Gleitlager: Konstruktionen, Typen, Herstellung, Verwendungszweck, Vor- und Nachteile

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Generatoren, Verbrennungsmotoren usw. verwenden Gleitlager. Dies sind Teile, die Drehmoment übertragen können und den normalen Betrieb von Mechanismen gewährleisten. Lager haben ein bestimmtes Design. Dies stellt einen bestimmten Satz von technischen und betrieblichen Merkmalen des Teils bereit. Merkmale der Konstruktion von Gleitlagern, ihre Varianten, Vor- und Nachteile werden im Folgenden erörtert.

Allgemeine Informationen

Gleitlager (GOST 3189-89) sind die älteste Art solcher Teile. Sie werden als Element rotierender Teile zur Übertragung von Translationsbewegungen verwendet. Dies ist die Hauptkomponente der Wellenh alterung, die den Prozess ihrer Drehung beim Gleiten des Stifts auf der Oberfläche des Lagers gewährleistet.

VorgestelltDas Teil nimmt axiale und radiale Belastungen wahr, die auf die Welle ausgeübt wurden. Die einwandfreie Funktion des Gerätes hängt von der Qualität dieses Bauelements ab.

Es gibt einen wesentlichen Unterschied zwischen Wälz- und Gleitlagern. Die erste dieser Optionen ist durch das Vorhandensein einer solchen Konstruktion gekennzeichnet, die die Lastverteilung zwischen mehreren Wälzkörpern gewährleistet. Sie sind im Körper eingeschlossen. Das Gleitlager hingegen nimmt die Belastung wahr, wenn Schlupf auftritt. Aber bei beiden Arten von Teilen kann ein ordnungsgemäßer Betrieb nur mit guter Schmierung gewährleistet werden.

In Anbetracht des Unterschieds zwischen Wälz- und Gleitlagern ist es erwähnenswert, dass ihre Kosten merklich unterschiedlich sind. Dies liegt an der Belastung, der diese Teile standh alten können. Beispielsweise kostet ein Wälzlager mehr, weil es mit höheren Drehzahlen betrieben werden kann. Es hat ein fortschrittlicheres Design.

Das Gleitlager ist relativ günstig. Gleichzeitig wird es in vielen Bereichen der menschlichen Tätigkeit eingesetzt. Solche Konstruktionen werden dort eingesetzt, wo der Einsatz von Wälzlagern nicht möglich oder unrentabel ist:

• In Produkten, in denen die Wellen unter erhöhten Vibrations- und Stoßbedingungen betrieben werden. Das können zum Beispiel Verbrennungsmotoren, Hämmer, Walzwerke usw. sein.
• Bei der Konstruktion von Wellen mit großem Durchmesser. Es kann ein System aus Wasserturbinen, Walzwerken usw. sein.
• In Hochgeschwindigkeitsmaschinen wie Zentrifugen.
• In hochpräzisen Geräten wie MaschinenstützenTeleskope, Mikroskope, Werkzeugmaschinenspindeln und mehr.
• In Haush altsgeräten, langsam laufenden Maschinen und Mechanismen, Geräten, die in Wasser oder aggressiven Umgebungen arbeiten.
• In Geräten mit kleinen Wellen, wie Uhren, Chronometern etc.

Design

Wie funktioniert ein Gleitlager? Die Hauptelemente seines Designs sind der Körper, in dem sich ein spezieller Einsatz befindet. Der Prozess ihrer Herstellung wird von GOST geregelt.

Das Gleitlagergehäuse kann geteilt oder massiv sein. Im ersten Fall, um die Basis und die Abdeckung zu verbinden, wird es mit Bolzen, Schrauben oder Keilen hergestellt. Wenn der Körper einteilig ist, kann er einteilig oder geschweißt sein. Die Wahl hängt von den Betriebsbedingungen ab. Gegossene Sorten h alten hohen Belastungen stand.

Aufgrund der seitlich wirkenden Kräfte bei einteiligen Gehäusen sind Deckel und Boden zur Verlängerung der Lebensdauer mit speziellen Abstimmungsflächen versehen.

Gleitlagerschalen können einstellbares und nicht einstellbares Spiel haben. Der Betrieb der Struktur wird durch einen oder mehrere Ölkeile gewährleistet. Bei einteiligen Lagern werden die Laufbuchsen in Form von Buchsen ausgeführt.

In modernen Einheiten sind die Lager relativ kurz. Dadurch wird die Steifigkeit der Welle verringert. Außerdem sind die Anforderungen für die Freigabe bei der Landung weniger streng geworden. In einem kurzen Lager kann es minimal sein. Dabei besteht keine Klemmgefahr, wenn sich die beweglichen Teile des Aufbaus verklemmenschief.

