Mitä ovat kulmakosketuslaakerit? Täydellinen opas suunnitteluun ja valintaan

Mitä ovat kulmakosketuslaakerit?

Kun pumpun juoksupyörä työntyy kotelossaan olevaa nestettä vasten, akseli saa tasaisen aksiaalisen työntövoiman pyörimisen synnyttämien säteittäisten voimien lisäksi. Tavallinen syväurakuulalaakeri hyväksyy tämän radiaalisen kuorman helposti, mutta sitä ei ole suunniteltu kantamaan jatkuvaa työntövoimaa. Tavallisia seurauksia ovat ennenaikainen kuluminen, lisääntyvä melu ja ratavauriot. Tämä on tilanne, jossa kulmakosketuslaakeri on rakennettu ratkaisemaan.

Teknisesti sanottuna an kulmakosketuskuulalaakeri on kuulalaakeri, jossa sisempi ja ulompi rata on siirretty toistensa suhteen siten, että kuulien ja kulkuratojen välinen kosketusviiva kohtaa akselin akselin kulmassa . Kulmassa olevan kosketusreitin ansiosta osa kohdistamasta kuormasta siirtyy laakerin akselia pitkin. Laakeri voi siis tukea yhdistettyjä radiaali- ja aksiaalikuormia yhteen suuntaan, mitä samankokoinen syväuralaakeri ei pysty tekemään pitkiä aikoja.

Kosketuskulma mitattuna laakerin säteittäisen tason ja kosketuspisteitä yhdistävän linjan välillä on keskeinen suunnitteluparametri. Useimmat kulmakosketuskuulalaakerit valmistetaan nimelliskulmilla 15, 25, 30 tai 40 astetta , ja jokainen arvo siirtää tasapainoa aksiaalisen kuormituksen ja nopeuden välillä. Meidän opas siihen, mitä kulmakosketuslaakeri tekee ja miten se eroaa säteittäisistä malleista kävelee geometrian läpi selkeämmällä kielellä.

Kuinka kulmakosketuslaakerit toimivat

Sen sijaan, että pallo istuisi keskeisesti jatkuvassa urassa, palloa pidetään kiinteässä kulma-asennossa kahden sivussa olevan kulkuradan välissä. Kun akseli työntyy aksiaalisesti, työntövoima kulkee kosketuskulman kautta kulkuradan olakkeeseen, joka on koneistettu vastaanottamaan se. Radiaalikuorma kulkee edelleen normaalisti, joten yksi laakeri suorittaa molemmat toiminnot samanaikaisesti.

Tärkeä rajoitus on, että yksirivinen kulmakosketuslaakeri tukee aksiaalista kuormitusta vain yhteen suuntaan . Jos työntövoima kääntyy, pallot menettävät määritellyn kosketuspolun ja laakeri on järjestettävä sovitettuna parina. Kolme vakiojärjestelyä ovat peräkkäin (DB), face-to-face (DF) ja tandem (DT). DB- ja DF-parit käsittelevät työntövoimaa molempiin suuntiin, kun taas tandemparit valitaan, kun kuorma on erittäin suuri yhteen suuntaan.

Esijännitys on toinen määrittävä ominaisuus. Karasovelluksissa sisäinen välys poistetaan tarkoituksella ja pallojen ja kulkuratojen väliin asetetaan hallittu puristus. Tämä lisää jäykkyyttä, parantaa juoksun tarkkuutta ja estää pallon luisumisen suurella nopeudella. Tehdassovitetut parit mitataan yhdessä siten, että esijännitys on sama molemmissa laakereissa, minkä vuoksi kahden erikseen hankitun yksittäisen laakerin yhdistäminen tuottaa harvoin samaa tulosta. Meidän selitys siitä, kuinka kuulalaakerit siirtävät kuormaa kulmakoskettimien kautta kattaa kuormapolun tarkemmin.

Kulmakosketin vs. syväurakuulalaakerit

Suunnitteluerot

Syväurakuulalaakerissa on jatkuva syvä kaari molemmissa renkaissa, ja kuula istuu keskellä tehokkaan kosketuskulman ollessa lähellä nollaa. Kulmikas kosketuslaakeri on siirtänyt kulkuradat, jotka pakottavat pallon koskettamaan määrätyssä kohdassa sen pinnalla. Tämä siirtymä luo kuormituskolmion, joka mahdollistaa aksiaalisen kuorman siirron.

