Diferențe între lagărele cu rulmenți cu bile și lagărele simple – Ce tip de lagăre vi se potrivește?
Lagărele cu rulmenți cu bile și lagărele glisante sunt două tipuri de bază de lagăre, utilizate în diverse sisteme mecanice din ingineria mecanică. Sarcina principală a lagărelor este de a permite mișcări definite ale componentelor, reducând astfel frecarea cât mai mult posibil. Deși ambele tipuri de lagăre au un obiectiv comun, există diferențe fundamentale de design, funcționalitate și aplicare. Acest articol de pe blog descrie cele mai imde rulmenți diferențe dintre lagărele cu bile și lagărele simple.
Lagăre cu rulmenți cu bile, ca tip de lagăre rulante
Lagărele rulante sunt printre cele mai comune tipuri de lagăre. Acestea utilizează elemente de rulare, pentru a compensa forțele dintre suprafețele lagărelor. Elementele de rulare sunt poziționate între un inel interior și unul exterior. Lagărele rulante sunt adesea utilizate pentru a susține axurile și arborii, deoarece pot transporta atât sarcini axiale, cât și radiale, în funcție de design, permițând rotirea axului montat.
Lagărele cu rulmenți cu bile sunt un subset de lagăre rulante și susțin mișcările rotative cu cea mai mică frecare posibilă. Acestea sunt compuse din inele interioare și exterioare, între care există bile care acționează ca niște corpuri rulante. Acest design reduce semnificativ frecarea dintre componentele mobile ale unei mașini sau ale unui sistem. În timpul funcționării, bilele încorporate distribuie sarcinile care apar, permițând astfel o rotație lină și eficientă.
Tipuri de lagăre cu rulmenți cu bile
Lagăre cu rulmenți cu bile canelate
Lagărele cu rulmenți cu bile canelate sunt un tip de lagăre cu rulmenți cu bile utilizate pe scară largă, caracterizate de căi indentate pentru bile. Acest design le permite să absoarbă atât sarcini radiale, cât și sarcini axiale scăzute. Acestea sunt utilizate pe scară largă în multe aplicații industriale și mecanice datorită designului și eficienței simple. Acestea sunt caracterizate de o capacitate portantă și durabilitate ridicate.
lagăre cu rulmenți cu bile autoaliniante
Lagărele cu rulmenți cu bile autoaliniante au proprietăți similare cu lagărele cu rulmenți cu bile canelate, dar au un inel interior cu două rânduri de bile ghidate în caneluri. Calea de curse a inelului exterior are forma unei bile goale la interior. Acest design permite rulmentului cu bile autoaliniante să se adapteze pentru mici nealinieri între inelul interior și inelul exterior. Mobilitatea unghiulară rezultată poate fi utilizată pentru a compensa pozițiile înclinate sau erorile de aliniere.
Lagăre cu rulmenți cu bile unghiulare
Lagărele cu bile unghiulare sunt lagăre cu bile de uz special, care, spre deosebire de lagărele cu bile canelate, nu au un design simetric atunci când sunt privite din lateral. Inelul exterior și inelul interior sunt prevăzute cu un umăr unilateral opus, respectiv, care permite un profil de forță oblică.
În plus față de sarcinile radiale, acestea pot fi astfel adaptate la sarcini axiale mai mari decât, de exemplu, lagărele cu bile canelate. Lagărele cu bile unghiulare cu un singur rând pot fi încărcate axial numai dintr-o parte, în timp ce lagărele cu bile unghiulare cu două rânduri pot absorbi sarcinile din ambele direcții.
Lagăre cu bile axiale
Lagărele cu bile axiale sunt caracterizate de capacitatea de a rezista la sarcini deosebit de grele pe direcția axului. Acestea sunt adecvate în special în aplicațiile supuse doar forțelor axiale. În funcție de designul lagărului axial, acesta poate absorbi forțele axiale unilaterale (rulment axial unilateral), schimbând forțele axiale (rulment axial bilateral), forțele axiale și forțele radiale moderate (rulment unghiular axial cu bilă). Lagărele cu bile axiale constau din șaibe de arbore, șaibe de carcasă și seturi de bile.
