Stellen Sie sich eine Welt vor, in der Maschinen stillstehen, Autos nicht mehr fahren und das tägliche Leben, wie wir es kennen, zusammenbricht. Dieses Alptraumszenario unterstreicht die entscheidende Rolle, die Lager in modernen Maschinen spielen. Lager, die oft übersehen werden, sind wesentliche Komponenten, die die Reibung verringern, eine reibungslose Rotation gewährleisten und die Stabilität verschiedener Geräte aufrechterhalten. Von Autos bis hin zu Haushaltsgeräten sind Lager die stillen Arbeitspferde, die dafür sorgen, dass alles effizient läuft. Dieser Artikel befasst sich mit den grundlegenden Konzepten von Lagern, ihrer Bedeutung und der Technologie, die dahinter steckt, und vermittelt Ihnen Wissen über diese unverzichtbaren mechanischen Wunderwerke.
Grundlegende Kenntnisse, die verstanden werden müssen, und die Funktion von Lagern.
Wissen Sie, was für ein mechanisches Bauteil ein Lager ist? Lager, die als "Grundnahrungsmittel der Maschinenindustrie" bekannt sind, sind wichtige Bauteile, die in verschiedenen Maschinen verwendet werden. In Lektion 1 der Lagersäule werden wir das Grundwissen und die Funktion von Lagern erklären.
Ein Lager ist ein Bauteil, das die Rotation von Objekten unterstützt. Wie der Name schon sagt, ist ein Lager ein Bauteil, das die "Welle" stützt, die sich in einer Maschine dreht.
Zu den Maschinen, die Lager verwenden, gehören Autos, Flugzeuge, Generatoren und vieles mehr. Lager werden auch in Haushaltsgeräten wie Kühlschränken, Staubsaugern und Klimaanlagen verwendet. In diesen Maschinen sind die Lager dafür verantwortlich, die "Welle" zu stützen, auf der verschiedene Komponenten wie Räder, Zahnräder, Turbinen, Rotoren usw. installiert sind, damit sich die Welle reibungslos drehen kann.
Da eine große Anzahl von rotierenden "Wellen" in verschiedenen Maschinentypen verwendet wird, sind Lager zu einem unverzichtbaren Bauteil geworden, das als "Grundnahrungsmittel der Maschinenindustrie" bekannt ist. Obwohl die Lager unscheinbar erscheinen, sind sie in Wirklichkeit unverzichtbar. Ohne sie wären wir nicht in der Lage, ein normales Leben zu führen.
Welche Rolle spielen die Lager für den reibungslosen Betrieb von Maschinen?
Es gibt zwei Hauptfunktionen von Lagern:
Reduziert die Reibung und macht die Drehung sanfter
Zwischen der rotierenden "Welle" und ihrer Halterung entsteht Reibung, aber das Lager ist dazwischen eingebaut, um die Reibung zu verringern, was die Drehung reibungsloser macht und den Energieverbrauch senkt. Dies ist die Funktion der Lager.
Schutz der rotierenden Halterung und Halten der rotierenden "Welle" in der richtigen Position
Die rotierende "Welle" und ihre Trägerstruktur üben eine erhebliche Kraft aus. Die Lager verhindern, dass die rotierende Halterung durch diese Kraft beschädigt wird und helfen, die rotierende "Welle" in der richtigen Position zu halten. Dank dieser Funktionen von Lagern können wir Maschinen über einen langen Zeitraum hinweg immer wieder verwenden.
Wie viele Lager unser tägliches Leben unterstützen, ist unvorstellbar, da man Lager nicht direkt mit den Augen sehen kann. Nehmen wir ein gewöhnliches Auto als Beispiel. Haben Sie in Ihrer Jugend mit einem batteriebetriebenen Rennspielzeug gespielt? Viele erinnern sich vielleicht daran, dass in der Tragstruktur der Räder des Autos ein Lager eingebaut war. Wie viele Lager braucht ein Auto also wirklich?
①Antriebsstrangsystem (Komponenten)
Beispiele: Wechselstromgenerator, Turbolader, usw.
②Lenksystem (Komponenten)
Beispiele: Lenkgetriebe, Pumpe, usw.
③Energieübertragungssystem (Komponenten)
Beispiele: Getriebe, Differentialgetriebe, usw.
④Aufhängungssystem (Komponenten)
Beispiele: Räder, Aufhängung, usw.
