Voorbelastingstechniek verbetert dragerprestaties en duurzaamheid

Stel je voor dat een machine met hoge snelheid een precisie heeft, waarbij zelfs de kleinste trillingen in de spindel de bewerkingsnauwkeurigheid direct kunnen beïnvloeden.Of denk aan een autodifferentieel waarbij overmatig lawaai het rijcomfort aanzienlijk vermindertDeze schijnbaar verschillende toepassingen hebben een gemeenschappelijke kritieke factor: de voorbelasting van de lagers.

Voorbelasting, als een precieze installatietechniek voor lagers, omvat het toepassen van een gecontroleerde negatieve vrijheid om de stijfheid van het lagersysteem aanzienlijk te verhogen, het geluid te verminderen, de geleidingsnauwkeurigheid te verbeteren,en zelfs de levensduur van het lager verlengenIn dit artikel worden de principes, methoden, factoren en toepassingsoverwegingen van het dragen van voorbelasting onderzocht om ingenieurs en technici een uitgebreide begeleiding te bieden.

Een lageraangeschiktheid is niet in alle toepassingen vereist, maar speelt in specifieke situaties een cruciale rol.

• Verhoogde stijfheid:Voorbelasting verhoogt de lagerstijfheid aanzienlijk, vermindert de vervorming onder belasting en verbetert de precisie en stabiliteit van het systeem,met name belangrijk in spindels van gereedschapsmachines en precisieinstrumenten.
• Ruisvermindering:Voorafbelasting elimineert of minimaliseert de interne vrije ruimte, waardoor rollende elementen onder constante kracht worden gehouden om het geluidsniveau te verminderen, wat cruciaal is voor autodifferentieelen en elektromotoren.
• Verbeterde schachtgeleiding:Vooraf geladen verbetert de nauwkeurigheid van de asleiding, het handhaven van een stabiele positie en richting onder belasting,essentieel voor toepassingen die een nauwkeurige bewegingsregeling vereisen, zoals robotverbindingen en precisie-transmissieapparaten.
• Vergoeding voor slijtage en vervorming:Voorbelasting compenseert de verhoogde vrijheid als gevolg van aanvankelijke slijtage en microscopische vervorming van de paringsoppervlakken.
• Verlengde levensduur van het lager:Een goede voorbelasting verbetert de interne belastingverdeling en vermindert de belasting van individuele rollende elementen om de levensduur te verlengen.toenemende wrijving en warmteopwekking.

De voorbelasting van lagers wordt hoofdzakelijk bereikt door twee methoden:

Deze methode maakt gebruik van veren om de kracht van de voorbelasting toe te passen, wat eenvoud, lage kosten en automatische compensatie voor slijtage en vervorming biedt.voor toepassingen met lage snelheid, zoals kleine motoren en ventilatoren, vereist veerkeuze berekeningen en testen om een passend bereik van voorbelasting te garanderen.

Deze methode bepaalt nauwkeurig de kracht van de voorbelasting door middel van het aanpassen van de lagerspositie of schimmen/moeren, geschikt voor verschillende belastingen en snelheden.,de uitvoeringsmethoden omvatten:

• Nuts aanpassen:Eenvoudig, maar vereist nauwkeurige koppelcontrole.
• Schuinstelling:Een hogere precisie, maar vereist voorafgaande meting van de asruimte.
• Afstandsregeling:Gebruikt precieze afstanden voor een consistente voorbelasting in de massaproductie.

Radial toegepast, voornamelijk voor cilindrische rollagers door middel van interferentietoepassingen (binnenste ring/as of buitenste ring/behuising).

Axial toegepast, voornamelijk voor hoekige contactballagers, conische rollagers en stuwkrachten.

• Achteruit (DB):Een hogere stijfheid en momentcapaciteit, maar temperatuurgevoelig, geschikt voor korte spanningen zoals spindels van werktuigmachines.
• Gezicht tot gezicht (DF):Minder temperatuurgevoelig, maar minder stijf, ideaal voor lange spanningen zoals autowielknopen.

De onderstaande parameters zijn van toepassing op de in punt 6.2.4.1 van dit reglement vermelde parameters:

De bepaling van de kracht bij voorbelasting is van cruciaal belang - onvoldoende kracht levert geen voordeel op, terwijl overmatige kracht overbelasting veroorzaakt.

• Type/grootte van het lager
• Bevestiging van het voertuig
• Rotatiesnelheid
• Smeermethode
• Werktemperatuur
• Materiaal en structuur van de schacht/behuizing

Voor nieuwe ontwerpen wordt berekening gevolgd door experimentele verificatie aanbevolen vanwege praktische onzekerheden.

Gebaseerd op de vervormingsrelatie tussen voorbelasting en elastische vervorming, meting van de asverschuiving om de voorbelasting te bepalen.

• Afstanden tussen de schouder van de as en de schouder van de behuizing
• Totaal lagerbreedte
• Vereiste axiale verplaatsing
• Termische uitbreidingscompensatie
• Vervaardigingstoleranties
• Vergoeding voor verlies door voorbelasting

Metingen van het wrijvingsmoment om de voorbelasting te bepalen, geschikt voor massaproductie vanwege snelheid en automatiseringsmogelijkheden.

Directe meting/toepassing van de kracht van de voorbelasting, hoewel indirecte methoden doorgaans de voorkeur krijgen vanwege de eenvoud.

Voor elke lageraanleg afzonderlijk met behulp van moeren/schroeven/spacers met metingsverificatie voor een nauwkeurige nominale prestatie van de voorbelasting.

Componenten vervaardigd volgens standaard toleranties worden willekeurig samengesteld, waarbij de statistische onwaarschijnlijkheid van extreme tolerantie wordt aangenomen.

• met een vermogen van niet meer dan 50 WVerbetert de stijfheid en vermindert de trillingen voor een betere bewerkingsnauwkeurigheid.
• Automobilische differentialen:Verhoogt de stijfheid en verlaagt het geluid voor een betere hantering en comfort.
• Windturbines:Het beschikt over laadcapaciteit en levensduur voor grotere betrouwbaarheid.
• Robotgewrichten:Verbetert de stijfheid en vermindert de vrijheid voor een superieure bewegingsnauwkeurigheid.

Naast optimale voorbelastingwaarden neemt de stijfheid toe terwijl de wrijving/warmte drastisch toeneemt.De complexiteit van de berekeningen vereist moderne technische hulpmiddelen of professionele consultatie. Tijdens de aanpassing moet de variatie tot een minimum worden beperkt door de rollende elementen goed te plaatsen.

Speciaal ontworpen eenrijdige of gekoppelde lagers die een eenvoudige, betrouwbare aanpassing vergemakkelijken of een vooraf vastgestelde na-installatie met vooraf geladen lading leveren, met inbegrip van:

• CL7C-specificatie conische rollenlagers voor automobieldifferenciaal
• Universaal gemonteerde enkelzijdige hoekige contactkogellagers
• gepaarde enkelrijke conische rollenlagers
• Gepaarde enkelrijke kogellagers met diepe groeven