Laakeri

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 16. joulukuuta 2019 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 50 muokkausta .

Laakeri (sanasta " piikin alla " ) - kokoonpano , joka on osa tukea tai pysäytintä ja joka tukee akselia , akselia tai muuta liikkuvaa rakennetta tietyllä jäykkyydellä . Se kiinnittää sijainnin avaruudessa, tarjoaa pyörimisen , vierimisen pienimmällä vastuksella, havaitsee ja siirtää kuorman liikkuvasta yksiköstä muihin rakenteen osiin [1] .

Painelaakeroitua tukea kutsutaan painelaakeriksi .

Laakereiden perusparametrit: [2]

Suurin dynaaminen ja staattinen kuormitus (radiaalinen ja aksiaalinen).
Suurin nopeus (rpm radiaalilaakereille).
Laskeutumismitat .
Laakerin tarkkuusluokka .
Voiteluvaatimukset [ 3] .
Laakeri elämää ennen väsymyksen merkkejä , kierroksissa.
Laakerin melu
Tärinälaakeri

Laakeria kuormittavat voimat on jaettu:

radiaalinen , joka toimii laakerin akseliin nähden kohtisuorassa suunnassa;
aksiaalinen , joka toimii laakerin akselin suuntaisessa suunnassa.

Laakereiden päätyypit

Toimintaperiaatteen mukaan kaikki laakerit voidaan jakaa useisiin tyyppeihin:

vierintälaakerit;
liukulaakerit;

Liukulaakereihin kuuluu myös:

Tärkeimmät koneenrakennuksessa käytetyt tyypit ovat vierintälaakerit ja liukulaakerit .

Vierintälaakerit

Vierintälaakerit koostuvat kahdesta renkaasta, vierintäelementeistä (erimuotoisista) ja häkistä (jotkut laakerit voivat olla ilman kehikkoa), jotka erottavat vierintäelementit toisistaan, pitävät niitä samalla etäisyydellä ja ohjaavat niiden liikettä. Sisärenkaan ulkopinnalle ja ulkorenkaan sisäpinnalle (painerullalaakereiden renkaiden päätypinnoille) tehdään urat - vierintäreitit, joita pitkin vierintäelementit pyörivät laakerin käytön aikana.

On myös löysät laakerit, jotka koostuvat häkistä ja siihen upotetuista palloista (katso alla oleva kuva), jotka voidaan vetää ulos.

On vierintälaakereita, jotka on valmistettu ilman häkkiä. Tällaisissa laakereissa on suurempi määrä vierintäelementtejä ja suurempi kantavuus. Täyskomplementtien laakereiden rajoitusnopeudet ovat kuitenkin paljon alhaisemmat johtuen lisääntyneestä vääntömomentista.

Vierintälaakereissa vierintäkitka esiintyy pääosin (häkin ja vierintäelementtien välisestä liukukitkasta aiheutuu vain pieniä häviöitä), joten liukulaakereihin verrattuna kitkaenergiahäviöt ja kuluminen vähenevät. Suljetut vierintälaakerit (joissa on suojakannet) eivät käytännössä vaadi huoltoa (voitelun muutoksia), avoimet ovat herkkiä vieraiden esineiden sisäänpääsylle, mikä voi johtaa laakerin nopeaan tuhoutumiseen.

Luokitus

Vierintälaakerien luokitus suoritetaan seuraavien ominaisuuksien perusteella:

Vierintäelementtien tyypin mukaan
- pallo,
- Rulla (neula, jos rullat ovat ohuita ja pitkiä);
Koetun kuormituksen tyypin mukaan
- Radiaalinen (akselin akselin suuntainen kuormitus ei ole sallittu).
- Radiaalinen työntövoima, työntövoima radiaalinen. Havaitse kuormat sekä akselin akselilla että sen poikki. Usein kuorma on akselia pitkin vain yhteen suuntaan.
- Työntövoima (akselin akselin ylittävä kuorma ei ole sallittu).
  - Palloruuvit . Ruuvi-mutteriliitäntä on aikaansaatu vierintäelementtien kautta.
Vierivien elementtien rivien lukumäärän mukaan
- yksi rivi,
- kaksirivinen,
- Multi-rivillä;
- Itsestään suuntautuva.
- Ei-itsesuuntautuva.

