Sådan vælger du et leje

Der findes mange forskellige typer lejer i dag med meget lidt information om forskellene mellem dem.Måske har du spurgt dig selv "hvilket leje vil være bedst til din anvendelse?"Eller "hvordan vælger jeg et leje?"Denne artikel hjælper dig med at besvare disse spørgsmål.
Først og fremmest skal du vide, at de fleste lejer med et rullende element falder i to brede grupper:

Kuglelejer
Rullelejer
Inden for disse grupper er der underkategorier af lejer, der har unikke funktioner eller optimeret design for at forbedre ydeevnen.
I denne artikel dækker vi de fire ting, du skal vide om din ansøgning for at vælge den rigtige lejetype.

Find lejebelastning og belastningskapacitet
Lejebelastninger er generelt defineret som den reaktionskraft, en komponent påfører et leje, når den er i brug.
Når du skal vælge det rigtige leje til din applikation, skal du først finde lejets bæreevne.Bæreevnen er mængden af ​​belastning et leje kan klare og er en af ​​de vigtigste faktorer ved valg af leje.
Lejebelastninger kan enten være aksiale (tryk), radiale eller en kombination.
En aksial (eller tryk) lejebelastning er, når kraften er parallel med akslens akse.
En radial lejebelastning er, når kraften er vinkelret på akslen.Så er en kombineret lejebelastning, når parallelle og vinkelrette kræfter frembringer en vinkelkraft i forhold til akslen.

Hvordan kuglelejer fordeler belastninger
Kuglelejer er designet med kugleformede kugler og kan fordele belastninger over en mellemstor overflade.De har en tendens til at fungere bedre til små til mellemstore belastninger og spreder belastninger via et enkelt kontaktpunkt.
Nedenfor er en hurtig reference til typen af ​​lejebelastning og det bedste kugleleje til jobbet:
Radial (vinkelret på akslen) og lette belastninger: Vælg radiale kuglelejer (også kendt som dybe sporkuglelejer).Radiale lejer er nogle af de mest almindelige typer lejer på markedet.
Aksiale (tryk) (parallelle med akslen) belastninger: Vælg trykkuglelejer
Kombinerede, både radiale og aksiale belastninger: Vælg et vinkelkontaktleje.Kuglerne kommer i kontakt med løbebanen i en vinkel, som bedre understøtter kombinationsbelastninger.
Rullelejer & lejebelastning
Rullelejer er designet med cylindriske ruller, der kan fordele belastninger over et større overfladeareal end kuglelejer.De har en tendens til at fungere bedre til tunge belastninger.

Nedenfor er en hurtig reference til typen af ​​lejebelastning og det bedste rulleleje til jobbet:
Radiale (vinkelret på akslen) belastninger: Vælg standard cylindriske rullelejer
Aksiale (tryk) (parallelle med akslen) belastninger: Vælg cylindriske tryklejer
Kombinerede, både radiale og aksiale belastninger: Vælg et konisk rulleleje
Rotationshastigheder
Omdrejningshastigheden af ​​din applikation er den næste faktor, du skal se på, når du vælger et leje.
Hvis din applikation vil fungere ved høje rotationshastigheder, er kuglelejer normalt det foretrukne valg.De yder bedre ved højere hastigheder og tilbyder et højere hastighedsområde end rullelejer.
En grund er, at kontakten mellem rulleelementet og løbebanerne i et kugleleje er et punkt i stedet for en kontaktlinje, som i rullelejer.Fordi rullende elementer presser ind i løbebanen, når de ruller hen over overfladen, forekommer der meget mindre overfladedeformation i punktbelastningerne fra kuglelejer.

Centrifugalkraft og lejer
En anden grund til, at et kugleleje er bedre til højhastighedsapplikationer, er på grund af centrifugalkræfter.Centrifugalkraft er defineret som en kraft, der skubber udad på en krop, der bevæger sig rundt om et center og opstår fra kroppens inerti.
Centrifugalkraft er den væsentligste begrænsende faktor for lejehastigheden, fordi den bliver til radiale og aksiale belastninger på et leje.Da rullelejer har mere masse end et kugleleje, vil rullelejet producere en højere centrifugalkraft end et kugleleje af samme størrelse.

Reducer centrifugalkraften med keramiske kugler
Nogle gange er en applikations hastighed over et kuglelejers hastighedsværdi.
Hvis dette sker, er en simpel og almindelig løsning at skifte kuglelejematerialet fra stål til keramik.Dette holder lejestørrelsen den samme, men giver ca. 25 % højere hastighedsklassificering.Da keramisk materiale er lettere end stål, producerer keramiske kugler mindre centrifugalkraft for en given hastighed.

Højhastighedsapplikationer fungerer bedst med vinkelkontaktlejer
Vinkelkontaktlejer er det bedste lejevalg til højhastighedsapplikationer.En grund er, at kuglerne er mindre og mindre kugler vejer mindre og producerer mindre centrifugalkraft, når de roterer.Vinkelkontaktlejer har også en indbygget forspænding på lejerne, som arbejder med centrifugalkræfter for at rulle kuglerne ordentligt i lejet.
Hvis du designer en højhastighedsapplikation, vil du have et højpræcisionsleje, normalt inden for ABEC 7-præcisionsklassen.
Et lavere præcisionsleje har mere dimensionelt "vrikkerum", når det er fremstillet, end et højpræcisionsleje.Derfor, når lejet bruges ved høje hastigheder, ruller kuglerne hurtigt over lejets løbebane med mindre pålidelighed, hvilket kan føre til lejefejl.
Højpræcisionslejer er fremstillet med strenge standarder og har meget lille afvigelse fra specifikationerne, når de produceres.Højpræcisionslejer er pålidelige til applikationer, der går hurtigt, fordi de sikrer god bold- og løbebaneinteraktion.

