Sisu
- Kuullaagrikasutused
- Kuullaagrite tüübid
- Kuullaagrimaterjali tüübid
- Terasest kuullaagrid
- Keraamilised kuullaagrid
- Plastist kuullaagrid
Mõnikord on füüsika ja tehnika kõige kasulikumad seadmed kõige lihtsamad. Kuullaagrid näitavad, kuidas metallrõngad võivad olla äärmiselt mitmekülgsed. Nagu näete nii paljudes levinud esemetes nagu sõidukid, jalgrattad, rulad ja muud masinad, mis hõlmavad liikuvate metallosade kasutamist, on inimesed sajandeid kasutanud kuullaagrite jõudu.
Kuullaagrikasutused
Kujutage ette, et libistate kingade kandmise ajal üle pehme vaiba. See võib olla keeruline vaiba ja kingade vahelise hõõrdumise tõttu, mis võib olla valmistatud mis tahes materjalist, sealhulgas nahast, plastist, puust või kummist. Kui kannate hoopis sokke, on see palju lihtsam, sest pehme vaiba ja sokkide materjalide vahel on palju vähem hõõrdumist. Kuullaagrid töötavad samamoodi.
Kuullaagrid vähendavad hõõrdumist nendele pandud koormuste vahel. Nad teevad seda seetõttu, et need on metallkuulid või -rullikud, mis liiguvad sisemise silmuse ja välimise silmuse (mõnikord nimetatud rõngastena) ümber sileda metallpinna. Nende füüsika kaudu saate teada paljude kuullaagrite rakenduste kohta. Kuullaagrid kannavad teatud tüüpi koormusi radiaalsuunas ja need koormused avaldavad kuullaagri pöördeteljele risti asetseva jõu.
Metalliliste kuulide libisemine ümber kuullaagri aasade tekitab objekti ja selle pinna vahel hõõrdumist, mis aeglustab objekti allapoole. Mõnel juhul läheneb objekt peatusele. See mehhanism võimaldab kuullaagritel kasutada juhitavaid rihmarattasüsteeme või pöörlemissüsteeme. Näiteks kasutab auto rummuratas radiaalsuunalist koormust, mis tuleneb auto kaalust ja tõukejõust pöörde ajal.
Kõigil kuullaagrite juhtudel põhjustab tõukejõu ja radiaalse koormuse tasakaal kuullaagrite vähendamist hõõrdumist sisemise ja välimise rõnga kuulide vahel ning käsitseb eseme koormust. Kuullaagrid võtavad koorma vastu ja viivad selle välimisest rõngast siserõngasse, et lasta iga rõnga keskel asuvatel keradel hõlpsalt pöörduda.
Iga kera on ühendatud kahe rõngaga, kuid ainult siis, kui see on vajalik kuullaagri enda komponentide vahelise hõõrdumise vähendamiseks. Nendel põhjustel on hõõrdumise vähendamiseks ja pöörlemiskiiruse hõlbustamiseks loodud kuullaagrid.
Kuullaagrite tüübid
Kuullaagrite tüübid erinevad oluliselt mehhanismi järgi. Kõige laiemalt kasutatav liik on jäik üherealine või radiaalne kuullaager. See konstruktsioon põhjustab kuulide liikumist sügavates soontes ja sügava soone kuullaagrite paigutus võimaldab neil kanda nii radiaalset kui ka aksiaalset koormust. Kuullaagrite suletud versioonid on hoolduse vähendamiseks püsivalt määritud.
Kaherealised kuullaagrid kasutage kahte rida palle. Kujundus annab laagri enda liikumisele suurema jäikuse. Neid leidub elektrimootorites, tsentrifugaalpumpades ja elektromagnetilistes sidurites. Mõned kuullaagrid joonduvad nii, et võllil oleks võimalik arvestada võimaliku nurga all oleva kuullaagri korpusega seotud nihkega.
nurgakontakti tüüp Kuullaagritel on välimise rõnga üks külg ära lõigatud, et rohkem palli saaks end sisestada. Need laagrid saavad sel juhul hoida suures koguses aksiaalseid koormusi ühes suunas, samuti kasutada laagrites endas rohkem palle. See tähendab, et insenerid kasutavad neid mõlemas suunas paarikaupa raskete koormate vedamiseks, moodustades neist komplekti nurkkontaktiga kaherealised kuullaagrid. Seda tüüpi kuullaagrid varieeruvad ka nende materjali järgi.
Kuullaagrimaterjali tüübid
Kuullaagrite materjal erineb terasest, keraamilisest või plastist kuullaagritega erinevaks kasutamiseks. Seda tüüpi kuullaagrid erinevad selle töökiiruse, temperatuuri ja muude kuullaagrite kasutamisega seotud omaduste poolest. Igat tüüpi materjalide positiivsete ja negatiivsete külgede mõistmine võimaldab teil kuullaagrite korral targemalt otsustada.
Terasest kuullaagrid
Terasest kuullaagrid kasutavad kas komponente, mis on täielikult valmistatud terasest või terasest sulamitest ja mille koostises on muid elemente. Need on ideaalsed kandidaadid väga raskete raskuste käitlemiseks, saavutades samal ajal pöörlemisel suure pöörlemiskiiruse.
