Som kärnstödkomponenter i roterande maskiner, Inch Series Deep Groove Ball Lager Spela en oföränderlig roll inom nyckelfält som flyg-, precisionsinstrument och specialutrustning. Jämfört med metriska lager uppfyller tumlagren de stränga kraven i specifika industriella scenarier med deras unika storlekssystem och prestandaegenskaper.

1. Rollen och egenskaperna hos tum djupt spårkulslager

Inch Series Deep Groove Ball -lager är rullande lager utformade och tillverkade enligt tumstorlekar. De kompletterar gemensamma metriska lager och har en viktig position inom specifika industrifält och traditionell utrustning. Denna typ av lager behåller de grundläggande egenskaperna hos djupa spårkulslager, medan den anpassar sig till kraven i tumsystemet när det gäller storleksserier, toleranspassning och strukturella detaljer, vilket ger en oföränderlig standardiserad lösning för den nordamerikanska marknaden, flyg- och traditionellt utrustningsunderhåll.

Storleksstandardsystemet utgör det mest betydande externa funktionen hos tumlager. Till skillnad från metriska lager, som använder millimeter som basenheten, använder imperialistiska lager fraktionella eller decimala tum som specifikationer. Vanliga inre diametrar sträcker sig från 1/8 tum (0,125 tum) till 6 tum, med en standardsekvens med steg om 1/16 tum. Till exempel motsvarar lagermodellen R6 en inre diameter på 0,375 tum (3/8 "), en ytterdiameter på 0,875 tum, och en bredd på 0,281 tum. Detta storlekssystem bildar en naturlig passform med den kejserliga axeldiametern och bärhålet, och undviker omvandlingsfelet när metric -björnar används på imperierad utrustning.

De strukturella designfunktionerna återspeglar anpassningsförmågan hos kejserliga lager till specifika applikationsscenarier. Ett typiskt kejserligt djupt spårkulslager består av fyra kärnkomponenter: en yttre ring, en inre ring, en stålkula och en bur, men det finns skillnader i detaljer jämfört med liknande metriska produkter: den yttre ringen har vanligtvis inget bibehållande spår eller en tätningsskyddsinstallation för att upprätthålla en mer fullständig strukturell styrka; Den inre ringribbhöjden ökas relativt med 5-8% för att ge bättre axiell vägledning; Antalet stålbollar är 1-2 mindre än det i samma storleksmetriska lager, men diametern ökas med 3-5% för att kompensera för skillnaden i lastkapacitet. Dessa designfunktioner gör det möjligt för imperialistiska lager att fungera bra under höghastighetsförhållanden. Vissa speciella modeller använder också en dubbelrad bolldesign (som LL-serien) för att uppnå högre belastningskapacitet i ett begränsat utrymme och uppfylla de kompakta kraven i ingenjörsmaskiner.

Material- och värmebehandlingsprocessen bestämmer imperiallagernas prestanda. Energimegränsning. Flyg- och rymdkvalitetslager använder vakuumavgasning av smältningsteknik, oxidinklusioner styrs vid ds ≤ 0,5, och den totala mängden icke-metalliska inneslutningar är ≤ 0,05%, vilket är mycket högre än renhetsstandarden för ordinarie metriska lagringar. När det gäller värmebehandling använder imperialistiska lager i allmänhet en dubbelkylningsprocess: den första släckningen erhåller en finkornig martensitisk matris (hårdhet 62-64HRC), och den andra släckningen justerar det återstående austenitinnehållet (kontrollerat vid 5-8%), vilket förbättrar dimensionell stabilitet med mer än 50%. För frätande miljöer har Imperial Series utvecklat 440C rostfritt stålaxlar Krominnehållet i lagret är 16-18%. Genom speciell åldrande behandling upprätthålls hårdheten vid 58-60HRC, som är både korrosionsbeständig och slitstöd.

Egenskaperna hos branschapplikationer visar marknadspositioneringen av imperialistiska lager. I det nordamerikanska industrisystemet är imperialistiska lager fortfarande det dominerande valet för traditionell utrustning. Till exempel antar överföringssystemen för jordbruksmaskiner och ingenjörsfordon i allmänhet den imperialistiska serien. Inom flyg- och rymdfältet använder vissa ärftliga mönster av Boeing och Airbus fortfarande den kejserliga lagerstandarden. Till exempel ökas ofta den inre diametern för stora avsmalnande rullager som används i flygplanets landningsutrustning med 1/8 tum.