In hochwertigen Automobilen können bis zu 150 Lager verwendet werden, die alle eine wichtige Rolle spielen. Gäbe es keine Lager in Autos, würden sich die Komponenten nicht reibungslos drehen, mehr Energie verbrauchen und die Teile, die die Drehung unterstützen, würden bald beschädigt werden, was dazu führen würde, dass das Fahrzeug nicht sicher und komfortabel betrieben werden könnte. Deshalb arbeiten unzählige Lager im Stillen für unser schönes Leben.
Lagerkomponenten sind für unser Leben von Bedeutung. Da Lager wesentliche Komponenten sind, die unser Leben unterstützen, wurden von ihnen im Laufe der Geschichte eine hohe Haltbarkeit und Präzision verlangt. Darüber hinaus werden mit der kontinuierlichen Entwicklung der mechanischen Technologie immer mehr spezielle neue Lager entwickelt und eingesetzt, um sich an raue Umgebungen anzupassen.
Auch in Zukunft werden sich die Lager weiter verbessern und weiterentwickeln, damit unser Leben weitergeht.
Wie wir bereits in Lektion 1 eingeführt haben, sind Kugellager Hilfsmittel, die die Reibung verringern und die reibungslose Bewegung von Gegenständen ermöglichen. Aber wann und wie wurden sie zum ersten Mal erfunden, und wie haben sie sich weiterentwickelt und verbreitet? In dieser Lektion wird die unerwartete Geschichte der Lager vorgestellt.
In der Antike haben die Menschen viele Wege gefunden, um die Reibung zu verringern, und wir können uns ein Beispiel am Bau der ägyptischen Pyramiden ansehen.
Die gewaltigen Pyramiden, die durch die Anhäufung riesiger "schwerer Steinblöcke" errichtet wurden, beeindrucken auch heute noch unzählige Menschen in aller Welt. Wie aber haben die Menschen der Antike diese "schweren Steinblöcke" bewegt? Zahlreiche Wandmalereien, die im alten Ägypten gefunden wurden, geben eine grobe Antwort.
Mehrere Wandmalereien im alten Ägypten zeigen den Bau der Pyramiden, wobei einige Szenen zeigen, in denen Menschen runde Holzgegenstände unter die "schweren Steinblöcke" legen und diese rollen. Daraus lässt sich schließen, dass die alten Ägypter die Reibung verringerten und die "schweren Steinblöcke" mit weniger Kraftaufwand bewegten, indem sie rollende Holzobjekte verwendeten.
Diese Art des Transports erinnert an die Verwendung von Wälzkörpern (Rollen) in Lagern.
Aufzeichnungen über Versuche des Menschen, die Reibung zu verringern, sind weltweit zu finden, auch wenn sie sich in Bezug auf den Zeitraum und die angewandten Methoden unterscheiden. Dies zeigt, welch hohen Stellenwert der reibungslose Transport von Gütern durch die Verringerung der Reibung in der Geschichte der Menschheit hatte.
Leonardo da Vinci war ein genialer Künstler aus dem Italien der Renaissancezeit. Er hatte eine tiefe Verbindung zu Kugellagern und wurde zu Recht der "Vater der modernen Kugellager" genannt.
Da Vinci war zutiefst neugierig auf alles und leistete bedeutende Beiträge zur mechanischen Konstruktion. Sein Manuskript enthielt Konstruktionsskizzen von Lagern, die für mechanische Geräte unverzichtbar sind.
Mit unvergleichlicher Kreativität schuf er eine Lagerstruktur, die die Reibung erheblich reduziert. Dabei handelt es sich um eine Vorrichtung, bei der eine Rollkugel (Wälzkörper) zwischen zwei kreisförmige Platten (Laufringe) geklemmt wird. Überraschenderweise enthielt die Konstruktionsskizze des Lagers auch einen "Haltekäfig", der verhindert, dass sich die Rollkugeln gegenseitig berühren.
Diese Struktur ist fast identisch mit derjenigen, die in modernen Lagern verwendet wird.
Daher wurde die "Grundstruktur der Lager", bestehend aus Laufringen, Wälzkörpern (wie "Kugeln" oder "Rollen") und einem Haltekäfig, vor etwa 500 Jahren erfunden. Der geniale Leonardo da Vinci revolutionierte mit seiner Kreativität die Lagertechnik.
Doch selbst nach der Erfindung der Grundstruktur von Lagern waren die tatsächliche Herstellung und die Massenproduktion nicht einfach. Erst im Zuge der industriellen Revolution wurden Lager in großem Umfang in Maschinen eingesetzt.
