De belangrijkste beslissing bij elk ontwerp van hoekcontactkogellagers is niet de individuele lagermaat; het is de regeling. Of u nu een spindel van een werktuigmachine reconstrueert, een versnellingsbak specificeert of een pomp ontwerpt, de manier waarop u de lagers rangschikt, bepaalt de stijfheid, het thermische gedrag, het axiale draagvermogen en zelfs de bedrijfstemperatuur. De standaardregel is eenvoudig: bepaal de regeling voordat u de levensduur van de lagers berekent.
Hoekcontactkogellagers produceren een axiale kracht wanneer ze een radiale belasting dragen. Dat is een direct gevolg van de contacthoek die in de loopbanen is ingebouwd. Een enkel lager werkt dus nooit alleen als de as in beide richtingen moet worden vastgehouden. U hebt een gepaarde opstelling nodig, meestal back-to-back (DB), face-to-face (DF) of tandem (DT), of een dubbele rij/voorgeladen combinatie die zich als één pakket gedraagt. In dit artikel wordt uitgelegd wat elk arrangement doet, waarom preload de resultaten verandert en wat u moet opgeven als u bestelt.
Bij een hoekcontactkogellager vormt de lijn die de binnenste en buitenste loopringcontactpunten verbindt een hoek met het radiale vlak. Gemeenschappelijke contacthoeken zijn 15, 25 en 40 graden. Onder radiale belasting duwt het kogelstel de binnenring in één axiale richting zijwaarts. Dat betekent dat een eenrijig lager de axiale belasting slechts in één richting kan overbrengen. Als de as van beide kanten axiale belastingen ondervindt, of als u een nauwkeurige axiale positionering nodig heeft, moet u een tegenlager aanbrengen. Dat is de fundamentele reden om een arrangement te gebruiken.
De contacthoek doet meer dan alleen de richting van de belasting instellen. Een grotere hoek geeft een hoger axiaal draagvermogen, maar maakt een lager toerental mogelijk. Een kleinere hoek geeft betere prestaties bij hoge snelheden en minder axiale stijfheid. Uw arrangementkeuze moet op deze afweging zijn afgestemd. Als je de onderliggende mechanismen wilt begrijpen, lees dan het artikel over hoe de contacthoek zich verhoudt tot het axiale draagvermogen behandelt het in praktische termen.
Een eenrijig hoekcontactkogellager is de basismodule voor elk paar. Als u op maat gemaakte arrangementen maakt, is dit het gemakkelijkste onderdeel om aan te schaffen, maar u moet wel precies zijn over de richting van de contacthoek. Die richting wordt aangegeven door de lageroriëntatie op de as en in de behuizing; het omdraaien van het lager verandert het axiale belastingspad.
Hoekcontactkogellager met één rij voor aangepaste koppeling Dit eenrijige lager is de fundamentele eenheid voor het bouwen van hoekcontactparen. Het contacthoekontwerp kan radiale en axiale belastingen in één richting verwerken, en de nauwkeurige oriëntatie op de as bepaalt het axiale belastingspad, waardoor dit essentieel is voor op maat gemaakte opstellingen. Bekijk Product → Zodra u accepteert dat hoekcontactlagers in paren moeten werken, is de volgende stap het kiezen van de geometrische relatie. Fabrikanten gebruiken codes van twee letters die in het lager of het afstandsstuk van de buitenring zijn gestempeld: DB, DF en DT.
Bij een rug-aan-rug opstelling divergeren de contactlijnen weg van het midden van het lagerpaar. Het effectieve belastingspunt tussen de twee rijen is breed, waardoor het paar een hoge kantelstijfheid heeft. Daarom is DB de standaardkeuze voor spindels van werktuigmachines, assen met hoge precisie en elke toepassing waarbij een momentbelasting moet worden weerstaan. Eén waarschuwing: de DB-configuratie is gevoelig voor temperatuurverschillen tussen binnen- en buitenringen. Als de binnenring heter wordt dan de buitenring, heeft de voorspanning de neiging toe te nemen.
Bij een face-to-face opstelling convergeren de contactlijnen naar het midden van de schacht. Het effectieve belastingspunt is smaller, waardoor de kantelstijfheid lager is dan bij DB. De DF-set is beter vergevingsgezind bij verkeerde uitlijning van assen en thermische uitzetting, en biedt een stabiele, compacte lay-out voor korte assen. Je zult het zien gebruikt in versnellingsbaksecties, transportschroeven en gevallen waarin de afstand tussen de lagerposities klein is.