Lagăre simple
Lagărele simple sunt lagăre care nu necesită elemente rulante, cum ar fi bilele. Una dintre cele mai frecvente aplicații ale acestora este ghidarea și poziționarea sigură a arborilor cu viteze mici sau efectuarea unor mișcări circulare incomplete. Mișcarea de rotație a axului nu este posibilă prin intermediul corpurilor de rulare, ci prin glisarea suprafeței axului pe suprafața de contact a lagărului simplu. Plăcile glisante sunt utilizate pentru mișcări liniare glisante.
Pentru a minimiza frecarea dintre suprafețe, se utilizează lagăre cu autolubrifiere sau o sursă externă de lubrifiant. Lubrifianții utilizați pot facilita mișcarea între cele două suprafețe și pot minimiza frecarea.
Tipuri de lagăre simple
Bucșe de rulmenți simple
Bucșele de rulmenți simple sau bucșele glisante sunt lagăre care permit o mișcare cu frecare redusă și de amortizare a vibrațiilor între două componente. Acestea asigură o mișcare liniară sau de rotație între componente.
Bucșele de rulmenți simple sunt împărțite pe baza designului lor în bucșe de rulmenți simple cu colier și bucșe de rulmenți simple fără colier, denumite și bucșe de rulmenți simple cilindrice. Datorită opritorului mecanic, o bucșă de rulment simplă cu colier poate absorbi forțe axiale moderate.
Bucșele de rulmenți simple se disting și prin lubrifiere.
- Lagărele simple sunt eficiente din punct de vedere al întreținerii și fie nu sunt lubrifiate, fie sunt lubrifiate cu vaselină.
- Punctul de susținere hidrostatic este absorbit în condiții de lubrifiere constantă. Punctul de rulment este lubrifiat în permanență atât timp cât circulația este asigurată de o pompă. Lagărele hidrostatice trebuie monitorizate cu atenție și sunt lagăre scumpe. Avantajele sunt frecarea redusă și uzura redusă a lagărelor, chiar și la sarcini diferite.
- Lagărele hidrodinamice ating starea lubrifiată numai la o anumită viteză de rotație, deoarece lubrifiantul este distribuit prin efecte hidrodinamice. Deoarece aceste efecte nu au loc în stare hidrostatică, lagărul alunecă la viteze reduse sub influența frecării uscate și în tranzițiile frecării mixte.
Șaibe de presiune
Șaibele de presiune, sau, de asemenea, șaibele de rulmenți simple, sunt lagăre în formă de disc care acționează ca lagăre axiale. Șaibele de rulmenți simple sunt introduse sau fixate pe o parte, în funcție de aplicație.
Dispuneri diferite ale lagărelor
Lagăr fix/flotant
Un aranjament de lagăre fixe/flotante constă de obicei din două lagăre. Lagărele fixe fixează un ax în direcție radială și axială, adică trebuie să poată absorbi forțele radiale și forțele axiale pe ambele părți. Prin contrast, lagărele flotante pot absorbi doar forțele radiale pentru a compensa mișcarea axială sau deplasarea prin expansiune termică, toleranțe de fabricație etc.
Dispunerea lagărului de susținere
Dispunerea lagărului de susținere constă, de asemenea, din două lagăre, ambele absorb o forță radială. Spre deosebire de lagărul fix/flotant, aceste dispuneri ale lagărului pot absorbi forțele axiale într-o singură direcție. Lagărele de susținere sunt diferențiate în două versiuni: lagăre ajustate și lagăre flotante.
La aranjamentele reglate ale lagărelor, cele două lagăre sunt poziționate unul față de celălalt - se poate spune și într-o imagine în oglindă. Axul este fixat axial într-o direcție de unul dintre lagăre și în direcția opusă de al doilea lagăr. Această dispunere a lagărului este adesea utilizată pentru a ghida axul sub pretensionare și rotație precisă. Lagărele de contact unghiulare sau lagărele cu role conice sunt adesea utilizate pentru lagărele reglate. În funcție de dispunerea lagărelor, expansiunea termică a materialelor utilizate duce la modificări ale pretensionării lagărelor, care le pot stresa și distruge semnificativ.