Kantavuus ja jäykkyys

Syväuralaakerissa aksiaalinen kapasiteetti on rajoitettu, koska pallon täytyy kiivetä ajoradan matalalle puolelle jatkuvan työntövoiman alaisena, mikä rasittaa häkkiä ja tuottaa lämpöä. Kulmikas kosketuslaakeri on koneistettu siten, että kulkuradan olake tukee palloa suoraan. Aksiaalinen kapasiteetti siis kasvaa kosketuskulman mukana, ja tehtaalla sovitetun parin jäykkyys on huomattavasti suurempi, minkä vuoksi kulmakosketuslaakerit hallitsevat työstökoneiden karaa.

Nopeus ja lämpötilakäyttäytyminen

15 asteen kulmassa oleva kosketuslaakeri kulkee lähes yhtä nopeasti kuin saman sarjan syväuralaakeri, koska kuormitusrata pysyy lähellä radiaalista tasoa. Kun kosketuskulma kasvaa kohti 40 astetta, sisäinen vierintäkitka kasvaa ja huippunopeus laskee. Työstökoneissa ja pumpuissa tämä kompromissi on yleensä hyväksyttävä, koska jäykkyys ja työntövoima ovat tärkeämpiä kuin viimeiset muutamat sadat rpm.

Missä kulmakosketuslaakereita käytetään

Kulmakosketuslaakerit ilmestyvät aina, kun kone yhdistää säteittäisen kuormituksen määrättyyn työntövoimaan. Tunnetuin esimerkki on työstökoneen kara, jossa niitä usein kutsutaan yksinkertaisesti karalaakereiksi, mutta sama rakenne tukee monia muita teollisia rooleja.

• Työstökoneiden karat: korkean jäykkyyden, pienen juoksun ja kontrolloidun esijännityksen yhdistelmä pitää leikkaustoiminnot tarkkoja.
• Keskipako- ja pystypumput: juoksupyörä tuottaa tasaisen aksiaalisen työntövoiman, jonka laakeri kantaa säteittäisen kuorman mukana.
• Kompressorit: aksiaalikuormien kääntäminen vaatii DB- tai DF-pareja, ja korkea jäykkyys pitää tärinän alhaisena.
• Vaihteistot ja nopeudenrajoittimet: kierrehammaspyörät synnyttävät aksiaalivoimia, ja kulmakosketuslaakerit vaimentavat ne ilman liiallista välystä.
• Sähkömoottorit: pystysuuntaiset moottorit ja vetomoottorit hallitsevat roottorin painoa ja magneettista vetoa.
• Auto- ja robottijärjestelmät: ohjauskomponentit ja robotin nivelet käyttävät samaa laakerigeometriaa, missä paikannustarkkuus on kriittinen.

Monissa koneissa kulmakosketin- ja syväuralaakerit toimivat rinnakkain: syväuralaakeri hoitaa puhtaasti säteittäisen asennon, kun taas kulmakosketinlaakeri hallitsee työntöasentoa. Työnjaon ymmärtäminen on ensimmäinen askel missä tahansa laakerinvalintatehtävässä.

Oikean kulmikkaan kosketuslaakerin valinta

Aloita aksiaalikuormalla. Tunnista sen suunta, kääntyykö se ja onko se vakio vai iskukuormitettu. Tämä yksittäinen päätös määrittää sekä kosketuskulman että asennusjärjestelyn.

Yhdistä sitten sarja akselin halkaisijaan ja kokonaiskuormaan. Kolme yleistä metrisarjaa noudattavat samaa logiikkaa kuin syväurakuulalaakerit. 7000-sarjan kulmakosketuskuulalaakerit ovat kevytsarja, joka on tarkoitettu pienille akseleille ja suurille nopeuksille. 7200-sarjan kulmakosketuskuulalaakerit kattaa pumpuissa, yleismoottoreissa ja kevyissä vaihteistoissa näkyvän keskitason keskitien. 7300-sarjan kulmakosketuskuulalaakerit on rakennettu suurempia akseleita ja merkittäviä yhdistettyjä kuormia varten.

