Kulmakosketuskuulalaakerit ovat olennaisia komponentteja koneissa, jotka vaativat tarkan säteittäisen ja aksiaalisen kuormituksen hallinnan. Niiden muotoilu, jossa pallot on sijoitettu kulmaan sisä- ja ulkokehojen väliin, mahdollistaa niiden käsittelemisen molempien kuormien kanssa samanaikaisesti. Erityyppiset kulmakosketuskuulalaakerit on suunniteltu erityisesti vastaamaan erilaisia suorituskyky- ja kuormitusvaatimuksia.
Mikä on kulmakosketuskuulalaakeri?
Kulmakontaktikuulalaakeri on suunniteltu tukemaan yhdistettyjä kuormia, eli sekä säteittäisiä että aksiaalisia (työntövoima)kuormia yhteen suuntaan. Tämä saavutetaan siten, että pallojen ja kiskojen välinen kosketuskulma on tyypillisesti 15° ja 40° välillä. Kuorma kohdistuu laakeriin kulmassa, jolloin laakeri kestää aksiaaliset kuormat yhdestä suunnasta säteittäisten kuormien ohella. Nämä laakerit ovat erityisen hyödyllisiä nopeissa sovelluksissa, kuten karoissa, sähkömoottoreissa ja työstökoneissa, joissa tyypillisesti koetaan molempia kuormituksia.
Kulmakosketuslaakerit voidaan konfiguroida eri tavoin vastaamaan erityisvaatimuksia. Näiden laakerien suunnittelu ja järjestely, kuten kuularivien lukumäärä, kosketuskulma ja laakerijärjestely määräävät laakerin toiminnan eri olosuhteissa.
1. Yksiriviset kulmikkaat kuulalaakerit
Kuvaus :
Yksiriviset kulmakosketuskuulalaakerit ovat yksinkertaisin ja yleisin tyyppi. Niissä on yksi rivi palloja sisemmän ja ulomman rodun välissä. Kosketuskulma vaihtelee tyypillisesti 15° - 40°, riippuen erityisestä sovelluksesta. Nämä laakerit on tyypillisesti suunniteltu kantamaan aksiaalikuormia yhteen suuntaan säteittäisten kuormien lisäksi.
Erityiset käyttötarkoitukset :
- Nopeat koneet : Nämä laakerit ovat ihanteellisia sovelluksiin, jotka vaativat nopeaa toimintaa, kuten sähkömoottoreissa, vaihteistoissa ja koneen karoissa. Yksirivinen kokoonpano mahdollistaa kitkan vähentämisen, mikä tekee niistä sopivia sovelluksiin, jotka vaativat sujuvaa ja nopeaa toimintaa.
- Työstökoneiden karat : CNC-koneiden kaltaisissa sovelluksissa yksirivisten laakereiden tarkkuus ja nopeat nopeudet tekevät niistä ratkaisevan tärkeitä karojen tarkkuuden ja tehokkuuden ylläpitämisessä.
- Pumput ja kompressorit : Yksirivisiä kulmakosketuskuulalaakereita käytetään pumpuissa ja kompressoreissa, joissa sekä radiaalisia että aksiaalisia kuormia on käsiteltävä tehokkaasti nopeuden ja suorituskyvyn säilyttäen.
| Tärkeimmät ominaisuudet | Edut | Yleiset sovellukset |
|---|---|---|
| Yksirivinen muotoilu | Kustannustehokas ja tilaa säästävä | Nopeat koneet |
| Kulma 15° - 40° | Käsittelee tehokkaasti radiaalisia ja aksiaalisia kuormia | Sähkömoottorit, CNC-koneet |
| Vähentynyt kitka | Sopii sujuvaan toimintaan | Pumput, kompressorit |
2. Kaksiriviset kulmikkaat kuulalaakerit
Kuvaus :
Kaksiriviset kulmakosketuskuulalaakerit koostuvat kahdesta kuularivistä, mikä mahdollistaa suurempien aksiaalikuormien käsittelyn kuin yksiriviset laakerit. Nämä laakerit voivat tukea aksiaalista kuormitusta molempiin suuntiin, mikä tekee niistä monipuolisempia. Kaksirivisten laakereiden kosketuskulmat ovat yleensä 30° ja 40° välillä, mikä mahdollistaa suuremman kuormituksen tukemisen yksirivisisiin laakereihin verrattuna.
Erityiset käyttötarkoitukset :
- Raskaan kuormituksen sovellukset : Kaksiriviset laakerit ovat ihanteellisia raskaille koneille ja laitteille, kuten nostureille, kuljettimille ja terästehtaille, joissa sekä säteittäisiä että aksiaalisia kuormia on käsiteltävä samanaikaisesti. Ne kestävät myös suurempia aksiaalivoimia vaarantamatta laakerin eheyttä.
- Sähkömoottorit : Sähkömoottoreissa, joissa syntyy suuri vääntömomentti, kaksiriviset kulmakosketuslaakerit tarjoavat tarvittavan tuen sekä radiaali- että aksiaalikuormille.