Wenn man bedenkt, wie ein Gleitlager funktioniert, ist es erwähnenswert, dass kurze Bauformen einige Nachteile haben. Das Fett geht ihnen schneller aus. Wenn es nicht rechtzeitig hinzugefügt wird, wird die Struktur versagen. Aber sie werden kleinere Lücken haben. Bei kurzen Lagern ist die Wärmeabfuhr von Reibflächen besser. Wenn die Länge groß ist, wird ein selbstausrichtendes Design verwendet. Damit können Sie auftretende Verzerrungen eliminieren.

Struktur schmieren

Bei der Konstruktion von Gleitlagern ist anzumerken, dass eines der wichtigsten Elemente die Schmierung ist. Wie bereits erwähnt, besteht es aus einem Körper und einer Hülse. Der tragende Teil der Welle wird Zapfen genannt. Es (wie auch die Form der Arbeitsfläche der Struktur) kann konisch, zylindrisch oder flach sein. Befindet sich der Zapfen am Ende der Welle, handelt es sich um einen Zapfen. Befindet es sich in der Mitte, ist es der Hals.

Eine Schmiervorrichtung ist ein obligatorisches Gest altungselement. Es führt dem zwischen der Welle und der Hülse gebildeten Sp alt Öl oder anderes Material mit geeigneten Eigenschaften zu. Durch die Schmierung kann sich die Struktur mit geringem Widerstand drehen. Wenn dieses Material ausgeht, wird das Teil aufgrund von Überhitzung durch Reibung versagen. Auch Arbeitsflächen werden zerstört.

Schmierstoffe können anders aussehen. Meistens sind dies konsistente Materialien mit hoher Viskosität. Während des Betriebs des Lagers erwärmt es sich und wird flüssiger. Dies erklärthochwertiges Gleiten beweglicher Elemente.

Um die Sicherheit solcher Konstruktionen zu erhöhen, begann man Industrielager mit einem speziellen Schmierstoff zu versehen. Es ist ein hartes poröses Material. Dies ist ein pulverförmiges Schmiermittel, das langlebig und von hoher Qualität ist. Es gewährleistet eine lange Lagerlebensdauer.

Dies ist ein selbstschmierendes Systemdesign. Es wird mit Pulvermetallurgie-Technologie hergestellt. Während des Betriebs des Lagers wird Öl aus diesem Material freigesetzt. Sie imprägnieren zunächst den Feststoffanteil. Wenn das System im Leerlauf ist, kühlt es ab. Das Öl wird resorbiert. Auf diese Weise wird der Ölverlust auf ein Minimum reduziert. Dies ist besonders wichtig beim Betrieb von Industrielagern. Auf sie wirken erhebliche Belastungen, daher werden erhöhte Anforderungen an die Qualität des Schmiermittels gestellt. Bei Verwendung dieses Systems ist das Lager als selbstschmierend gekennzeichnet.

Designvarianten

Bei der Einteilung der Gleitlager ist festzustellen, dass sie sich in unterschiedlicher Weise unterscheiden. Zunächst zeichnen sich die vorgestellten Teile durch strukturelle Merkmale aus. Sie können zusammenklappbar und nicht zusammenklappbar sein. Je nach Anwendungsbereich können Lager im Haush alt und in der Industrie verwendet werden. Sie unterscheiden sich in Größe, Funktionsprinzip und Installation.

Außerdem unterscheiden sich handelsübliche Lager im Material von Gehäuse und Buchse. Wie bereits erwähnt, ist auch die Schmierstoffzusammensetzung innerhalb des Systems unterschiedlich. Eine andere Klassifizierung istUnterschied in Details nach dem Prinzip der gefühlten Belastung. Entsprechend dieser Eigenschaft werden drei Haupttypen von Gleitlagern unterschieden:

• Stur. Sie nehmen Axialkräfte wahr, die parallel zur Zapfenachse gerichtet sind. Solche Konstruktionen werden oft als Drucklager bezeichnet.
• Radial. Solche Strukturen sind für den Betrieb unter radialen Belastungsbedingungen ausgelegt. In diesem Fall wirkt eine Querlast auf die Zapfenachse.
• Winkelkontakt. Universelle Bauweise. Sie nehmen sowohl axiale als auch radiale Belastungen auf.

Abhängig von den Eigenschaften der präsentierten Geräte wird auch deren Umfang bestimmt.

Wahl des Herstellers

In Anbetracht der Konstruktionsmerkmale von Gleitlagern ist anzumerken, dass diese je nach Produktionsansatz geringfügig abweichen können. Sie bestehen aus unterschiedlichen Materialien. Umfang und Lebensdauer der Produkte hängen davon ab.

Heute ist das Gleitlagerwerk Tambov einer der größten inländischen Hersteller der präsentierten Teile. Hier kommen modernste Technologien zur Herstellung von Bimetallstrukturen zum Einsatz. Das Unternehmen ist spezialisiert auf die Herstellung von Gleitlagern für Motoren von Traktoren, Autos, Diesellokomotiven, Mähdreschern, Schiffen sowie für Kompressoren der Großindustrie. Die Herstellung der Produkte erfolgt auf modernen Anlagen namhafter ausländischer Unternehmen.

Die Produkte des Werks werden in den Motoren solcher Fahrzeuge verwendetMittel:

• GAS.
• M-412.
• VAZ.
• ZAZ.
• YAMZ.
• ZIL.

Auch Lager für Traktormotoren gibt es in großer Auswahl. Kurbelwellenbuchsen haben Abmessungen:

• Breite - 14-102 mm.
• Durchmesser - 24-135 mm.
• Dicke – 1,5-6,1 mm.

Das Werk in Tambov arbeitet aktiv mit Herstellern verschiedener Fahrzeuge und Einheiten zusammen und verbessert ständig die Lagerkonstruktionen. Dadurch können wir den wachsenden Anforderungen der Kunden gerecht werden.

Darüber hinaus verfügt der Hersteller auf dem heimischen Markt über eine große Auswahl an Gleitlagern anderer Hersteller, z. B. Daido Metal Rus LLC, Zollern Company usw. Das Vorhandensein von Wettbewerb auf dem Markt führt zu einer ständigen Verbesserung von Designs, fördert die Verwendung neuer Materialien, Technologie im Lagerherstellungsprozess.

Vor- und Nachteile

Gleitlager haben eine Reihe von Vor- und Nachteilen. Zu den positiven Eigenschaften des Designs gehören:

• Einfache Konstruktion, daher sind die Kosten für diese Art von Teilen relativ gering. Bei leicht belasteten und langsam laufenden Maschinen wird das Lager in Form einer einfachen Hülse ausgeführt.
• Zuverlässigkeit im Betrieb. Auch in schnelllaufenden Antrieben kommen Gleitlager zum Einsatz. Gleichzeitig ist ihr Design ziemlich zuverlässig, was den Betrieb eines solchen Teils über einen langen Zeitraum ermöglicht.
• Kann große dynamische Belastungen aufnehmen und aush alten. Das Design hat keine Angst vor Stößen und Vibrationen. Dies liegt an der großen Fläche der Arbeitsfläche, die die Last aufnimmt. Die Gleitmittelschicht wirkt dämpfend. Es befindet sich zwischen Liner und Schaft, was die Lebensdauer des Produkts ebenfalls erheblich verlängert.
• Die Lager sind im Betrieb geräuscharm. Das System arbeitet bei jeder Geschwindigkeit nahezu geräuschlos.
• Radialabmessungen sind relativ klein.
• Bei Verwendung von geteilten Strukturen kann es auf Wellenzapfen mit komplexer Form, beispielsweise einer Kurbelwelle, installiert werden. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, Zahnräder, Riemenscheiben und andere Teile, die auf anderen Drehzapfen angebracht sind, zu demontieren.

Die Konstruktion von Gleitlagern hat auch gewisse Nachteile:

• Während des Betriebs wird das System ständig überwacht. Dies ist auf die Notwendigkeit des Vorhandenseins von Schmiermittel in der Konstruktion zurückzuführen. Andernfalls kann das System überhitzen. Wenn das Schmiermittel nicht mehr zu den Reibelementen fließt, wird es brechen.
• Axialabmessungen sind ziemlich groß. Dies ist notwendig, um den Arbeitsbereich der Arbeitsfläche der Struktur zu vergrößern. Sie nimmt die Last.
• Während der Startphase gibt es einen erheblichen Leistungsverlust aufgrund von Reibung. Dies kann passieren, wenn Sie minderwertiges oder ungeeignetes Schmiermittel verwenden.
• Die Betriebskosten sind vergleichsweise hoch. Dies liegt an der Notwendigkeit, eine große Menge Schmiermittel aufzutragen. Die Einheiten werden auch zum Reinigen und Kühlen gestoppt. Systeme. Dies führt zu Geräteausfallzeiten.
• Das System während der Anlaufphase wirkt sich auf den Verschleiß der Zapfenoberfläche aus. Dies macht sich besonders bei der Verwendung von minderwertigem Schmiermittel bemerkbar.

Materialien einfügen

Gleitlager unterscheiden sich in einigen spezifischen Eigenschaften. Gleitlagerwerkstoffe müssen eine Reihe von Anforderungen erfüllen. Sie müssen:

• Sei verschleißfest und habe einen hohen Widerstand gegen Fressen, wenn es nicht richtig geschmiert wird. Dies macht sich besonders während der Anfahr-, Beschleunigungs- und Verzögerungsphase bemerkbar.
• Sei beständig gegen Sprödbruch, der durch Stöße auftreten kann. Außerdem müssen die Materialien eine hohe Dauerfestigkeit aufweisen.
• Haben geringe Reibung.
• Haben eine hohe Wärmeleitfähigkeit.
• Sich durch einen geringen Ausdehnungskoeffizienten bei steigender Temperatur auszeichnen.

Die Buchse ist ein Ersatzteil eines Gleitlagers. Es sollte aus langlebigen, hochwertigen Materialien bestehen. Es sind die Liner, die sich im Design am schnellsten abnutzen. Sie übernehmen die Hauptlast. Wenn der Zapfen verschlissen wäre, würde sein Ersatz und seine Wiederherstellung eine Größenordnung teurer kosten. Daher werden erhöhte Anforderungen an seine Eigenschaften gestellt.

Je härter die Oberfläche des Zapfens, desto zuverlässiger der Mechanismus. Daher wird dieser Teil des Lagers üblicherweise gehärtet oder gehärtet. Einsätze können entweder metallisch oder nichtmetallisch sein. In einer separaten Kategorie MetallkeramikBuchsen.

Metallsorten von Materialien sind Bronze, Babbits, Legierungen aus Aluminium, Zink, spezielles Anti-Reibungs-Gusseisen. Die Wahl des Materials hängt von der Anwendung des Lagers und den Betriebseigenschaften ab.

Metalleinsätze

Gleitlager können aus verschiedenen Metallen und Legierungen bestehen. Gleitlagerwerkstoffe erfüllen die Anforderungen der Normen. Für Buchsen können folgende Metalle verwendet werden:

• Bronze. Diese Art von Linern wird für schwere Lasten sowie mittlere Geschwindigkeiten verwendet. Zinnbronzelegierungen haben in dieser Gruppe die höchste Gleitwirkung. Kombiniert man dieses Metall mit Aluminium oder Blei, verschleißt der Zapfen schnell. Daher werden solche Legierungen nur auf gehärtete Sorten des Lagerabschnitts der Welle montiert. Legierungen aus Bronze und Blei werden verwendet, wenn Stoßbelastungen auf die Struktur einwirken.
• Babbit-Legierung. Es basiert auf Zinn oder Blei. Solches Material wird zur Herstellung von Buchsen in kritischen Strukturen verwendet, die unter stark oder mäßig belasteten Bedingungen arbeiten. Dies ist eines der besten Anti-Friction-Metalle, da es festfressend ist und perfekt in seinen Knoten einläuft. Aber seine Stärke ist gering. Dazu wird der Babbitt in einer dünnen Schicht auf den massiven Sockel der Buchse aus Gusseisen, Stahl oder Bronze gegossen.
• Gusseisen. Es werden reibungsmindernde Materialien verwendet. Sie eignen sich für den Einsatz in Mechanismen mit niedriger Geschwindigkeit und geringer Verantwortung.

Metallkeramik

LagerersatzteilGleiten kann aus Cermet hergestellt werden. Dieses Material wird durch Pressen und Sintern von Kupfer und Eisen in Pulverform hergestellt. Der Zusammensetzung wird Graphit, Blei oder Zinn zugesetzt.

Dies ist ein poröses Material, das mit geschmolzener Butter vorgetränkt ist. Dadurch kann das System lange ohne Schmiermittelwechsel arbeiten. Keramik-Metall-Laufbuchsen werden in langsam laufenden Maschinen an Stellen eingesetzt, an denen eine Schmierung schwierig ist.

Kopfhörer, nicht aus Metall

Buchsen können aus nichtmetallischen Materialien hergestellt werden. Hierfür werden spezielle Gleitkunststoffe verwendet. Auch holzbeschichtete Kunststoffe und Gummi können für diesen Zweck verwendet werden. Solche Arten von Auskleidungen sind festfressend und anspruchslos gegenüber schmierenden Verbindungen. Sie funktionieren gut im Knoten. Der Anwendungsbereich dieser Lager ist spezifisch. Da das System praktisch mit Wasser geschmiert werden kann, ermöglicht dies den Einsatz des Lagers in der Lebensmittelindustrie und vielen anderen Industrien.