Vierpuntslagers doen drievoudig werk en besparen tegelijkertijd ruimte

- Dec 02, 2019-

Vierpuntslagers doen drievoudig werk en besparen tegelijkertijd ruimte


3.png

Een vierpuntskogellager maakt het eenvoudig om machineontwerpen te vereenvoudigen die radiale, stuwkracht en momentbelastingen combineren, omdat het alle drie tegelijk kan verwerken. Ze worden voornamelijk gebruikt voor toepassingen met een lage tot middelmatige snelheid, of waar oscillerende bewegingen de overhand hebben.


Een enkel, vierpunts contactlager maakt meestal een tweede lager overbodig, wat enkele zeer belangrijke voordelen biedt, waaronder:

Ruimtebesparing

Gewichtsbesparing

Kostenbesparingen

Stijfheid en nauwkeurigheid

Snellere installatie

Minder onderhoud

Geïntegreerde bevestigingsgaten, tandwielen, etc.

Dankzij een unieke kogelbaangeometrie die twee keer zoveel contactpunten produceert, kan een vierpuntslager lager, radiaal, stuwkracht en momentbelasting afzonderlijk, of in elke combinatie weerstaan. Het heeft één rij ballen met een binnenras en een buitenras. De kogelgroeven worden gegenereerd vanuit twee centra, waarbij elke straal iets groter is dan de kogelradius. Contacthoeken liggen typisch 35 ° ten opzichte van de radiale middellijn, maar kunnen worden aangepast aan de toepassing.


Belangrijke voordelen

Vierpuntscontactlagers zijn vooral effectief in toepassingen waarbij het roterende element een hoge verhouding tussen diameter en axiale lengte heeft. De meeste hebben een grote verhouding tussen boring en sectie: hoe groter deze verhouding, hoe dunner en flexibeler de individuele races zijn. Dunne sectie lagergroottes variëren van 1 "- 40" en draaikranslagers variëren van 4 "- 178" OD

Het ontwerp van de draaitafel (figuur 1) heeft een conventionele middenstijl die wordt ondersteund door twee lagers. Het elimineren van die middenstijl (afb. 2) vermindert de hoogte en het gewicht van de tafel en maakt ruimte vrij voor gebruik door andere componenten. En zonder een paal is er geen kans op paalafbuiging.


Op dezelfde manier betekent het hebben van een enkel lager geen aanpassing van de slingering, geen aanpassing van de diameter en geen kans op wiebelen van twee lagers met ongelijke slingering - dit alles verbetert de nauwkeurigheid van de assemblage.


Het elimineren van een tweede lager elimineert ook de noodzaak voor aanpassingen om de pasvorm te optimaliseren - en dus de kosten van afstandhouders of klemringen (en misschien technici die bekwaam zijn in het maken van deze aanpassingen). Een vierpunts contactkogellager daarentegen wordt vervaardigd met de juiste interne pasvorm en wordt eenvoudig aan de bijbehorende delen bevestigd.


Het peilingpunt op vier punten: hoe het werkt
Terwijl de binnenring roteert, wordt een neerwaartse drukbelasting op de bal overgebracht op punt B en vervolgens door de bal (typisch onder een contacthoek van 35 °) overgebracht naar punt D. Van daaruit gaat het over in de buitenring en de ondersteuningsstructuur.

Doorbuiging van de bal in de loopgroeven langs de lasttransmissielijn ontlast de bal op contactpunten A en C en laat de bal soepel roteren rond een as loodrecht op lijn BD.


Momentbelasting is ongeveer hetzelfde, waarbij een stuwkracht van de binnenring op punt B wordt doorgegeven aan de buitenring op punt D. Tegelijkertijd wordt een stuwkracht van 180 ° tegenovergesteld van de binnenring op punt C naar de buitenrace op punt A.


Radiale weerstand treedt 180 ° op vanaf het punt van toepassing (uitgaande van een veel grotere stuwkracht dan radiale belasting) en de radiale belasting wordt gelijkmatig weerstaan over de contactlijnen CA en BD. De relatie tussen de afzonderlijke belastingen bepaalt of de reacties groot of klein zijn.


Ten slotte bespaart het elimineren van een tweede lager geld dat kan worden gebruikt om functies (tandwielen, bevestigingsgaten, smeernippels) te integreren in het vierpuntslager om de prestaties verder te optimaliseren.


Twee keer zo nauwkeurig. Vierpuntscontactlagers kunnen worden vervaardigd volgens ABEC-precisiekwaliteiten en in grotere maten. In toepassingen met oscillerende beweging met beperkte draaihoeken - wanneer de uitloop nul is voor een groot deel van de rotatie - kan soms een ABEC 1-lager worden gebruikt in plaats van een ABEC 3 of 5. In dergelijke gevallen is de kritische eis (axiale uitloop of radiale uitloop) ) moet worden gespecificeerd om aan de ABEC-normen te voldoen; niet-kritische gebieden kunnen worden overgelaten aan de lagerfabrikant.