- Teolliset vaihteistot : Kaksirivisiä laakereita käytetään yleisesti teollisuusvaihteistoissa, joissa esiintyy suuria aksiaalivoimia, koska ne tarjoavat suuremman kuormituskyvyn ja vakauden yksirivisiin malleihin verrattuna.
Sovellukset ja ominaisuudet :
Kaksiriviset kulmakosketuskuulalaakerit soveltuvat parhaiten sovelluksiin, jotka vaativat suurta kuormitettavuutta sekä säteittäis- että aksiaalikuormituksille. Niiden kyky käsitellä suuria aksiaalikuormia tekee niistä täydellisen raskaisiin koneisiin.
| Tärkeimmät ominaisuudet | Edut | Yleiset sovellukset |
|---|---|---|
| Kaksi riviä palloja | Lisääntynyt kantavuus | Raskaat koneet, sähkömoottorit |
| Kosketuskulma 30° ja 40° välillä | Kestää suurempia aksiaalikuormia | Teolliset vaihteistot, nosturit |
| Korkeampi radiaali- ja aksiaalikuormituksen toleranssi | Tarjoaa vakautta äärimmäisissä olosuhteissa | Terästehtaat, kuljettimet |
3. Takaisin vastakkaiset (DB) kulmikkaat kuulalaakerit
Kuvaus :
Takaisin vastakkaiset (DB) kulmakosketuskuulalaakerit koostuvat kahdesta yksirivisesta laakerista, jotka on järjestetty siten, että niiden ulkokehät ovat vastakkain muodostaen "V"-muodon. Tämä kokoonpano mahdollistaa laakerin käsittelevän sekä säteittäisiä että aksiaalisia kuormia molemmista suunnista, mikä tarjoaa vakaan ja luotettavan asennuksen. DB-laakereiden kosketuskulma on tyypillisesti 30° ja 40° välillä.
Erityiset käyttötarkoitukset :
- Korkean tarkkuuden sovellukset : Takaisin vastakkaiset kulmakosketuslaakerit ovat ihanteellisia sovelluksiin, jotka vaativat suurta tarkkuutta ja kykyä kestää aksiaalista kuormitusta useista suunnista. Tämä on yleistä sellaisilla aloilla kuin ilmailu ja robotiikka.
- Tasauspyörästö : Autosovelluksissa DB-laakereita käytetään yleisesti tasauspyörästöissä, joissa ne kestävät käytön aikana syntyviä yhdistettyjä radiaali- ja aksiaalikuormia.
- Työstökoneet : CNC-koneissa, joissa vaaditaan korkeaa aksiaalikuormituksen hallintaa ja tarkkuutta, DB-laakereita suositellaan, koska ne pystyvät stabiloimaan aksiaalisia voimia molemmilta puolilta.
| Tärkeimmät ominaisuudet | Edut | Yleiset sovellukset |
|---|---|---|
| "V" muotoinen selkä vastakkainen muotoilu | Kestää aksiaaliset kuormat molemmista suunnista | Korkean tarkkuuden koneet |
| Kosketuskulmat 30° ja 40° välillä | Vakaa suorituskyky aksiaalisilla voimilla | Autojen tasauspyörästö |
| Lisääntynyt jäykkyys | Varmistaa tarkkuuden ja luotettavuuden | CNC-koneet, robotiikka |
4. Face-to-Face (DF) kulmakosketuskuulalaakerit
Kuvaus :
Face-to-face (DF) kulmakosketuskuulalaakerissa kaksi yksirivistä laakeria on järjestetty siten, että niiden sisäkehät ovat vastakkain. Tämä järjestely on kompakti, mutta sillä on yleensä pienempi aksiaalinen kuormituskyky kuin peräkkäisissä kokoonpanoissa. DF-mallia käytetään tyypillisesti, kun tilaa on rajoitetusti, mutta aksiaalinen kuormankäsittely on silti tarpeen.
Erityiset käyttötarkoitukset :
- Kompaktit järjestelmät : Pintasuuntaisia laakereita käytetään sovelluksissa, joissa tilaa on rajoitetusti, mutta aksiaalista kuormankäsittelyä tarvitaan silti. Näitä laakereita käytetään yleisesti pienissä moottoreissa ja pienikuormajärjestelmissä.
- Sähkömoottorit : Pienissä sähkömoottoreissa, joissa tarvitaan kohtalaista aksiaalista ja radiaalista kuormitusta, kasvokkain kulmikkaat kuulalaakerit tarjoavat hyvän suorituskyvyn ja kompaktin koon tasapainon.