Bij een tandemopstelling wijzen beide lagers in dezelfde richting. De contactlijnen zijn parallel, dus het paar deelt een zware axiale belasting die in één richting werkt. Tandemparen hebben een extreem hoog axiaal draagvermogen in één richting, maar stabiliseren de as niet in de tegenovergestelde richting. U moet twee tandemsets rug aan rug of tegenover elkaar koppelen om bidirectionele controle te krijgen. Een gebruikelijke praktijk is om twee lagers achter elkaar aan de ene kant en één lager aan de andere kant te gebruiken, waardoor een TBT- of TFT-opstelling ontstaat.
| Regeling | Laadlijnpatroon | Axiale belastingsrichting | Kantelstijfheid | Typisch gebruik |
|---|---|---|---|---|
| DB (back-to-back) | Afwijkend | Beide richtingen | Hoog | Machinespindels, precisieassen |
| DF (face-to-face) | Convergerend | Beide richtingen | Lager | Korte assen, versnellingsbakken |
| DT (tandem) | Parallel | Eén richting | Niet op zichzelf staand | Zware unidirectionele axiale belastingen |
Niet elk ontwerp heeft een apart paar eenrijige lagers nodig. Twee voorgemonteerde opties kunnen uw huisvesting vereenvoudigen en de inventaris verminderen.
Tweerijige hoekcontactkogellagers zijn in wezen twee eenrijige hoekcontactlagers die in één eenheid zijn geïntegreerd. De interne opstelling is normaal gesproken gelijkwaardig aan DB-koppeling, wat een eenvoudige manier biedt om bidirectionele axiale ondersteuning te verkrijgen in een compacte behuizing. Series zoals de 30- en 38-families zijn populair voor landbouwmachines, tandwielreductoren, pompen en algemene industriële toepassingen. Het belangrijkste nadeel is dat je de voorbelasting niet onafhankelijk kunt aanpassen; u moet de door de fabrikant vastgestelde voorbelasting gebruiken. Als uw ontwerp een aangepaste voorspanning of een zeer hoge snelheid vereist, is een gepaarde opstelling met één rij flexibeler.
Dubbelrijig hoekcontactkogellager 30- en 38-serie Deze dubbelrijige lagers integreren twee eenrijige eenheden in een DB-achtige configuratie en bieden bidirectionele axiale ondersteuning in een compacte behuizing. Ze zijn geschikt voor tandwielreductoren en pompen, hoewel de voorspanning door de fabrikant vast staat en niet instelbaar is. Bekijk Product → Een vierpuntscontactkogellager is een compacte manier om radiale belastingen en axiale belastingen vanuit beide richtingen in één eenheid te ondersteunen. De binnen- en buitenringen hebben loopbanen waarvan de contactpunten elkaar afwisselen; de kogels raken op twee punten de binnenring en op twee punten de buitenring. Dit werkt goed voor toepassingen waarbij de stuwkracht wordt gedomineerd, zoals kraanhaken, draaitafels en autopompen, waar de ruimte krap is en de axiale krachten groter zijn dan de kantelbelastingen. Vierpuntslagers zijn doorgaans geen vervanging voor een DB-paar wanneer een hoge radiale stijfheid de prioriteit heeft, dus controleer het belastingsbereik zorgvuldig.
Vierpuntscontactkogellager voor compacte stuwkrachttoepassingen Dit lager ondersteunt radiale en axiale belastingen vanuit beide richtingen in één eenheid via afwisselende contactpunten. Het is compact en ideaal voor toepassingen waarbij de stuwkracht wordt gedomineerd, zoals kraanhaken en draaitafels, maar wordt niet aanbevolen als een hoge radiale stijfheid prioriteit heeft. Bekijk Product → Voor CNC-spindels en zware bewerkingen biedt een eenvoudig DB-paar mogelijk niet voldoende axiale stijfheid. De manier om de stijfheid te vergroten is door één enkel lager aan een kant te vervangen door twee achter elkaar gemonteerde lagers. Dat is wat codes als TBT en TFT beschrijven.
Bij een TBT-opstelling worden twee tandemlagers rug aan rug met één lager gemonteerd. Het tandempaar is tegengesteld aan één axiale richting met dubbele capaciteit, terwijl het enkele lager de tegenovergestelde richting biedt. Het resultaat is een hogere axiale stijfheid in de ene richting zonder dat dit ten koste gaat van de stabiliteit in de andere richting. Als beide axiale richtingen een hoge stijfheid vereisen, kunt u vier lagers gebruiken: twee paar achter elkaar, rug-aan-rug of tegenover elkaar geplaatst. Codes zoals QBC, QTC en QBT vertegenwoordigen deze combinaties van vier rijen. Ze komen veel voor in de lucht- en ruimtevaart, werktuigmachines en roterende toepassingen met hoge precisie.