Während der industriellen Revolution von der Mitte des 18. bis zum 19. Jahrhundert begann man, Stahl in großem Maßstab zu produzieren. Daher konnten hochfeste Stahllager in Massenproduktion hergestellt und in verschiedenen Bereichen eingesetzt werden.
Eine der großen Erfindungen, die während der industriellen Revolution aufkamen, war die "gelagerte Fahrzeugachse". Die ersten weit verbreiteten Wälzlager waren Mehrzweckkugellager, die in Fahrradachsen verwendet wurden. Später wurden auch Rollenlager für Kutschenachsen mit Rollen als Wälzkörper erfunden.
Das Aufkommen der "gelagerten Fahrzeugachse" verbesserte die Mobilität und die Transporteffizienz erheblich. Infolgedessen führten viele Industriemaschinen zu dieser Zeit auch aktiv Lager ein und leisteten einen großen Beitrag zur industriellen Entwicklung.
Durch die industrielle Revolution wurden Wälzlager zu einem wichtigen Bestandteil der industriellen Entwicklung und zu einem unverzichtbaren Werkzeug im Leben der Menschen.
Die Geschichte der Entwicklung von Lagern ist die Geschichte des Fortschritts der menschlichen Zivilisation. Ohne die Erfindung von Wälzlagern würden sich die Menschen immer noch abmühen, schwere Gegenstände zu bewegen, und in unserem Leben gäbe es nicht so viele Maschinen, die uns bequeme und komfortable Dienste leisten.
Die Entstehung und der Fortschritt von Wälzlagern haben einen enormen Einfluss auf die Entwicklung der Zivilisation gehabt. Man kann sagen, dass Lager die Kristallisation der Weisheit und Technologie unserer Vorgänger und die unbesungenen Helden hinter der "Geschichte der industriellen Entwicklung" sind.
In Vorlesung 3 werden wir den Aufbau des Lagers und die Funktion der einzelnen Komponenten vorstellen.
Lager verringern die Reibung durch eine rollende Bewegung. Wie in Abbildung 1 dargestellt, beginnen mehrere "Wälzkörper" (z. B. "Kugeln" oder "Rollen") im Lager zu rollen, wenn sich die "Welle" zu drehen beginnt. Lager verringern die Reibung, indem sie diese Rollbewegung nutzen.
Im Vergleich zu Gleitlagern mit "gleitender Bewegung" sind Lager mit "rollender Bewegung" besser in der Lage, die Reibung zu reduzieren und den Verbrauch von Rotationsenergie zu minimieren. Wie sind nun die Lager aufgebaut? Im Folgenden geben wir eine detaillierte Einführung.
Obwohl es viele Arten von modernen Lagern gibt, ähnelt ihre Grundstruktur der von Leonardo da Vinci vor etwa 500 Jahren erdachten Lagerstruktur.
Zu den Bestandteilen eines Lagers gehören:
Ringe
Bei den in Abbildung 2 dargestellten "Radiallagern" nehmen die Laufringe die senkrecht zur Welle wirkende Kraft auf. Bei Kugellagern sind die Wälzkörper Kugeln, bei Rollenlagern sind die Wälzkörper Rollen.
Bei dieser Art von Radiallager wird der Laufring verwendet.
Der auf der Innenseite der Welle montierte Laufring wird als Innenring bezeichnet.
Der Laufring auf der Außenseite wird als Außenring bezeichnet, der in das Gehäuse eingebaut ist (※1: siehe Abbildung 3).
Gehäuse
Das Gehäuse ist das Teil, das bei der Montage des Lagers mit dem Außenring des Lagers in Berührung kommt.
Laufbahnring
Das in Abbildung 4 gezeigte Lager wird als "Axiallager" bezeichnet, das die Kraft in der gleichen Richtung wie die Achse aufnimmt.
Der Laufring wird für diese Art von Axiallager verwendet.
Der auf der Wellenseite montierte Laufring wird als Wellenring bezeichnet.
Der auf der Gehäuseseite montierte Laufring wird als Sitzring bezeichnet.
Um eine reibungslose Rotation zu erreichen, wird die Oberfläche, auf der die Wälzkörper des Lagerlaufrings abrollen, sorgfältig geglättet.
Rollendes Element
Wie in Tabelle 1 dargestellt, gehören zu den Wälzkörpern "Kugeln" und "Rollen".
Tabelle 1 Arten von Wälzkörpern
 | Kugel | Kugellager |
 | Zylindrische Rolle | Zylinderrollenlager |
 | Nadelwalze | |
 | Kegelige Rolle (konisch) | |
 | Pendelrolle (tonnenförmig) |
Je nach Einsatzbedingungen wie Tragfähigkeit und Drehzahl stehen verschiedene Wälzkörperarten zur Auswahl. Wir werden die Lagertypen im Abschnitt über Lager in Vorlesung 4 besprechen, und interessierte Lernende können auf der nächsten Seite nachlesen.
