Som kjernen som støtter komponenter i roterende maskiner, Tommer serie dype spor kulelager Spill en uerstattelig rolle i viktige felt som romfart, presisjonsinstrumenter og spesialutstyr. Sammenlignet med metriske lagre, oppfyller tommers lagre de strenge kravene til spesifikke industrielle scenarier med deres unike størrelsessystem og ytelsesegenskaper.
1. Rollen og egenskapene til tomme dype sporballlager
Inch Series Deep Groove Ball -lagre er rullelager designet og produsert i henhold til standarder for tommer. De kompletterer vanlige metriske lagre og inntar en viktig posisjon i spesifikke industrifelt og tradisjonelt utstyr. Denne typen peiling beholder de grunnleggende egenskapene til dype rillekulelager, samtidig som de tilpasser seg kravene til tommers system når det gjelder størrelsesserier, toleranse og strukturelle detaljer, og gir en uerstattelig standardisert løsning for det nordamerikanske markedet, luftfart og tradisjonelt utstyrsvedlikehold.
Størrelsesstandardsystemet utgjør det viktigste eksterne trekket på tommers lagre. I motsetning til metriske lagre, som bruker millimeter som basisenhet, bruker keiserlige lagre fraksjonelle eller desimale inches som spesifikasjoner. Vanlige indre diametre varierer fra 1/8 tommer (0,125 tommer) til 6 tommer, med en standard sekvens på trinn på 1/16 tommer. For eksempel tilsvarer lagermodellen R6 en indre diameter på 0,375 inches (3/8 "), en ytre diameter på 0,875 tommer, og en bredde på 0,281 tommer. Dette størrelsessystemet danner en naturlig passform med den keiserlige aksdiameteren og bærer setehull, og unngå konverteringsfeil når metrisk lagre brukes på keiserutstyr og bærer setehull, og unngå konvertering av en naturlig passform.
Strukturdesignfunksjonene gjenspeiler tilpasningsevnen til keiserlige lagre til spesifikke applikasjonsscenarier. En typisk keiserlig dyp rillballbæring består av fire kjernekomponenter: en ytre ring, en indre ring, en stålkule og et bur, men det er forskjeller i detaljer sammenlignet med lignende metriske produkter: den ytre ringen har vanligvis ingen støttespor eller et tetningsdekselinstallasjonsspor for å opprettholde en mer fullstendig strukturell styrke; Den indre ring ribbehøyden økes relativt med 5-8% for å gi bedre aksial veiledning; Antallet stålkuler er 1-2 mindre enn i samme størrelse metrisk lager, men diameteren økes med 3-5% for å kompensere for forskjellen i belastningskapasitet. Disse designfunksjonene gjør det mulig for keiserlige lagre å prestere godt under høyhastighetsforhold. Noen spesielle modeller bruker også en dobbel-rads balldesign (for eksempel LL-serien) for å oppnå høyere belastningskapasitet i et begrenset rom og oppfylle de kompakte kravene til ingeniørmaskiner.
Material- og varmebehandlingsprosessen bestemmer ytelsen til keiserlige lagre. Energiregrense. Luftfartsklasse Imperial lagre bruker vakuum-avgassende smelte-teknologi, oksydinneslutninger kontrolleres ved DS ≤ 0,5, og den totale mengden ikke-metalliske inneslutninger er ≤ 0,05%, noe som er mye høyere enn renhetsstandarden for ordinære metriske lagre. Når det gjelder varmebehandling, bruker keiserlige lagre generelt en dobbel slukkingsprosess: den første slukking oppnår en finkornet martensittisk matrise (hardhet 62-64HRC), og den andre slukking justerer den resterende austenittinnholdet (kontrollert ved 5-8%), noe som forbedrer dimensjonen med mer enn 50%. For etsende miljøer har Imperial Series utviklet 440c rustfritt stålaksler Krominnholdet i lageret er 16-18%. Gjennom spesiell aldringsbehandling opprettholdes hardheten ved 58-60HRC, som både er korrosjonsbestandig og slitasjebestandig.
Egenskapene til bransjeapplikasjoner viser markedsposisjonering av keiserlige lagre. I det nordamerikanske industrisystemet er keiserlige lagre fremdeles det dominerende valget for tradisjonelt utstyr. For eksempel tar overføringssystemene for landbruksmaskiner og ingeniørkjøretøyer generelt den keiserlige serien. I luftfartsfeltet bruker noen arvede design av Boeing og Airbus fortsatt den keiserlige lagerstandarden. For eksempel økes ofte den indre diameteren til store koniske rullelagre som brukes i landingsutstyr for fly ofte med 1/8 tommer.