Rullaelementtien materiaalin mukaan:
- Täysin terästä;
- Hybridi: teräsrenkaat, ei-metalliset vierintäelementit, yleensä keraamiset, käytetään nopeasti pyörivissä mekanismeissa, useimmiten kaasuturbiinimoottoreissa ;

Radiaalirullalaakeri
Painekuulalaakeri
Painerullalaakeri
Kulmakontaktikuulalaakeri
Kulmakuulalaakeri nelipistekoskettimella
Kulmakosketusrullalaakeri (kartiolaakeri)
Itsestään suuntautuva kaksirivinen syväurakuulalaakeri
Itsesuuntautuva radiaalinen rullalaakeri
Itsestään suuntautuva kulmikas kosketusrullalaakeri
Itsestään suuntautuva kaksirivinen radiaalinen piippurullalaakeri ( pallomainen )
itsesuuntautuva laakeri
Neularullahäkki
palloruuvi
Ilmapallot

Mekaaninen teoria

Laakeri on pohjimmiltaan planeettamekanismi , jossa erotin on kannatin, keskipyörien toiminnot suorittavat sisä- ja ulkorenkaat ja vierintäelementit korvaavat satelliitit.

Häkin pyörimistaajuus tai pallon pyörimistaajuus laakerin akselin ympäri:

n c = n yksi 2 ( yksi − D ω d m ) , {\displaystyle n_{c}={\frac {n_{1}}{2}}\left(1-{\frac {D_{\omega }}{d_{m}}}\right),}

n_{c}={\frac {n_{1}}{2}}\left(1-{\frac {D_{\omega }}{d_{m}}}\right),

missä on syväurakuulalaakerin sisemmän renkaan pyörimisnopeus,

n_{1}

{\displaystyle D_{\omega ))

- pallon halkaisija,

$d_{m}=0,5(D+d)$ - kaikkien vierintäelementtien (pallojen tai telojen) akselien läpi kulkevan ympyrän halkaisija.

Pallon pyörimistaajuus suhteessa erottimeen:

n_{sp}={\frac {n_{1}}{2}}\left({\frac {d_{m}}{D_{\omega }}}-{\frac {D_{\omega }}{d_{m}}}\oikea).

Häkin pyörimistaajuus ulkorenkaan pyörimisen aikana:

n_{c*}={\frac {n_{3}}{2}}\left(1+{\frac {D_{\omega }}{d_{m}}}\oikea),

missä on syväurakuulalaakerin ulkorenkaan pyörimisnopeus.

{\näyttötyyli n_{3))

Kulmakosketuslaakerille:

n_{c}={\frac {n_{1}}{2}}\left(1-{\frac {D_{\omega }\cos \alpha }{d_{m}}}\oikea) ,

n_{sp}={\frac {n_{1}}{2}}\left({\frac {d_{m}}{D_{\omega }}}-{\frac {D_{\omega }\cos ^{2}\alpha }{d_{m}}}\right).

Yllä olevista suhteista seuraa, että kun sisärengas pyörii, erotin pyörii samaan suuntaan. Häkin pyörimistaajuus riippuu pallojen halkaisijasta vakiona : se kasvaa pienentyessä ja pienenee kasvaessa ${\displaystyle D_{\omega ))$ ${\näyttötyyli d_{m))$ ${\displaystyle D_{\omega ))$ $D_{\omega }.$

Tässä suhteessa laakerisarjan pallojen koon ero on syynä erottimen ja koko laakerin lisääntyneeseen kulumiseen ja epäonnistumiseen.

Kun vierintäelementit pyörivät laakerin akselin ympäri, jokaiseen niistä vaikuttaa keskipakovoima , joka lisäksi kuormittaa ulkorenkaan kulkurataa :

F_{c}=0,5md_{m}\omega _{c}^{2},

missä on vierivän kappaleen massa ,

m

\omega_{c}

on erottimen kulmanopeus.