Halterung
Wie in Abbildung 5 dargestellt, beginnen die Wälzkörper zu rollen, wenn sich der Innenring des Lagers dreht. Wenn es im Lager keine Rückhaltevorrichtung gibt, kommen benachbarte Wälzkörper miteinander in Kontakt.
Wenn die Abrollrichtung von zwei Wälzkörpern auf einer Kontaktfläche entgegengesetzt ist, behindert dies die Abrollbewegung der Wälzkörper.
Um dies zu verhindern, wird ein Käfig verwendet, der die benachbarten Wälzkörper voneinander trennt, damit sie reibungslos abrollen können. Je nach Einsatzbedingungen wie Tragfähigkeit und Drehzahl des Lagers stehen verschiedene Arten von Käfigen zur Auswahl. Abbildung 6 zeigt einen repräsentativen Typ eines Käfigs.
Es liegt auf der Hand, dass der Laufring, die Wälzkörper und der Käfig jeweils unterschiedliche Rollen spielen. Diese Rollen ergänzen sich gegenseitig, damit sich das Lager reibungslos drehen kann.
Mit diesen Bestandteilen allein kann sich das Lager jedoch noch nicht kontinuierlich und gleichmäßig und stabil drehen. Als nächstes werden wir eine weitere wichtige Komponente von Lagern vorstellen.
Um eine stabile und reibungslose Drehung der Lager zu gewährleisten, muss die Reibung der Rollbewegung verringert und der Verschleiß der Teile verhindert werden. Hier kommen die Schmierstoffe ins Spiel.
Bei den in Lagern verwendeten Schmierstoffen handelt es sich meist um halbfestes (pastöses) "Fett" und flüssiges "Öl".
Darüber hinaus verringern Schmierstoffe auch die innere Wärme im rotierenden Lager und verlängern die Lebensdauer der Lager. Daher sind Schmierstoffe auch ein "wichtiger Bestandteil" für die Gewährleistung einer stabilen und reibungslosen Drehung der Lager.
Komponenten und Schmiermittel sind erforderlich, um eine stabile und reibungslose Drehung der Lager zu gewährleisten.
Zu den Bestandteilen von Lagern gehören der Laufring, die Wälzkörper und der Käfig, die jeweils eine andere Rolle spielen. Diese Funktionen ergänzen sich gegenseitig, damit sich das Lager reibungslos drehen kann.
Außerdem tragen "Schmiermittel" dazu bei, die Reibung bei der Rollbewegung zu verringern und den Verschleiß der Teile zu verhindern. Jede Komponente spielt ihre entscheidende Rolle, damit sich das Lager kontinuierlich und reibungslos und stabil drehen kann.
Die Lager nehmen Kräfte aus verschiedenen Richtungen auf, so dass sie nach der "Kraftrichtung" klassifiziert werden können.
Führen wir zunächst die Kraft ein, die auf das Lager wirkt.
Abbildung 1 zeigt die Kraft, die auf das Lager eines Autorads mit montiertem Reifen wirkt. Die eine ist die Kraft, die das Gewicht des Fahrzeugs trägt (in Abbildung 1 durch den blauen Pfeil dargestellt), und das Lager muss die Kraft senkrecht zur Achse des Fahrzeugrads aufnehmen.
Außerdem tritt bei der Drehung des Fahrzeugs eine Zentrifugalkraft auf (siehe roter Pfeil in Abbildung 1), und das Lager trägt die Kraft in der gleichen Richtung wie die Fahrzeugachse.
Wie oben gezeigt, halten die Lager in der Regel Kräften aus verschiedenen Richtungen stand. Daher können Lager nach der Richtung der Kraft und der Tragfähigkeit klassifiziert werden. Lager halten radialen und axialen Belastungen stand; die Kraft, der die Lager standhalten, wird "Last" genannt; die Kraft senkrecht zur Welle wird "Radiallast" genannt; die Kraft in derselben Richtung wie die Welle wird "Axiallast" genannt.
Klassifizierung von Lagern
Je nach Richtung der Kraft, die das Lager aufnehmen kann, und der Form des Wälzkörpers lassen sich die Lager in die vier in Tabelle 1 aufgeführten Typen unterteilen.