2. Arbeidsprinsipp og mekaniske egenskaper
Det mekaniske atferden og arbeidsprinsippet for Inch -serien Deep Groove Ball -lagre er basert på den grunnleggende teorien om rullende lagre, men deres spesielle størrelsessystem og strukturell design gir dem unike ytelsesegenskaper. Å forstå disse mekaniske egenskapene er avgjørende for riktig seleksjon og utvikling av potensialet til tommers lagre. Fra kontaktmekanikk til kinematikk, fra belastningsfordeling til sviktmekanisme, er arbeidsprinsippet for tomme dype spor kulelager et komplekst system med multifysisk feltkobling.
De kinematiske egenskapene bestemmer fartsgrensen for tommers lagre. Når lageret roterer, presenterer komponentene en kompleks bevegelsestilstand: stålkulen eksisterer samtidig som buret opprettholder avstanden mellom ballene under rotasjon (rundt sin egen akse) og revolusjon (rundt lageraksen). Den kinematiske koordineringen av det keiserlige lageret gjenspeiles i følgende: Den indre ringstyrte burdesignen gjør at ballrevolusjonen er hastighet ω_cage = ω_SHAFT × D/(D D), der D er balldiameteren og D er stigningsdiameteren (begge i tommer). Siden (d/d) forholdet mellom keiserlige lagre vanligvis er 0,25-0,3 (litt større enn metrisk 0,22-0,25), er dens kritiske hastighet mer betydelig påvirket av sentrifugalkraft, og den keiserlige enhetskorrigeringsfaktoren må innføres under beregning: N_Max = k × (d)/(d^1.5). ). Dette forklarer hvorfor den begrensende hastigheten i samme størrelse keiserlig lager vanligvis er 5-10% lavere enn for metrisk lager, men i faktisk anvendelse kompenserer den større klaring for en del av hastighetstapet.
Lastfordelingsloven gjenspeiler de bærende egenskapene til keiserlige lagre. Under handlingen av radiell belastning FR deler ikke alle stålkuler lasten likt, men danner et bærende område på 120-150 °. Fordi den keiserlige lageret har en større klaring (CN-karakterklarering er omtrent 0,001 tommer), er belastningsfordelingsvinkelen 10-15 ° bredere enn for metriske lagre, og den maksimale kontaktkraften Q_Max = 4,37 × FR/Z (Z er antallet stålkuler). Når den blir utsatt for en kombinert belastning (FR FA), er den aksiale bærende kapasiteten til det keiserlige lageret relativt enestående på grunn av dens høye flens. Graden av økning (ca. 5-8%) tåler en større aksial komponent. Den keiserlige formelen brukes til å beregne den aksiale nominelle belastningen: FA_MAX = 0,6 × Z × D^2 × Sina, der α er kontaktvinkelen (ca. 5-10 ° for dype sporkulelager). Praksis har vist at levetiden til den keiserlige L4549-lageret (1-1/2 tommers indre diameter) under ren aksial belastning er 20-25% høyere enn for metrisk 6306-lageret, noe som gjør det fordelaktig i skyvekraftsapplikasjoner.
Dynamiske ytelsesparametere er nøkkelen til å evaluere arbeidstilstanden til keiserlige lagre. RMS -verdien av bærende vibrasjonshastighet (tomme/sek) er en viktig kvalitetsindikator for den keiserlige serien. Vibrasjonsverdien av høykvalitets ABEC7-lagre styres til 0,05- innenfor området 0,12in/s, er den 20% strengere enn metrisk P5-klassetrinn. En annen viktig parameter er stivhetskarakteristikken. Den radiale stivheten til den keiserlige lageret er k_r = 1000 × z × d × cosα (lb/in), og den aksiale stivheten er k_a = 800 × z × d × sinα (lb/in). Siden antallet stålkuler i keiserlige lagre vanligvis er mindre (1-2 mindre), er stivheten deres 5-10% lavere enn for metriske lagre i samme størrelse, noe som krever spesiell oppmerksomhet på kompensasjon når du velger presisjonsutstyr. Modal analyse viser at den første ordens naturlige frekvensen av den keiserlige R8-lageret (1/2 tommers indre diameter) er omtrent 3500-4000Hz, som er 15% lavere enn for metrisk 6201-lageret, og påvirkningsmotstanden er relativt bedre.