Met één rij ballen in plaats van twee, wordt de nauwkeurigheid op verschillende manieren verbeterd. Wanneer bijvoorbeeld radiale slingeringen in een twee-systeem uit fase zijn, zal de rotatie een wiebeling produceren. Wobble kan ook het gevolg zijn van structuurafbuiging wanneer applicaties veel ruimte tussen twee rijen ballen vereisen; bijv. wanneer hoge momentbelasting moet worden weerstaan. En als er een voorbelastingverschil is in de axiale slingering tussen de twee rijen, kan de lagerwrijving variëren.


Geen van deze problemen zal optreden bij een peiling met een enkele rij ballen. Evenzo is er geen aanpassing van behuizingsboringen en schouders, of van asdiameters en schouders. Als alle andere factoren gelijk zijn, kan de nauwkeurigheid van een vierpunts contactlager twee keer die van een lager met twee rijen kogels zijn.


Keuze van materialen

Vierpuntscontactkogellagers worden typisch vervaardigd van conventionele anti-wrijvingslagermaterialen, maar, net als andere lagers, worden materiaalbeslissingen uiteindelijk bepaald door de toepassing. Koolstofrijke 52100-legering en 440C roestvrij staal zijn gebruikelijke keuzes voor doorharding. Wanneer selectieve verharding nodig is, zoals wanneer een lager integrale kenmerken heeft, zoals flenzen en tandwielen, omvatten opties carbureren of inductieharden. Legeringen zoals 8620, 4340, 150 en 1552 worden voor dit doel gebruikt. Alles kan worden gehard tot Rc 58 voor 100% draagvermogen en maximale levensduur. (Bij Rc 50 daalt de capaciteit tot ongeveer 50% en bij Rc 45 tot minder dan 30%.)


Wanneer corrosiebestendigheid belangrijk is, kunnen races en ballen worden gemaakt van door neerslag gehard roestvrij staal of worden gecoat met een dun - maar toch dicht - chroom, zoals Endurakote-plating.


Snelheden beperken

Vierpunts-contactlagers worden voornamelijk gebruikt voor toepassingen met lage snelheid. Onder gecombineerde belastingen worden sommige ballen over beide sets contacten geladen. Omdat ze niet gelijktijdig om twee assen kunnen rollen, hebben ze de neiging om om één as te draaien. Dit leidt tot meer slippen of slippen op de andere set contacten, waardoor de wrijving en slijtage toenemen - vooral bij hoge snelheden.


Maximaal toegestane snelheden variëren met boringgrootte, sectiegrootte, kogelgrootte, vasthoudtype, type smering en type belasting. In de regel presteert dit type lager het beste bij spoedlijnsnelheden onder 1.100 voet per minuut. De variabele effecten van voorspanning, smering en gelijktijdige individuele belastingen kunnen deze beperking echter overwinnen. Voor toepassingen die hogere snelheden vereisen, moet de fabrikant van de lager worden geraadpleegd.


Onder een enkele belasting (radiaal of stuwkracht) is snelheid niet meer een factor voor een vierpunts contactkogellager dan dat het zou zijn voor een conventioneel radiaal lager of een hoekcontactlager.


Smering en onderhoud

In de meeste toepassingen hebben vierpuntscontactkogellagers niet meer onderhoud nodig dan andere wrijvingslagers. Vaak hebben ze zelfs nog minder nodig.


Vetsmering is typerend, omdat zoveel toepassingen te maken hebben met lage snelheden of oscillerende bewegingen. Als de toepassing volledige rotatie vereist, moeten twee smeernippels - 180 ° uit elkaar geplaatst - voldoende toegang bieden. Maar als een ontwerp zware belastingen vereist, evenals volledige rotatie - of als het lager zich in de buurt van andere bewegende delen bevindt die met olie moeten worden gesmeerd, wordt in plaats daarvan oliesmering gebruikt.


Hoewel veel lagers in de fabriek zijn voorgesmeerd, moet het smeermiddel desalniettemin worden bijgevuld en indien nodig worden vervangen. De opname van gaten of fittingen in de lagerringen vergemakkelijkt dit, wat met name het geval is wanneer de lagers integrale afdichtingen hebben - een mogelijkheid zelfs in lagers met een grote diameter (bijv. 100 inch).


Afscheiders. Afscheiders moeten altijd worden gebruikt in vierpunts-contactlagers, de stijl varieert met de toepassing. Materiaalopties zijn staal, roestvrij staal, brons, fenol, nylon, teflon en roestvrij staaldraad (veertype). De meest voorkomende stijl is de houder die wordt gevonden in een Conrad-groeflager, die vanaf de zijkant door de opening tussen de racelanden in het lager kan worden gestoken.


Een volledige, eendelige houder is meestal de sterkste optie, maar voor het invoegen in een vierpuntslager moet een van de races worden gesplitst of een laadstop worden geleverd. Dit is niet praktisch in lagers met een lichte doorsnede omdat de race te dun is om te splitsen en niet opnieuw kan worden gemonteerd met klinknagels of schroeven.


Meer informatie over onze producten en offerte, stuur een e-mail naar: info@jxtcbearing.com