Keskipakovoimat aiheuttavat laakerin ylikuormitusta käytettäessä suuremmalla nopeudella , lisää lämmöntuotantoa (laakerin ylikuumeneminen) ja kiihdyttää häkin kulumista. Kaikki tämä lyhentää laakerin käyttöikää.

Työntölaakerissa keskipakovoimien lisäksi palloihin vaikuttaa gyroskooppinen momentti, joka johtuu pallojen pyörimisakselin suunnan muutoksesta avaruudessa $M_{r}:$

M_{r}=J\omega _{c}\omega _{sp}.

Gyroskooppinen momentti vaikuttaa palloihin ja pyörivään kulmakosketuskuulalaakeriin aksiaalisen kuormituksen vaikutuksesta:

M_{r}=J\omega _{c}\omega _{sp}\sin \alpha ,

missä on pallon massan napahitausmomentti ;

J=\rho \cdot \pi \cdot D_{\omega }^{5}/60

\rho

on pallon materiaalin tiheys;

\omega_{c}

on pallon pyörimiskulmanopeus akselin akselin ympäri (erottimen kulmanopeus);

{\displaystyle \omega _{sp))

on pallon pyörimiskulmanopeus akselinsa ympäri.

Gyroskooppisen momentin vaikutuksesta jokainen pallo saa lisäkierron akselin ympäri, joka on kohtisuorassa pallon ja erottimen kulmanopeusvektorien muodostamaan tasoon nähden. Tällaiseen pyörimiseen liittyy vierintäpintojen kulumista, ja pyörimisen estämiseksi laakeria tulee kuormittaa sellaisella aksiaalivoimalla, että se täyttää ehdon:

T_{f}=M_{r},

missä on kitkavoimien momentti aksiaalisesta kuormituksesta pallojen kosketusalueille renkaiden kanssa.

T_f

Vierintälaakerien tavanomainen nimitys Neuvostoliitossa ja Venäjällä

Neuvostoliiton ja Venäjän laakereiden merkintä koostuu symbolista ja on standardoitu GOST 3189-89 :n ja valmistajan tunnuksen mukaisesti.

Laakerin päämerkintä koostuu seitsemästä päämerkinnän numerosta (näiden ominaisuuksien nolla-arvoilla se voidaan vähentää 2 merkkiin) ja lisämerkinnästä, joka sijaitsee päämerkin vasemmalla ja oikealla puolella. Tässä tapauksessa päämerkin vasemmalla puolella oleva lisänimike erotetaan aina viivalla (-), ja oikealla oleva lisänimike alkaa aina kirjaimella. Pää- ja lisämerkinnät luetaan oikealta vasemmalle.

Liukulaakerit

Määritelmä

Liukulaakeri - mekanismin tai koneen tuki tai ohjain, jossa esiintyy kitkaa, kun liitospinnat liukuvat. Säteittäinen liukulaakeri on kotelo, jossa on sylinterimäinen reikä, johon työnnetään työelementti - sisäke tai kitkamateriaalista valmistettu holkki ja voitelulaite. Akselin ja laakeriholkin reiän välissä on voiteluaineella täytetty rako, joka mahdollistaa akselin vapaan pyörimisen. Voitelukerroksella kitkapinnat erottavassa tilassa toimivan laakerin välyksen laskenta perustuu voitelun hydrodynaamiseen teoriaan .

Laskettaessa määritetään: voitelukerroksen vähimmäispaksuus ( mikroneina mitattuna ), voitelukerroksen paine, lämpötila ja voiteluaineiden kulutus . Suunnittelusta, akselin kehänopeudesta , käyttöolosuhteista riippuen liukukitka voi olla kuiva , raja- , neste- ja kaasudynaaminen . Kuitenkin myös nestekitkaiset laakerit käyvät läpi rajakitkavaiheen käynnistyksen yhteydessä.