7300-sarjan tukkukuulalaakerien viejä, toimittajat, tehdas Ningbo Aosen Bearing Co., Ltd. on Kiinan tukkumyynti 7300-sarjan kulmakontaktikuulalaakereiden toimittajat, viejät ja laakeritehdas, ... Näytä tuote →

Tukkumyynti 7200-sarjan kulmakosketinkuulalaakereiden viejä, toimittajat, tehdas Ningbo Aosen Bearing Co., Ltd. on Kiinan tukkumyynti 7200-sarjan kulmakontaktikuulalaakereiden toimittajat, viejät ja laakeritehdas, ... Näytä tuote →

7000-sarjan kulmakuulalaakerien tukkumyynti, viejä, toimittajat, tehdas Ningbo Aosen Bearing Co., Ltd. on Kiinan tukkumyynti 7000-sarjan kulmakontaktikuulalaakereiden toimittajat, viejät ja laakeritehdas, ... Näytä tuote →

Valitse seuraavaksi häkin materiaali ja tiiviste. Messinkihäkit ovat suositeltavia suuren nopeuden ja tärinän vuoksi; teräshäkit tarjoavat lujuutta ja ovat yleisiä raskaammissa sarjoissa; polyamidihäkit takaavat hiljaisen käynnin kohtuullisilla nopeuksilla. Avoimet laakerit hallitsevat kulmakosketusmaailmaa, koska karasovellukset perustuvat öljy- tai öljy-ilmavoiteluun, mutta on olemassa tiivistettyjä versioita, joissa rasvan käyttöikä on ratkaiseva tekijä.

Lopuksi päätä esikuormitusluokka ja juoksun tarkkuusluokka. Kevyt esijännitys sopii suurelle nopeukselle; keskikokoinen esijännitys sopii pumppuihin ja yleisiin koneisiin; raskas esijännitys tarjoaa maksimaalisen jäykkyyden huippunopeuden kustannuksella. Vakiotoleranssilajit kattavat suurimman osan teollisuuskäytöstä, kun taas P5 ja sitä paremmat arvot kuuluvat karoihin ja mittalaitteisiin. Meidän opas kuulalaakerityyppien valintaan vertaa näitä vaihtoehtoja muihin kantaviin perheisiin.

Yksi hankintasääntö on tärkeämpi kuin mikään muu: osta kulmikkaat kosketuslaakerit tehtaalla sovitettuina pareina tai sarjoina aina, kun suunnittelu vaatii esijännitettyä järjestelyä. Eri erien yksittäiset yksiköt voivat poiketa hieman sisämitoista, ja valmiin kokoonpanon jäykkyys riippuu identtisestä esikuormituksesta molemmilla puolilla.

Hankinta ja laatunäkökohdat

Kulmakosketuslaakerin laatu korjataan ennen kuin se lähtee tehtaalta. Racewayn hiontatarkkuus, renkaan pyöreys, pallon laatu, häkin konsistenssi, rasvan puhtaus ja mitattu kosketuskulma määräävät laakerin käyttäytymisen nopeudella. Luotettavan toimittajan pitäisi pystyä dokumentoimaan nämä parametrit pelkän luettelonumeron mainitsemisen sijaan.

Vahvista myös pariliitoskäytäntö. Vastaavat sarjat tulee mitata samasta erästä, ja leveyden poikkeama ja esikuormitusarvo kirjataan. Jos toimittaja ei pysty selittämään, kuinka parit yhdistetään, käsittele toimitettua esikuormitusta suunnittelussasi muuttujana.

Kannattaa myös katsoa luettelon takana olevaa tehdasta. Viejä, jolla on oma tuotantolaitos, voi hallita mittatarkastusta, ajotestausta, melu- ja tärinätarkastuksia sekä lopullista voitelua. Tämä on laitoksemme malli: kulmakosketin- ja syväurasarjat valmistetaan talon sisällä kaksinkertaisen laadunvalvonnan alaisena ja viedään suoraan vientiin, mikä antaa asiakkaille yhden kumppanin suunnitteluvastauksiin, tuotteiden johdonmukaisuuteen ja vientilogistiikkaan. Toleranssit, häkkivaihtoehdot ja pintakäsittelyt voidaan säätää OEM-projekteihin, ja asiakkaat ovat tervetulleita auditoimaan laitos.

Lyhyesti sanottuna kulmakosketuslaakerit ansaitsevat paikkansa missä tahansa aksiaalikuormituksessa: karat, pumput, kompressorit, vaihteistot, moottorit ja tarkkuuskoneet. Valitse kosketuskulma huolellisesti, noudata yhden suunnan sääntöä, osta yhteensopivia pareja ja tarkista toimittajan laatutiedot. Hyvin määritelty kulmakosketuslaakeri maksaa itsensä takaisin käytettävyydessä ja pitkän aikavälin tarkkuudessa.