2. Arbetsprincip och mekaniska egenskaper

Det mekaniska beteendet och arbetsprincipen i Inch Series Deep Groove Ball -lager är baserade på den grundläggande teorin om rullande lager, men deras specialstorlekssystem och strukturella design ger dem unika prestandaegenskaper. Att förstå dessa mekaniska egenskaper är avgörande för rätt urval och utveckling av potentialen för tumlager. Från kontaktmekanik till kinematik, från belastningsfördelning till felmekanism, är arbetsprincipen för tum djupt spårkulslager ett komplext system med multi-fysisk fältkoppling.

De kinematiska egenskaperna bestämmer hastighetsgränsen för tumlager. När lagret roterar uppvisar komponenterna ett komplext rörelsetillstånd: stålkulan finns samtidigt buret bibehåller avståndet mellan bollarna under rotationen (runt sin egen axel) och revolution (runt lageraxeln). Den kinematiska koordinationen av det kejserliga lagret återspeglas i följande: den inre ringstyrda burkonstruktionen gör att bollrevolutionens hastighet ω_cage = ω_axel × d/(d d), där d är kuldiametern och d är tonhöjdsdiametern (båda i tum). Eftersom (d/d) -förhållandet mellan kejserliga lager vanligtvis är 0,25-0,3 (något större än metriken 0,22-0,25) påverkas dess kritiska hastighet mer betydligt av centrifugalkraft, och den imperialistiska korrigeringsfaktorn måste introduceras under beräkningen: n_max = k × (d)/(d^1.5), där K är Konstanten (ungefärligt). ). Detta förklarar varför den begränsande hastigheten för samma storlek kejserlig lager vanligtvis är 5-10% lägre än det för det metriska lagret, men i den faktiska tillämpningen kompenserar den större clearance för en del av hastighetsförlusten.

Lastfördelningslagen återspeglar de bärande egenskaperna hos imperialistiska lager. Under verkan av radiell belastning FR delar inte alla stålbollar belastningen lika, men bildar ett bärande område på 120-150 °. Eftersom det kejserliga lagret har en större avstånd (CN-kvalitetsavstånd är cirka 0,001 tum) är dess lastfördelningsvinkel 10-15 ° bredare än för metriska lager, och den maximala kontaktkraften Q_max = 4,37 × fr/z (Z är antalet stålbollar). När den utsätts för en kombinerad belastning (FR FA) är den axiella bärande kapaciteten för det kejserliga lagret relativt enastående på grund av dess höga fläns. Graden av ökning (cirka 5-8%) tål en större axiell komponent. Den kejserliga formeln används för att beräkna den axiella nominella belastningen: fa_max = 0,6 × z × d^2 × sinα, där a är kontaktvinkeln (cirka 5-10 ° för djupa spårlager). Praxis har visat att livslängden för det kejserliga L4549-lagret (1-1/2 tum inre diameter) under ren axiell belastning är 20-25% högre än för det metriska 6306-lagret, vilket gör det fördelaktigt i trycktillämpningar.

Dynamiska prestandaparametrar är nyckeln till att utvärdera arbetsvillkoret för kejserliga lager. RMS -värdet på lagervibrationshastigheten (tum/sek) är en viktig kvalitetsindikator för Imperial Series. Vibrationsvärdet för ABEC7-lager av hög kvalitet kontrolleras vid 0,05- inom intervallet 0,12 in/s är det 20% strängare än det metriska P5-kvalitetslagret. En annan viktig parameter är styvhetskarakteristiken. Den radiella styvheten hos det kejserliga lagret är k_r = 1000 × z × d × cosα (lb/in), och den axiella styvheten är k_a = 800 × z × d × sinα (lb/in). Eftersom antalet stålkulor i kejserliga lager vanligtvis är mindre (1-2 mindre) är deras styvhet 5-10% lägre än för metriska lager av samma storlek, vilket kräver särskild uppmärksamhet på kompensation när du väljer precisionsutrustning. Modal analys visar att den första ordningens naturliga frekvens för det kejserliga R8-lagret (1/2 tum inre diameter) är cirka 3500-4000Hz, vilket är 15% lägre än den för metriska 6201-lagret, och slagmotståndet är relativt bättre.