Voitelu on yksi laakerin luotettavan toiminnan tärkeimmistä edellytyksistä ja tarjoaa alhaisen kitkan, liikkuvien osien erottamisen, lämmön haihtumisen ja suojan ympäristön haitallisilta vaikutuksilta.

Voitelu voi olla:

nestemäiset (mineraali- ja synteettiset öljyt , vesi ei-metallisille laakereille),
muovi (perustuu litiumsaippuaan ja kalsiumsulfonaattiin jne.),
kiinteät aineet ( grafiitti , molybdeenidisulfidi jne.) ja
kaasumaisia (erilaiset inertit kaasut , typpi jne.).

Parhaat suorituskykyominaisuudet osoittavat jauhemetallurgialla valmistetut huokoiset itsevoitelevat laakerit . Käytön aikana öljyllä kyllästetty huokoinen itsevoiteleva laakeri lämpenee ja vapauttaa voiteluainetta huokosista työskentelypintaan, jäähtyy levossa ja imee voiteluaineen takaisin huokosiin.

Kitkaa kantavat materiaalit on valmistettu kovista seoksista ( volframikarbidista tai kromikarbidista jauhemetallurgialla tai nopealla liekkiruiskutuksella ), babbiteista ja pronssista , polymeerimateriaaleista , keramiikasta , lehtipuusta ( rautapuusta ).

PV-tekijä

PV-kerroin on tärkein ominaisuus (kriteeri) liukulaakerin suorituskyvyn arvioinnissa. Se on ominaiskuorman P (MPa) ja kehänopeuden V (m/s) tulo. Se määritetään kullekin kitkaa vähentävälle materiaalille kokeellisesti testauksen tai käytön aikana. Monia tietoja optimaalisen PV-kertoimen noudattamisesta on annettu hakukirjoissa

Luokitus

Luokittelu perustuu laakerien toimintatapojen analysointiin Gersey-Striebeck-kaavion mukaisesti .

Liukulaakerien osuus:

riippuen laakerin reiän muodosta:
- yksi- tai monipintainen,
- siirretyillä pinnoilla (pyörimissuunnassa) tai ilman (käänteisen pyörimismahdollisuuden säilyttämiseksi),
- keskisiirtymällä tai ilman (akselien lopullista asennusta varten asennuksen jälkeen);
kuorman havaitsemisen suuntaan:
- säteittäinen
- aksiaaliset (paine-, painelaakerit),
- säteittäinen työntövoima;
suunnittelultaan:
- yksiosainen (holkki; pääasiassa I-1),
- irrotettava (koostuu rungosta ja kannesta; periaatteessa kaikille paitsi I-1),
- sisäänrakennettu (runko, joka muodostaa yhden koneen kampikammion, rungon tai alustan kanssa);
öljyventtiilien lukumäärän mukaan:
- yhdellä venttiilillä
- useilla venttiileillä;
mahdollinen asetus:
- sääntelemätön,
- säädettävä.

Alla on taulukko liukulaakereiden ryhmistä ja luokista (nimitysesimerkit: I-1, II-5) .

Ryhmä	Luokka	Voitelumenetelmä	Kitkan tyyppi	Likimääräinen kitkakerroin	Tarkoitus	Sovellusalue
I (epätäydellinen voitelu)
	yksi	Pieni määrä, toimitus ajoittainen	Raja	0,1…0,3	Alhaiset liukunopeudet ja alhaiset ominaispaineet	Kuljettimien tukirullat , nostonostureiden ajopyörät
	2	Yleensä jatkuva	puolinestemäinen	0,02…0,1	Lyhytaikainen käyttö tasaisella tai vaihtelevalla akselin pyörimissuunnalla, alhaisilla nopeuksilla ja suurilla ominaiskuormilla	Lineaariset ja muovauskoneet Taonta- ja puristuslaitteet valssaamot nostokoneet
	3	Öljykylpy tai renkaat		0,001…0,02	Vaihtelee hieman voimakkuutta ja ponnistuksen suuntaa, suuret ja keskisuuret kuormat	Vaunujen laatikot raskaita koneita Tehokkaat sähkökoneet Raskaat vaihteistot Tekstiilikoneet
	3	Paineen alla		0,001…0,02	vaihteleva kuorma	kaasumoottorit Hitaat ja merimoottorit
II
	neljä	Renkaat, yhdistetyt tai paineistetut	Nestemäinen	0,0005…0,005	Akseleiden pienet kehänopeudet, erityisen vaikeat käyttöolosuhteet vaihtelevilla suuruus- ja suuntakuormilla	Keski- ja pienitehoiset sähkökoneet Kevyet ja keskikokoiset vaihteet Keskipakopumput ja kompressorit valssaamot
	5	Paineen alla	Nestemäinen	0,005…0,05	Kevyesti kuormitetut laakerit suurilla liukunopeuksilla	Höyryturbiinit vesiturbiinit kaasuturbiinit Aksiaalituulettimet Turboahtimet