Seda tüüpi kuullaagrid annavad teile väga täpsed mõõtmised, kuna neid toodetakse suure täpsusega. Nende omadused võimaldavad terasest süsiniku kuullaagrite kasutamist muu hulgas lukkudes, jalgratastes, rulluiskudes, kärudes ja konveierimasinates.
Terasest kuullaager võib kahjuks põhjustada korrosiooni vee või gaaside juuresolekul, mis muudavad terase enda keemilist koostist. Seda tüüpi kuullaagrid võivad olla ka väga rasked ja mürarikkad, kui neid kasutatakse tootmises ja muudes keskkondades.
Terasest kuullaagrid võivad olla väga kallid ja ka efektiivse töö tagamiseks peavad insenerid terasmetalle pidevalt määrima. Kui neid ei hooldata korralikult, võivad need põhjustada laagririkke ja harjumuspärase eluea lõppu.
Tootjad loovad ja müüvad terasest kuullaagreid erinevates stiilides. Võite osta suurema süsinikukogusega teraskuulid, mis on kuumtöödeldud või muude meetoditega kõvendatud. Teraskuullaagrite süsinikusisalduse erinevused mõjutavad nende omadusi. Madala süsinikusisaldusega teraseid leidub rakendustes, mis peavad olema vastupidavad korrosioonile, kuid millel ei pea tingimata olema pinna kõvenemist.
Kuigi kuullaagri lineaarsel kujundamisel saab kasutada madala süsinikusisaldusega terasmaterjali, pole need kuulide endi kokkupuutel suurepärased. Neid kahjustuste vältimiseks kasutatakse tavaliselt koos polümeeriga. Mõõduka koguse süsiniku kogusega teraskuulkuullaagrid on tugevad, veekindlad ja vastupidavad ning need omadused muudavad need sobivaks käikude, telgede, naastude ja muude masinaosade jaoks. Kõrge süsinikusisaldusega teras on korrosioonile vastupidavam ja tugevam.
Keraamilised kuullaagrid
Keraamilised kuullaagrid luuakse tavaliselt "hübriididena", mis kasutavad välist rõngast, sisemist rõngast ja terasest puuri koos keraamiliste kuulidega. Keraamilised omadused võimaldavad neil töötada kiirusel minutis kiiresti, hoides samal ajal töötemperatuuri jahedana ja piirates nende tekitatava müra taset.
Neid hübriidkeraamilisest terasest konstruktsioone kahjustab korrosioon, kuid keraamilised kuulid ise on korrosioonile vähem altid kui terasmaterjalid ning on vastupidavamad ja kergemad kui terasest kuullaagrid.
Seda tüüpi kuullaagreid saab kasutada elektrisüsteemides, kus teraskuulid ei toetu, kuna keraamilised kuullaagrid pole elektrit juhtivad, kuid on ka väga kallid. Keraamilised kuullaagrid taluvad kõrgeid temperatuure, lastes neil töötada suurema kiirusega. Mõnede selliste kuullaagrite hinnad võivad üldiselt olla kallid, kuid võite leida ka nende odavaid versioone.
Nende kuullaagrite keraamiline materjal annab neile kaalu vähem kui 40% kui teraskuulide laagrid. Insenerid valmistavad neid keemiliste ja füüsikaliste omaduste tekitamiseks tavaliselt keraamilist räninitriidi. Neid kasutatakse nurga-, tõuke-, tugi-, padja-, nõel- ja rull-laagrites. Keraamilised materjalid võivad olla terasest tugevamad, kuid üldiselt on need kuullaagrimaterjalina jäigemad.
Keraamiliste teraskuulide poleerimiseks kasutatakse plasmavooga magnetvälja. See tootmismeetod annab neile kõrgemad pöörlemiskiirused kui terasest kuullaagrid. Need on elektriliselt isoleerivad, mis tähendab, et nad ei juhita elektrit, nii et voolutugevusest läbi ei pääse nad rikkest ja nad võivad töötada ilma määrimata, nagu teraskuulid peavad olema.
Plastist kuullaagrid
Viimaste uuenduste abil on toodetud plastikust kuullaagrid, mis kasutavad plastikust rõngaid ja plastpuuri ning mida saab osta plastist, klaasist või roostevabast terasest kuulide kujul. Kõige tavalisem seda tüüpi kuullaagritega kuulmaterjal on roostevabast terasest kuul. Need on kõige taskukohasemad võimalused, kuid on ka raskemad kui plast- või klaasitüübid. Samuti võivad need muutuda kergesti magnetiliseks, mis võib häirida läheduses asuvate materjalide liikumist ja füüsikat.
Klaaskuulidega plastist kuullaagrid on metallide kasutamisel suurepärased valikud. Neil on kõrge keemiline vastupidavus ja nende kaal on väiksem kui teraskuulidel. Plastikust kuullaagrite plastkuulid kaaluvad veelgi vähem ja pakuvad kulumiskindlust, kuna neid kasutatakse aja jooksul. Enamik plastist kuullaagreid on ise määrduvad, kerged ja korrosioonikindlad, töötades samal ajal vaikselt.
Seda tüüpi kuullaagrid ei talu kahjuks kõrgeid temperatuure, nagu ka muud kuullaagrid taluvad ja ei saa nii suuri koormusi, kui mõnikord.