Lejeløb og stivhed
Lejeløb er den mængde, en aksel kredser fra sit geometriske centrum, når den roterer.Nogle applikationer, såsom skæreværktøjsspindler, vil kun tillade en lille afvigelse på dets roterende komponenter.
Hvis du udvikler en applikation som denne, så vælg et højpræcisionsleje, fordi det vil producere mindre systemudløb på grund af de snævre tolerancer, lejet er fremstillet til.
Lejestivhed er modstanden mod den kraft, der får akslen til at afvige fra sin akse og spiller en nøglerolle i at minimere akselløb.Lejestivhed kommer fra det rullende elements interaktion med løbebanen.Jo mere det rullende element presses ind i løbebanen, hvilket forårsager elastisk deformation, jo højere er stivheden.

Lejestivhed er normalt kategoriseret efter:
Aksial stivhed
Radial stivhed
Jo højere lejestivhed, jo mere kraft skal der til for at flytte akslen, når den er i brug.
Lad os se på, hvordan dette fungerer med præcisionsvinkelkontaktlejer.Disse lejer kommer typisk med en fremstillet offset mellem den indre og ydre løbebane.Når vinkelkontaktlejerne er installeret, fjernes forskydningen, hvilket får kuglerne til at presse ind i løbebanen uden nogen ekstern påføringskraft.Dette kaldes forspænding, og processen øger lejestivheden, selv før lejet ser nogen påføringskræfter.

Smøring af lejer
At kende dine lejesmøringsbehov er vigtigt for at vælge de rigtige lejer og skal overvejes tidligt i et applikationsdesign.Forkert smøring er en af ​​de mest almindelige årsager til lejefejl.
Smøring skaber en oliefilm mellem det rullende element og lejets løbebane, der hjælper med at forhindre friktion og overophedning.
Den mest almindelige form for smøring er fedt, som består af en olie med et fortykningsmiddel.Fortykkelsesmidlet holder olien på plads, så den ikke forlader lejet.Når kuglen (kuglelejet) eller rullen (rullelejet) ruller hen over fedtet, adskilles fortykkelsesmidlet og efterlader kun oliefilmen mellem rulleelementet og lejets løbebane.Efter at rulleelementet passerer forbi, samles olien og fortykningsmidlet igen.
For højhastighedsapplikationer er det vigtigt at kende den hastighed, hvormed olien og fortykningsmidlet kan adskilles og sammenføjes igen.Dette kaldes applikationen eller bærende n*dm-værdi.
Før du vælger et fedt, skal du finde din applikations ndm-værdi.For at gøre dette ganges dine applikations-omdrejninger med diameteren af ​​midten af ​​kuglerne i lejet (dm).Sammenlign din ndm-værdi med fedtets maksimale hastighedsværdi, som findes på databladet.
Hvis din n*dm-værdi er højere end fedtets maks. hastighedsværdi på databladet, vil fedtet ikke være i stand til at give tilstrækkelig smøring, og der vil opstå for tidlig fejl.
En anden smøremulighed til højhastighedsapplikationer er olietågesystemer, som blander olie med trykluft og derefter sprøjter det ind i lejets løbebane med afmålte intervaller.Denne mulighed er dyrere end fedtsmøring, fordi den kræver et eksternt blande- og doseringssystem og filtreret trykluft.Olietågesystemer tillader imidlertid lejer at arbejde ved højere hastigheder, mens de genererer en mindre mængde varme end smurte lejer.
Til applikationer med lavere hastighed er et oliebad almindeligt.Et oliebad er, når en del af lejet er nedsænket i olie.Til lejer, der vil fungere i ekstreme miljøer, kan et tørt smøremiddel bruges i stedet for et petroleumsbaseret smøremiddel, men lejets levetid forkortes typisk på grund af arten af ​​smøremidlets film, der nedbrydes over tid.Der er et par andre faktorer, der skal tages i betragtning, når du vælger et smøremiddel til din applikation, se vores dybdegående artikel "Alt hvad du behøver at vide om lejesmøring.

Resumé: Sådan vælger du et leje
Sådan vælger du det rigtige leje til din applikation:

Find lejebelastning og belastningskapacitet
Først skal du kende typen og mængden af ​​lejebelastning, som din applikation vil placere på lejet.Små til mellemstore belastninger fungerer normalt bedst med kuglelejer.Tung belastning fungerer normalt bedst med rullelejer.

Kend rotationshastigheden for din ansøgning
Bestem rotationshastigheden for din applikation.Høje hastigheder (RPM) fungerer normalt bedst med kuglelejer, og lavere hastigheder fungerer normalt bedst med rullelejer.

Faktor i lejeløb og stivhed
Du ønsker også at bestemme, hvilken form for runout din applikation vil tillade.Hvis applikationen kun tillader små afvigelser, så er et kugleleje højst sandsynligt det bedste valg.

Find den rigtige smøring til dine lejebehov
For højhastighedsapplikationer skal du beregne din n*dm-værdi, og hvis den er højere end fedtets maks. hastighed, vil fedtet ikke være i stand til at give tilstrækkelig smøring.Der er andre muligheder som olietåge.Til lavhastighedsapplikationer er et oliebad et godt valg.
Spørgsmål?Vores ingeniører på stedet vil elske at nørde med dig og hjælpe dig med at vælge det bedste leje til din applikation.