Lagărul flotant are multe asemănări cu lagărul ajustat. Cu toate acestea, lagărul flotant permite un anumit joc axial, adică axul se poate deplasa - sau pluti - axial pe o anumită distanță. Lagărele flotante sunt utilizate dacă nu există un ghidaj axial strâns. Tipurile de lagăre adecvate pentru lagărele flotante sunt lagărele cu bile cu canelură adâncă sau lagărele cu bile sferice.
Criterii de selectare a lagărelor de glisare și a lagărelor cu bile
Diferența fundamentală dintre cele două tipuri de lagăre constă în structura și funcționalitatea lor. Atunci când decideți pentru sau împotriva unuia dintre aceste tipuri de lagăre, este util să luați în considerare următoarele caracteristici distincte:
- Frecarea și eficiența: Lagărele cu bile utilizează elemente rulante, de obicei bile, care se rostogolesc între inelele interioare și inelele exterioare, permițând astfel o mișcare cu frecare redusă. Deoarece bilele absorb o mare parte a sarcinii, frecarea în lagărele cu bile este în general scăzută, ceea ce duce la un transfer eficient al cuplurilor și permite viteze mai mari. Lagărele simple utilizează principiul frecării directe între două suprafețe. Aici, o peliculă glisantă, de obicei fabricată din lubrifiant, este produsă între ax și lagărul simplu. Deoarece mișcarea are loc pe o suprafață cu lubrifiant ca mediu glisant, frecarea în lagărele simple este în general mai mare decât în lagărele cu bile.
- Sensibilitate la stres și șoc: Lagărele simple sunt avantajoase în aplicații cu viteze de rotație mai mici și forțe radiale ridicate, dar lagărele cu bile sunt adecvate pentru o viteză de rotație mai mare. Deoarece lagărele cu bile au în general cupluri de frecare mai mici decât lagărele simple, acestea dezvoltă mai puțină căldură, astfel că nu este necesară răcirea suplimentară. În ceea ce privește sarcina de impact, lagărele simple sunt avantajoase, deoarece sarcina materială este mai mare în lagărele cu bile, din cauza suprafeței mai mici de lagăr a corpurilor rulante și a lagărelor cu bile sunt mai sensibile la sarcinile de impact. Chiar și vibrațiile din repaus pot deteriora cu ușurință lagărele cu bile, iar amortizarea redusă a vibrațiilor lagărelor cu bile este însoțită de o gamă largă de vibrații, zgomote și oscilații. Lagărele simple, pe de altă parte, pot amortiza vibrațiile cauzate de vibrații.
- Durată de viață și efort de întreținere: Lagărele simple au o durată de viață comparativ mai lungă, în timp ce lagărele cu bile sunt de obicei concepuți doar pentru o durată de viață limitată. În comparație cu lagărele cu bile, lagărele cu glisare necesită mai puțină întreținere, deoarece uzura este relativ scăzută, chiar și la cele mai mari sarcini. De asemenea, sunt mai rezistente la murdărie decât lagărele cu bile și, prin urmare, sunt mai potrivite pentru utilizarea în medii dure. Lagărele cu bile trebuie etanșate bine pentru această utilizare, pentru a preveni pătrunderea prafului și a murdăriei. Lagărele cu bile, pe de altă parte, pot fi integrate în ansambluri cu mai puțin efort, deoarece sunt componente standardizate la nivel internațional. Lagărele cu bile sunt în general mai potrivite decât lagărele simple, în special la viteze mari de rotație, în timp ce lagărele simple sunt mai potrivite pentru mișcările pivotante.
- Instalare și costuri: În timp ce lagărele cu bile necesită un spațiu de instalare relativ mare, lagărele simpli sunt unici și compacți și, astfel, necesită un spațiu minim. De asemenea, sunt mai ușor de asamblat. O altă diferență este factorul de cost. Lagărele simple sunt o variantă oarecum mai ieftină în comparație cu lagărele cu bile, deoarece lagărele cu bile cauzează costuri de proiectare mai mari, inclusiv pentru lagăre, precum și pentru carcase, suprafețe de montare și dispozitive de fixare.
Exemplu de aplicație
Faceți clic aici pentru a afla mai multe despre această aplicație.
Exemplul de aplicație este un transportor cu placă de circuite din sticlă. Lagărul rolelor este implementat cu lagăre cu rulmenți cu bile. Componentele adecvate pentru proiectarea lagărului dvs. pot fi găsite în magazinul MISUMI:
