Als Kernträgerkomponenten in rotierenden Maschinen, Inch -Serie Deep Groove Kugellager Spielen Sie eine unersetzliche Rolle in wichtigen Bereichen wie Luft- und Raumfahrt, Präzisionsinstrumenten und speziellen Geräten. Im Vergleich zu Metriklagern entsprechen Inch -Lager die strengen Anforderungen spezifischer industrieller Szenarien mit ihren einzigartigen System- und Leistungsmerkmalen.

1. Die Rolle und Eigenschaften von Zoll -Tiefenrillenkugellagern

Die Inch -Serie Deep Groove Kugellager sind rollende Lager, die nach Standards der Zollgröße entworfen und hergestellt werden. Sie ergänzen gemeinsame Metriklager und nehmen eine wichtige Position in bestimmten Industriefeldern und traditionellen Geräten ein. Diese Art des Lagers behält die grundlegenden Eigenschaften von tiefen Rillenkugellagern bei, während sie sich an die Anforderungen des Zoll -Systems hinsichtlich der Größenserie, der Toleranzanpassung und der strukturellen Details anpasst und eine irre Ersetzbare standardisierte Lösung für den nordamerikanischen Markt, die Luft- und Raumfahrt und die traditionelle Gerätewartung liefert.

Das Größenstandardsystem ist das bedeutendste externe Merkmal von Zentimeterlagern. Im Gegensatz zu metrischen Lagern, die Millimeter als Grundeinheit verwenden, verwenden imperiale Lager fraktionale oder dezimale Zoll als Spezifikationen. Gemeinsame innere Durchmesser reichen von 1/8 Zoll (0,125 Zoll) bis 6 Zoll, mit einer Standardsequenz von 1/16 Zoll in Schritten. Zum Beispiel entspricht das Lagermodell R6 einem Innendurchmesser von 0,375 Zoll (3/8 "), einem äußeren Durchmesser von 0,875 Zoll und einer Breite von 0,281 Zoll. Dieses Größensystem bildet eine natürliche Passform mit dem imperialen Schaftdurchmesser und dem Lagerloch, bei dem die Umwandlungsfehler verwendet werden.

Die strukturellen Konstruktionsmerkmale spiegeln die Anpassungsfähigkeit der kaiserlichen Lager an bestimmte Anwendungsszenarien wider. Ein typisches imperiales Tiefenrillenkugellager besteht aus vier Kernkomponenten: einem Außenring, einem inneren Ring, einem Stahlball und einem Käfig. Im Vergleich zu ähnlichen metrischen Produkten gibt es jedoch Unterschiede in den Details: Der Außenring hat normalerweise keine Halte- oder eine Versiegelungsabdeckungsnut, um eine vollständigere Strukturfestigkeit beizubehalten. Die innere Ringrippenhöhe wird um 5-8% relativ erhöht, um eine bessere axiale Anleitung zu erhalten. Die Anzahl der Stahlkugeln ist 1-2 geringer als die der gleichen Größenmetriklager, aber der Durchmesser wird um 3-5% erhöht, um die Differenz der Belastungskapazität auszugleichen. Diese Konstruktionsmerkmale ermöglichen es imperialer Lager, unter Hochgeschwindigkeitsbedingungen gut zu funktionieren. Einige spezielle Modelle verwenden auch ein Doppelreihe-Balldesign (wie die LL-Serie), um eine höhere Belastungskapazität in einem begrenzten Raum zu erzielen und die kompakten Anforderungen der technischen Maschinen zu erfüllen.

Der Material- und Wärmebehandlungsprozess bestimmen die Leistung von Imperiallagern. Energiegrenze. Imperiale Lager in der Luft- und Raumfahrtgrade verwenden Vakuumentgasungstechnologie, Oxideinschlüsse werden bei DS ≤ 0,5 kontrolliert, und die Gesamtmenge nicht-metallischer Einschlüsse beträgt ≤ 0,05%, was viel höher ist als der Reinheitsstandard der gewöhnlichen Metriklager. In Bezug auf die Wärmebehandlung verwenden imperiale Lager im Allgemeinen einen Doppel-Löschprozess: Das erste Löschen erhält eine feinkörnige martensitische Matrix (Härte 62-64 HRC), und das zweite Quenching passt den Rest-Austenitgehalt (kontrolliert mit 5-8%) an, was die Dimensionsstabilität um mehr als 50%verbessert. Für korrosive Umgebungen hat die Imperial-Serie 440C Edelstahlwellen entwickelt. Der Chromgehalt des Lagers beträgt 16-18%. Durch eine spezielle alternde Behandlung wird die Härte bei 58-60 Stunden gehalten, was sowohl korrosionsresistent als auch abgenutzt ist.

Die Merkmale von Branchenanwendungen zeigen die Marktpositionierung von Imperiallagern. Im nordamerikanischen Industriesystem sind imperiale Lager immer noch die dominierende Wahl für traditionelle Ausrüstung. Beispielsweise übernehmen die Übertragungssysteme landwirtschaftlicher Maschinen und technischer Fahrzeuge im Allgemeinen die Imperial -Serie. Im Bereich der Luft- und Raumfahrt verwenden einige ererbte Designs von Boeing und Airbus immer noch den Imperial -Lagerstandard. Zum Beispiel wird der Innendurchmesser der im Flugzeugfahrwerk verwendeten großen, sich verjüngenden Rollenlager häufig um 1/8 Zoll erhöht.

2. Arbeitsprinzip und mechanische Eigenschaften

Das mechanische Verhalten und das Arbeitsprinzip der Inch -Serie Deep Groove -Kugellager basieren auf der grundlegenden Theorie der Rolllager. Das Verständnis dieser mechanischen Eigenschaften ist entscheidend für die richtige Auswahl und Entwicklung des Potenzials von Zentimeterlagern. Von der Kontaktmechanik bis zur Kinematik, von der Lastverteilung bis zum Versagensmechanismus ist das Arbeitsprinzip der Tiefenrillekugellager in Zoll ein komplexes System der multi-physischen Feldkupplung.

Die kinematischen Eigenschaften bestimmen die Geschwindigkeitsgrenze der Zolllager. Wenn sich das Lager dreht, präsentieren die Komponenten einen komplexen Bewegungszustand: Gleichzeitig hält der Käfig den Abstand zwischen den Kugeln während der Drehung (um seine eigene Achse) und der Revolution (um die Lagerachse). Die kinematische Koordination des kaiserlichen Lagers spiegelt sich im Folgenden wider: Das innere ringgeführte Käfigdesign lässt die Kugelrevolutionsgeschwindigkeit ω_cage = ω_welle × d/(d d), wobei D der Kugeldurchmesser und D der Stellendurchmesser (beide in Zoll) ist. Da das (d/d) -Verhältnis von Imperiallagern normalerweise 0,25-0,3 (etwas größer als die metrische 0,22-0,25) beträgt, ist seine kritische Geschwindigkeit durch die Zentrifugalkraft signifikant beeinflusst, und der Korrekturfaktor der kaiserlichen Einheit muss während der Berechnung eingeführt werden: n_max = k × (d D) (D^1,5). ). Dies erklärt, warum die begrenzende Geschwindigkeit der gleichen imperialen Lager in der Regel 5-10% niedriger ist als die des metrischen Lageres, aber in der tatsächlichen Anwendung kompensiert die größere Freigabe einen Teil des Geschwindigkeitsverlusts.

Das Lastverteilungsgesetz spiegelt die tragenden Merkmale der kaiserlichen Lager wider. Unter der Wirkung der radialen Belastung FR haben nicht alle Stahlkugeln die Last gleichermaßen, sondern bilden einen tragenden Bereich von 120-150 °. Da das kaiserliche Lager einen größeren Clearance aufweist (CN-Grade-Clearance beträgt etwa 0,001 Zoll), beträgt der Lastverteilungswinkel 10-15 ° breiter als der von Metriklagern, und die maximale Kontaktkraft q_max = 4,37 × Fr/z (z ist die Anzahl der Stahlkugeln). Bei einer kombinierten Belastung (FR FA) ist die axiale Tragfähigkeit des kaiserlichen Lagers aufgrund seines hohen Flansches relativ hervorragend. Der Grad der Zunahme (etwa 5-8%) kann einer größeren axialen Komponente standhalten. Die kaiserliche Formel wird verwendet, um die axiale Nennlast zu berechnen: fa_max = 0,6 × z × d^2 × sinα, wobei α der Kontaktwinkel ist (ca. 5-10 ° für tiefe Rillenkugellager). Die Praxis hat gezeigt, dass die Lebensdauer des kaiserlichen L4549-Lageres (1-1/2-Zoll-Innendurchmesser) unter reiner axialer Belastung um 20 bis 25% höher ist

Dynamische Leistungsparameter sind der Schlüssel zur Bewertung des Arbeitszustands der kaiserlichen Lager. Der RMS -Wert der Lagerschwingungsgeschwindigkeit (Zoll/Sek.) Ist ein wichtiger Qualitätsindikator für die kaiserliche Serie. Der Schwingungswert von hochwertigen ABEC7-Lagern wird bei 0,05 im Bereich von 0,12 Zoll/s kontrolliert, er ist 20% strenger als das Metrik P5-Gradlager. Ein weiterer wichtiger Parameter ist die Steifheit charakteristisch. Die radiale Steifheit des kaiserlichen Lagers beträgt k_r = 1000 × z × d × cosα (lb/in), und die axiale Steifheit beträgt k_A = 800 × z × d × sinα (lb/in). Da die Anzahl der Stahlkugeln in kaiserlichen Lagern normalerweise kleiner ist (1-2 weniger), ist ihre Steifheit 5-10% niedriger als die von metrischen Lagern derselben Größe, was bei der Auswahl der Präzisionsgeräte besondere Aufmerksamkeit erfordert. Die modale Analyse zeigt, dass die Eigenfrequenz erster Ordnung des kaiserlichen R8-Lagers (1/2 Zoll Innendurchmesser) etwa 3500-4000 Hz beträgt, was 15% niedriger ist als die des Metrik 6201-Lagers, und die Auswirkungsfestigkeit ist relativ besser.