- Pienitehoiset sovellukset : Nämä laakerit sopivat järjestelmiin, joissa kuormitus on pienempi, kuten puhaltimiin, pieniin pumppuihin ja teollisuuden peruskoneisiin.
| Tärkeimmät ominaisuudet | Edut | Yleiset sovellukset |
|---|---|---|
| Kompakti kasvotusten muotoilu | Tilaa säästävä muotoilu rajallisiin tiloihin | Pienet sähkömoottorit |
| Soveltuu pienemmille aksiaalisille kuormituksille | Kustannustehokas matalan kuormituksen skenaarioissa | Tuulettimet, teollisuuden peruskoneet |
| Kohtuullinen säteittäinen ja aksiaalinen kuormituskyky | Tehokas pienille järjestelmille | Pienet pumput, matalakuormitussovellukset |
5. Tandem (DT) kulmakosketinkuulalaakerit
Kuvaus :
Tandem (DT) kulmakosketuskuulalaakerit koostuvat kahdesta sarjaan sijoitetusta yksirivisesta laakerista. Kosketuskulmat on kohdistettu samaan suuntaan, ja nämä laakerit on suunniteltu käsittelemään tehokkaasti yksisuuntaisia aksiaalikuormia.
Erityiset käyttötarkoitukset :
- Yksisuuntaiset aksiaalikuormat : Tandemlaakerit ovat ihanteellisia sovelluksiin, joissa yhteen suuntaan kohdistuu suuria aksiaalikuormia, kuten raskaisiin sähkömoottoreihin tai turbiinigeneraattoreihin.
- Tuuliturbiinin vaihdelaatikot : Tandem-kokoonpanoa käytetään usein tuuliturbiinien vaihteistoissa, joissa suuret aksiaalikuormat ovat yleisiä.
- Suuret työstökoneet : Näitä laakereita käytetään myös suurissa koneissa, joissa yhteen suuntaan keskittyneet aksiaalivoimat ovat vallitsevia, kuten metallintyöstö- ja hiomalaitteistoissa.
| Tärkeimmät ominaisuudet | Edut | Yleiset sovellukset |
|---|---|---|
| Kaksi sarjaan järjestettyä laakeria | Kestää suuria aksiaalikuormia yhteen suuntaan | Tuulivoimalat, turbiinigeneraattorit |
| Tasaiset kosketuskulmat | Optimoitu raskaan aksiaalikuorman käsittelyyn | Suuret työstökoneet |
| Suuri aksiaalinen kuormituskyky | Ihanteellinen yksisuuntaisille voimille | Raskaat sähkömoottorit |
FAQ (usein kysytyt kysymykset)
1. Mitä eroa on yksirivisten ja kaksirivisten kulmakosketuskuulalaakereiden välillä?
Yksirivisissä laakereissa on yksi kuularivi ja ne soveltuvat pienempien aksiaalikuormien käsittelyyn yhdessä suunnassa, kun taas kaksirivisissä laakereissa on kaksi kuulariviä ja ne kestävät suurempia aksiaalikuormia molempiin suuntiin.
2. Kestävätkö kulmakosketuskuulalaakerit sekä säteittäisiä että aksiaalisia kuormia?
Kyllä, kulmakosketuskuulalaakerit on erityisesti suunniteltu käsittelemään sekä säteittäisiä että aksiaalisia kuormia samanaikaisesti, joten ne sopivat ihanteellisesti nopeisiin ja erittäin tarkkoihin sovelluksiin.
3. Mitä kulmakosketuskuulalaakerin kosketuskulma osoittaa?
Kosketuskulmalla tarkoitetaan pallojen kosketuslinjan ja laakerin akselin välistä kulmaa. Suurempi kosketuskulma mahdollistaa laakerin
kestää suurempia aksiaalikuormia, kun taas pienempi kulma sopii paremmin suuremman nopeuden sovelluksiin.
4. Kuinka valitsen sovellukselleni oikean kulmikkaan kontaktikuulalaakerin?
Harkitse sellaisia tekijöitä kuin kuormitustyyppi (radiaalinen ja aksiaalinen), nopeus, tarkkuusvaatimukset ja käytettävissä oleva tila. Kaksiriviset ja peräkkäiset kokoonpanot sopivat ihanteellisesti suuremmille kuormituksille, kun taas yksiriviset laakerit sopivat suuriin nopeuksiin.
5. Millä teollisuudenaloilla käytetään yleisesti kulmakosketuskuulalaakereita?
Kulmakuulalaakereita käytetään yleisesti teollisuudessa, kuten ilmailuteollisuudessa, autoteollisuudessa, työstökoneissa, robotiikassa ja energiantuotannossa, erityisesti sovelluksissa, jotka vaativat suurta tarkkuutta, nopeutta ja kuormankäsittelyä.
Viitteet
- Kulmakosketinlaakereiden yleiskatsaus . (2022). Laakeritietojen opas .
- Kulmakuulalaakereiden valinta teollisiin sovelluksiin . (2021). Teollinen laakeritekniikka .
- Nopeat ja suuren kuorman laakerit tarkkuuskoneisiin . (2020). Työstökoneiden suunnittelu .
- Laakerimallit raskaisiin sovelluksiin . (2023). Raskaiden laitteiden laakereiden käsikirja .