Elk extra lager verhoogt de totale axiale stijfheid, maar verhoogt ook de kosten, de warmteontwikkeling en de montagecomplexiteit. Voor de meeste toepassingen is een op elkaar afgestemd DB-paar of een dubbele rij lager voldoende.
Voorspanning is de axiale belasting die op het lagerpaar wordt uitgeoefend voordat de machine start. Het verwijdert de interne speling, vergroot de laadzone en houdt de rollende elementen voortdurend in contact met de loopbanen. Zonder voorspanning kan een hoekcontactlager gaan slippen, geluid veroorzaken en de positioneringsnauwkeurigheid verliezen.
Er zijn twee families van voorbelasting: stijf en veer.
Een stijve voorspanning, ook wel positionele voorspanning genoemd, wordt in het lagerpaar ingebouwd door de binnen- of buitenringvlakken tot het juiste breedteverschil te slijpen. Wanneer u de montagemoer of het vastgeschroefde einddeksel vastdraait, worden de ringen samengedrukt en wordt de voorspanning gefixeerd. Dit geeft de hoogst mogelijke stijfheid voor een gegeven draaggroep. Op elkaar afgestemde lagers bereiken dit door de vlakken te slijpen; wanneer een paar is gemaakt van standaardlagers, kan de ontwerper binnen- en buitenafstandhouders van verschillende breedtes plaatsen om dezelfde voorspanning te genereren. Het risico is dat temperatuurveranderingen, vooral een delta tussen de binnen- en buitenringen, de voorspanning zullen veranderen. In een DB-paar dat op hoge snelheid draait, kan thermische groei de voorbelasting verhogen en warmteopbouw veroorzaken.
Veervoorspanning, ook wel voorspanning met constante druk genoemd, maakt gebruik van een reeks veren achter de buitenring om een vaste axiale kracht uit te oefenen. Het wordt gebruikt in hogesnelheidsspindels of licht belaste assen waar de ontwerper bescherming wil tegen thermische uitzetting. De veer handhaaft een voorspelbare axiale kracht over een reeks temperaturen en lichte slijtage, maar de stijfheid van het geheel is lager dan die van een stijf voorgespannen paar.
Houd bij het selecteren van een voorbelastingsgraad rekening met de bedrijfssnelheid. Een zware voorspanning verhoogt de stijfheid, maar verhoogt het wrijvingskoppel en de bedrijfstemperatuur; lichte voorbelasting is beter voor hoge snelheden en lage temperaturen, maar geeft minder ondersteuning bij zware snijbelastingen. Als u het niet zeker weet, begin dan met een gemiddelde voorbelasting en valideer dit door tijdens een proefrit de temperatuur te laten stijgen.
De manier waarop u een lagerspecificatie schrijft, bepaalt of u een bruikbare eenheid ontvangt of een doos met mooie maar incompatibele onderdelen. Een dimensiereeks alleen is nooit genoeg.
Vanuit inkoopoogpunt is het ook de moeite waard om te bevestigen dat de fabriek een gecontroleerd maalproces heeft en meetgegevens registreert. Lagers die afkomstig zijn van een productielijn met geautomatiseerde inspectie en gestandaardiseerde sortering hebben een grotere kans op een consistente voorbelasting. Bij veel industriële machines maakt de vaste zijde gebruik van een paar hoekcontactlagers, terwijl de vrije zijde gebruik maakt van diepgroefkogellagers axiale verplaatsing mogelijk te maken. Zorg ervoor dat de systeemontwerper rekening heeft gehouden met dat thermische uitzettingspad.
Bij het kiezen van een hoekcontactlager gaat het niet om het onthouden van codes. Het gaat om het beheersen van de stijfheid, het axiale belastingspad, de thermische groei en de snelheid. Begin met het arrangement, voeg de juiste voorbelasting toe en behandel matchende paren als onafscheidelijke eenheden. Als u dat doet, zal het lager presteren zoals ontworpen. Als u de beslissing over de opstelling overslaat, zal geen enkele lagerprecisie het systeem kunnen behoeden voor vroegtijdige opwarming, trillingen of voortijdige uitval.
Auteursrecht © Ningbo Demy (D&M) Bearings Co., Ltd. Alle rechten voorbehouden.
OEM/ODM fabrikanten van industriële lagers
Search
Language