Edut

Luotettavuus suurissa nopeuksissa
Pystyy vaimentamaan merkittäviä isku- ja tärinäkuormia
Suhteellisen pienet säteittäiset mitat
Ne mahdollistavat halkaistujen laakereiden asennuksen kampiakselin tappiin eivätkä vaadi muiden osien purkamista korjauksen aikana
Yksinkertainen muotoilu hitaissa koneissa
Anna toimia vedessä
Salli raon säätö ja varmista akselin geometrisen akselin tarkka asennus
Taloudellinen suurille akselihalkaisijoille

Haitat

Käytön aikana ne vaativat jatkuvaa voitelun valvontaa
Suhteellisen suuret aksiaalimitat
Suuret kitkahäviöt käynnistyksen aikana ja epätäydellinen voitelu
Korkea voiteluaineen kulutus
Korkeat vaatimukset voiteluaineen lämpötilalle ja puhtaudelle
Vähentynyt tehokkuus
Epätasainen laakeri ja tapin kuluminen
Kalliimpien materiaalien käyttö

Katso myös

ABEC - laakerin tarkkuusluokka

Muistiinpanot

↑ LAAKERI | Online Encyclopedia Around the World . Haettu 13. marraskuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 11. elokuuta 2010. (määrätön)
↑ Laakerin suorituskyky | Laakerit . Käyttöönottopäivä: 17.10.2022. (määrätön)
↑ Laakereiden voiteluaine . (määrätön)

Kirjallisuus

Anuryev V.I. Suunnittelija-koneenrakentajan käsikirja: 3 osassa / toim. I. N. Zhestkovoy. - 8. painos, tarkistettu. ja ylimääräistä - M . : Mashinostroenie, 2001. - T. 2. - 912 s. - BBK 34,42 ya2. - UDC 621.001.66 (035) . — ISBN 5-217-02964-1 .
Liukulaakerit // Koneen osat esimerkeissä ja tehtävissä: [pros. korvaus] / Nichiporchik S. N., Korzhentsevsky M. I., Kalachev V. F. ja muut; alle yhteensä toim. S. N. Nichiporchika. - 2. painos - Mn. : Korkea koulu, 1981. - Ch. 13. - 432 s. - BBK 34,44 I 73. - UDC 621,81 (075,8) .
Lelikov O.P. Koneiden osien ja yksiköiden laskennan ja suunnittelun perusteet. Luentomuistiinpanot kurssille "Koneen osat". - M . : Mashinostroenie, 2002. - 440 s. - LBC 34,42. - UDC 621.81.001.66 . - ISBN 5-217-03077-1 .
Iosilevich G. B. Koneen osat: oppikirja. nastalle. mekaaninen suunnittelu asiantuntija. yliopistot. - M .: Mashinostroenie, 1988. - 368 s. - LBC 34,44. - UDC 62-2 (075.8) . — ISBN 5-217-00217-4 .

Laakeri

Laakereiden päätyypit

Vierintälaakerit

Luokitus

Mekaaninen teoria

Vierintälaakerien tavanomainen nimitys Neuvostoliitossa ja Venäjällä

Liukulaakerit

Määritelmä

Luokitus

Edut

Haitat

Katso myös

Muistiinpanot

Kirjallisuus

Linkit