Tabelle 1: Klassifizierung von Lagern
| Rollendes Element | |||
| Kugel | Walze | ||
| Hauptrichtung der Kraft | Senkrecht zur Welle (Radiallast) | Radial-Kugellager | Radial-Kugellager |
| Gleiche Richtung wie die Welle (Axiallast) | Axial-Kugellager | Axial-Kugellager | |
Radial-Kugellager
Radialkugellager sind "Kugellager", die die Kraft "senkrecht zur Richtung der Welle" aufnehmen. Rillenkugellager (Kugellager) sind eine Art von Radialkugellager.
Rillenkugellager sind weit verbreitete Lagertypen.
Rillenkugellager können nicht nur Radiallasten, sondern auch ein gewisses Maß an bidirektionalen Axiallasten aufnehmen. Bei größeren Axialbelastungen sollten Schrägkugellager, die später vorgestellt werden, verwendet werden.
Schrägkugellager
Schrägkugellager können gleichzeitig radiale Belastungen und einseitige axiale Belastungen aufnehmen. Bei der Aufnahme von bidirektionalen Axiallasten sollten zwei oder mehr Schrägkugellager in Kombination verwendet werden.
Bei Lagern, die "Radiallast" und "Axiallast" tragen, wird der Winkel zwischen der Richtung der vom Laufring und dem Wälzkörper getragenen Last und der Richtung senkrecht zur Welle als Druckwinkel bezeichnet.
Der Kontaktwinkel wird im Allgemeinen in 15°, 30° und 40° unterteilt, die durch die Buchstaben C, A bzw. B dargestellt werden.
Radialrollenlager sind "Rollenlager", die die Kraft "senkrecht zur Richtung der Welle" aufnehmen. Radialrollenlager halten größeren Belastungen stand als Radialkugellager und werden je nach Art der Rolle in verschiedene Typen unterteilt, wie z.B. Zylinderrollenlager, Nadellager, Kegelrollenlager und Pendelrollenlager.
Zylinderrollenlager
Bei Rollenlagern werden "Zylinderrollen" verwendet. Zylinderrollenlager halten größeren radialen Belastungen stand als Rillenkugellager und können in Maschinen eingesetzt werden, die Stoßkräfte erzeugen.
Nadellager
Rollenlager verwenden "nadelförmige Rollen". Bei Nadellagern werden nadelförmige Rollen mit einem kleineren Durchmesser als Zylinderrollen verwendet, wie in Abbildung 5 dargestellt. Die geringe Querschnittshöhe dieser Art der Lagerung trägt zur Miniaturisierung und Verschlankung von Maschinen bei.
Kegelrollenlager
Kegelrollenlager verwenden konische "Kegelrollen".
Kegelrollenlager sind in Radialrollenlagern weit verbreitet und können gleichzeitig Radiallasten und unidirektionale Axiallasten aufnehmen. Bei der Aufnahme von bidirektionalen Axiallasten sollten zwei oder mehr Kegelrollenlager kombiniert werden.
Pendelrollenlager
In Pendelrollenlagern werden tonnenförmige "Pendelrollen" verwendet, wie in Abbildung 7 dargestellt, die zwischen der "Außenring-Laufbahnfläche mit Kugel" und der "Innenring-Laufbahnfläche" montiert sind. Daher können sich der Innenring, der Wälzkörper und der Käfig des Pendelrollenlagers drehen, während sie gegenüber dem Außenring geneigt sind.
Wie in Abbildung 8 dargestellt, werden Pendelrollenlager in Maschinen eingesetzt, die große Lasten tragen und deren Wellen zur Biegung neigen. Abbildung 8: Anwendung von Pendelrollenlagern.
Es gibt verschiedene Arten von "Lagern", je nach Richtung und Größe der einwirkenden Last. Der geeignete "Lagertyp" sollte auf der Grundlage folgender Kriterien ausgewählt werden Maschinenstruktur oder Verwendung. Neben den hier vorgestellten Typen gibt es viele weitere "Lager"-Typen.
Die Anwendungsbereiche der Lager in der Automobilindustrie.
In dieser Kolumne erläutern wir die Verwendung von Lagern am Beispiel der Getriebe- und Differentialgetriebe, die die Motorkraft auf die Fahrzeugachsen in Autos übertragen.
Die für Kraftfahrzeuge erforderliche Antriebskraft hängt von den Fahrbedingungen ab, wie z. B. hohe Geschwindigkeiten oder die Notwendigkeit einer größeren Antriebskraft an Steigungen usw. Das Getriebe ist eine Vorrichtung, die die Motorleistung in eine für das Fahren geeignete Antriebskraft umwandelt und diese auf die Achse überträgt. Im Inneren des Getriebes werden verschiedene Arten von Lagern verwendet, um ihre jeweiligen Aufgaben zu erfüllen, und viele Lager werden auch in den Autoteilen verwendet.
Das Getriebe kann grob in zwei Arten unterteilt werden: manuelles und automatisches Getriebe. Bei Fahrzeugen mit einem manuellen Getriebe befindet sich der Schalthebel auf der Fahrerseite.
Der Fahrer betätigt manuell den Schalthebel, um die Motorleistung in eine den Fahrbedingungen entsprechende Antriebskraft umzuwandeln. Das Schaltgetriebe besteht aus Wellen und Zahnrädern. Im Folgenden stellen wir die Lager vor, die diese Komponenten tragen.
Lager, die die Wellen stützen
Die Auswahl geeigneter Lagertypen richtet sich nach der Größe der Motorleistung, um die Drehung der Welle und die von den Zahnrädern erzeugte Kraft zu unterstützen.
Tabelle 1. Lager, die die Wellen stützen.
| Radiale Belastung | Axiale Belastung | Arten von Lagern |
| Klein | Klein | Rillenkugellager (Kugellager) |
| Groß | Klein | Zylinderrollenlager |
| Groß | Groß | Kegelrollenlager |
Lager für Getriebelager
Bei einem Schaltgetriebe greifen die Zahnräder immer ineinander und drehen sich.
Um die für den Antrieb geeignete Antriebskraft zu übertragen, wählen Sie durch Betätigung des Hebels den entsprechenden Gang (A). Der gewählte Gang (A) ist dann mit der Welle verbunden und dreht sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Welle.
Wenn sich die Fahrbedingungen ändern und eine andere Antriebskraft auf die Räder übertragen werden muss, wird das mit der Welle verbundene Zahnrad (A) durch Betätigung des Hebels von der Welle abgehoben und das für die andere Antriebskraft geeignete Zahnrad (B) ausgewählt. Das ausgewählte Zahnrad (B) wird dann mit der Welle verbunden und dreht sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Welle.
Zu diesem Zeitpunkt dreht sich das von der Welle abgehobene Zahnrad (A) mit einer anderen Geschwindigkeit als die Welle. Damit sich das Zahnrad und die Welle mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehen können, werden zwischen der Innenseite des Zahnrads (Innenseite) und der Außenseite der Welle (Außenseite) Nadellager (Bauteile mit Nadelrollen und Käfigen) eingebaut, die zwischen ihnen rollen.
Wenn ein Auto nach links oder rechts abbiegt, wird die Geschwindigkeit der inneren Radachse verringert, während die Geschwindigkeit der äußeren Radachse erhöht wird. Das Differentialgetriebe ist eine Vorrichtung, die die Antriebskraft des Getriebes in eine größere Antriebskraft umwandelt und sie auf die linke und rechte Radachse überträgt, um unterschiedliche Geschwindigkeiten zu erreichen.
Das Differentialgetriebe wird mit der kleinen Zahnradachse (der Welle auf der Getriebeseite) und dem Zahnrad auf der Achsseite eingebaut, die vertikal ineinandergreifen. Die Lager stützen die Drehung der Welle und die von den Zahnrädern erzeugte Kraft.
Kegelrollenlager für Stützwelle
Die Kombination aus Kegelrollenlagern nimmt sowohl radiale als auch bidirektionale axiale Lasten auf, sorgt für einen korrekten Zahneingriff und überträgt große Antriebskräfte auf die linke und rechte Radachse.
Zusammenfassung
In diesem Artikel wurden die Lager vorgestellt, die in den Geräten verwendet werden, die die Kraft vom Motor auf die Radachsen übertragen, aber in Automobilen werden auch in vielen anderen Teilen eine große Anzahl von Lagern verwendet.
Jedes Lager spielt seine eigene Rolle und verbessert die Fahrleistung und Sicherheit des Fahrzeugs. Um die Sicherheit und den Komfort von Automobilen weiter zu verbessern, werden die Anforderungen an die Leistung und Zuverlässigkeit von Lagern in Zukunft weiter steigen.
Wir werden die Lager vorstellen, die in Maschinen in den drei Bereichen "Energieerzeugung", "Rohstofferzeugung" und "Produktverarbeitung" eingesetzt werden.
Generatoren sind wichtige Maschinen zur Erzeugung von Energie für unser tägliches Leben. Windturbinen erfreuen sich auf der ganzen Welt einer großen Beliebtheit.
Aufgrund des hohen Aufstellungsortes von Windturbinen stellen sie jedoch eine große Herausforderung für die Wartung dar. Daher müssen die in Windkraftanlagen verwendeten Lager eine hohe Zuverlässigkeit mit minimalen Ausfallraten und langer Lebensdauer aufweisen.
In Windkraftanlagen werden viele Lager verwendet. Hier werden wir die wichtigsten Spindellager besprechen, die für die Aufnahme der Rotationskraft des Windes und deren Übertragung auf den Generator verantwortlich sind.
Lager der Hauptspindel
Windturbinen nutzen die Windkraft, um ihre Hauptspindel zu drehen und die Rotationsenergie an den Generator zur Stromerzeugung zu übertragen.
Das Hauptspindellager ist dafür verantwortlich, das Gewicht der Flügel und der rotierenden Komponenten zu tragen und gleichzeitig unregelmäßigen Windkräften standzuhalten, die in Größe und Richtung variieren. Aufgrund dieser strengen funktionalen Anforderungen sind Pendelrollenlager die erste Wahl für Hauptspindellager, da sie für ihre Fähigkeit bekannt sind, große Kräfte zu tragen und hervorragende Selbstausrichtungseigenschaften aufweisen.
■ Was ist die Eigenschaft der Selbstausrichtung?
Die Selbstausrichtung bezieht sich auf die Eigenschaft des Innenrings, der Wälzkörper und des Käfigs, sich auch dann reibungslos zu drehen, wenn der Außenring gekippt ist.
Um die große Last zu tragen, werden in den Hauptspindellagern in der Regel große Pendelrollenlager verwendet, die im Allgemeinen größer als 1 Meter sind.
Stahlwalzwerke sind Maschinen, die das Rückgrat der Rohstoffherstellung bilden, indem sie Stahlmaterialien in verschiedenen Formen für unterschiedliche Verwendungszwecke produzieren. Wir wollen diese Anlagen vorstellen.
Lager in der Rohstoffherstellung - Stahlwalzwerk In einem Walzwerk werden Stahlwerkstoffe zwischen zwei gegenläufigen Walzen gepresst und gewalzt.
Außerdem werden Stahlwerkstoffe oft bei hohen Temperaturen gewalzt, denn es gilt das Sprichwort: "Man muss das Eisen schmieden, solange es heiß ist". Daher müssen die in dieser Situation verwendeten Lager hohen Temperaturen und Kräften standhalten, damit sich die Rollen drehen können.
Arbeitswalzenlager
Die Arbeitswalzen in Stahlwalzwerken sind in vierreihigen Kegelrollenlagern gelagert, um die extrem hohen Radiallasten und die bidirektionalen Axiallasten, die während des Walzprozesses entstehen, aufnehmen zu können.
Stützrollenlager
Obwohl die Arbeitswalzen dazu neigen, sich unter den erheblichen Belastungen, die beim Walzen entstehen, zu verformen, wird dieses Phänomen durch Stützwalzen wirksam unterdrückt. Stützwalzen verwenden vierreihige Zylinderrollenlager, die große Radiallasten aufnehmen, und mehrreihige Kegelrollenlager, die Axiallasten aufnehmen.
Schließlich werden wir die bei der Produktverarbeitung üblicherweise verwendeten Geräte vorstellen.
Als "Werkzeugmaschinen" werden Geräte bezeichnet, die zur Bearbeitung verschiedener Produkte und Teile entsprechend ihrer spezifischen Verwendung eingesetzt werden. In den letzten Jahren haben Bearbeitungszentren, die eine computergesteuerte Bearbeitung durchführen, immer mehr an Bedeutung gewonnen.
Mit Bearbeitungszentren lassen sich Präzision und Feinbearbeitung erreichen, die manuell nur schwer möglich sind, und gleichzeitig die Bearbeitungszeit erheblich verkürzen.
Um eine Veränderung der Werkstückabmessungen und eine Verringerung der Bearbeitungsgenauigkeit aufgrund der bei der Bearbeitung entstehenden Wärme zu vermeiden, benötigen die Hauptspindeln (in denen das Werkzeug installiert ist) in Bearbeitungszentren Lager mit geringen Wärmeausdehnungseigenschaften.
Lager der Hauptspindel
Die Hauptspindel eines Bearbeitungszentrums ist mit Schrägkugellagern ausgestattet, die sowohl radialen als auch axialen Belastungen während der Bearbeitung standhalten.
Bei dieser Art von Lagern wird Keramik als Lagermaterial verwendet. Diese Keramiklager können Änderungen der Werkstückgröße unterdrücken, da sie eine geringe Wärmeausdehnung während der Hochgeschwindigkeitsdrehung aufweisen.
Darüber hinaus können diese Lager den erforderlichen Schmierstoff nur an den entsprechenden Stellen zuführen, an denen Wärme entsteht, und ihn schnell abführen, was zur Vermeidung von Überhitzung beiträgt.
Zusammenfassung: Lager, die unser Leben tragen
Maschinen, die zur Herstellung von Energie, Werkstoffen und Produkten verwendet werden, mögen in unserem täglichen Leben ungewöhnlich erscheinen; wie wir jedoch gesehen haben, unterstützen viele Lager den Betrieb dieser Maschinen. Diese Lager unterstützen nicht nur die Rotation der Maschinen, sondern leisten auch wertvolle Unterstützung bei unseren täglichen Aktivitäten.
Die Komponenten gewöhnlicher Lager bestehen aus metallischen Werkstoffen und verwenden Schmieröl oder -fett als Schmiermittel. Wenn diese gewöhnlichen Lager jedoch in Umgebungen eingesetzt werden, in denen Elektrizität und Magnetismus erzeugt werden und sie anfällig für Korrosion durch Säuren und Laugen sind, werden sie schnell beschädigt und können nicht mehr reibungslos rotieren.
Um den Einsatz unter den oben genannten Bedingungen zu gewährleisten, werden Lager mit speziellen Werkstoffen und Schmiermitteln für besondere Einsatzbedingungen entwickelt.
Das Außengerät der Klimaanlage ist mit einem Ventilator ausgestattet, der die Luft nach außen befördert, und dieser Ventilator wird von Lagern getragen. In den letzten Jahren haben sich Motoren, die die Drehzahl des Ventilators steuern können (Frequenzumwandlung), immer mehr durchgesetzt. Aufgrund seiner Eigenschaften kann der Motor jedoch während des Betriebs eine Spannung aus hochfrequentem Strom erzeugen.
Wenn die Spannung einen bestimmten Wert erreicht, fließt der Strom durch das Innere des Lagers, was zu einem Lagerschaden führen kann. Dieses Phänomen wird als "elektrische Erosion" bezeichnet. Daher werden als Wälzkörper für das Lager Keramiklager mit hervorragender Isolierleistung (nicht leicht leitend) benötigt.
Darüber hinaus werden Keramiklager auch in kritischen Geräten wie mechanischen Motoren für Infrastruktureinrichtungen und Krankenhäuser eingesetzt, um plötzliche Geräteausfälle zu verhindern.
Bild 3 - MRI (Magnetresonanztomographie-Gerät)
Da die Menschen immer älter werden, achten sie immer mehr auf ihre Gesundheit, und die Zahl der medizinischen Geräte nimmt weltweit ständig zu. Die Magnetresonanztomographie (MRT) nutzt starke magnetische Kräfte, um Organe und Blutgefäße für innere Untersuchungen zu erfassen.
Wenn herkömmliche Lager unter dem starken Magnetismus des MRT verwendet werden, stören sie das Magnetfeld, und eine präzise Untersuchung kann nicht durchgeführt werden. Außerdem können sich die Lager nicht gleichmäßig drehen.
Daher sind bei der Verwendung für die MRT Lager erforderlich, die durch starken Magnetismus nicht beeinträchtigt werden.
Der Laufring und die Wälzkörper der Lagerbuchse bestehen aus Keramik, die nicht leicht durch Magnetismus beeinträchtigt wird. Für den Käfig wird Harz mit ausgezeichneter Schmierleistung verwendet, was zu einer präzisen medizinischen Untersuchung beiträgt.
Bei den von den olympischen Athleten verwendeten Skateboards wurden die Lager entsprechend den Erwartungen der Athleten neu entwickelt. Jedes der vier Räder des Skateboards ist mit zwei Lagern ausgestattet (insgesamt also acht).
Das Skateboard ist mit Lagern ausgestattet, die Keramikkugeln verwenden und eine spezielle Oberflächenbehandlung auf dem Laufring und dem Käfig, was das Gefühl von "leichter und sanfter Rotation" und "komfortabler Fahrt" verstärkt.
Darüber hinaus ermöglicht es den Athleten, die Geschwindigkeit bis zum Ende des Rennens beizubehalten, was es ihnen ermöglicht, schwierigere Übungen zu absolvieren. Daher trägt es dazu bei, schwierige Bewegungen wie den "Heel Flip" erfolgreich zu absolvieren.
Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.
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