Lager (mechanisch)

Die Lager sind Organe, die im mechanischen Aufbau zum Stützen und Führen der Rotationswellen der Getriebewellen verwendet werden.

Je nach gewünschter Verwendung können diese Lager sein:

glatt , wo Wellen, die auf Buchsen aufliegen, Gleitreibung zwischen den Passflächenausgesetztsind.
zum Walzen , wobei das Inkontaktbringen über Kugeln von Nadeln oder Walzen erfolgt, die in Käfigen enthalten sind. Wir haben hier ein Phänomen des Rollwiderstands (manchmal fälschlicherweise als "Rollreibung" bezeichnet), das eine größere Belastung der Lager und eine größere Drehzahl ermöglicht.

Gleitlager

Die Gleitlager werden nach der Richtung der Welle und der Richtung der Last, der sie ausgesetzt sind, klassifiziert. Jeder Lagertyp kann durch einen bestimmten Schmiertyp unterschieden werden, der an die jeweilige Aufgabe angepasst ist.

diskontinuierlich mit verlorenem Öl,
kontinuierlich mit Dochtschmierstoffgeber,
kontinuierlich mit Druckschmierstoffgeber (Feder),
durch Einweichen des Rings in ein Ölbad,
durch Öl oder Fett unter Druck.

Stützlager

Dies ist die einfachste Ebene, die zusammengestellt werden kann:

Einteiliges Gusseisengehäuse und Pad. Die axial montierte Welle eignet sich für kleine, leicht entfernbare Maschinen.
Ein Gehäuse mit einem Deckel (Abb. A) und einem zweiteiligen Polster, das in das Lager passt. Diese radiale Montage erleichtert die Wartung und bietet bessere Arbeitsbedingungen.
Ein Gehäuse und ein Lager in Form eines Kugelgelenks . Dieses Gelenklager ermöglicht eine genauere Ausrichtung der Welle auf den Lagern, die sie tragen. Auf einem Kugelgelenk sind Lager mit Lagern (Abb. B) montiert, die eine Fehlausrichtung von 3 ° ermöglichen und deren Innenring mit einer Nadelschraube (Ref. 3) an der Welle befestigt ist.

Axiallager

Diese Lager müssen sicherstellen, dass die Welle in axialer Richtung gehalten wird, und eine Verschiebung entlang ihrer Achse vermeiden. Die Art des Stopps hängt von den Kräften und Betriebsbedingungen des Systems ab:

Welle mit einem in die Masse geschnittenen Kragen, der auf einer Innenseite des Lagers und einem geschmierten Gegenkorn ruht,

Welle mit einem Kragen, der ein- oder zweiteilig in einer Nut befestigt ist und auf einem Gegenkorn ruht; für große Axialkräfte,
- Das Gegenkorn besteht aus behandeltem Stahl und kann mit Rillen versehen werden, um einen Ölfilm zu erzeugen, der die Gleitreibung erleichtert .
- Für hohe Drehzahlen und schwere Lasten kann das Axiallager ein Kugellager sein.

Für geringe Kräfte kann die Welle einfach mit einem elastischen Ring oder Sicherungsring versehen werden .

Boitards

Diese Lager dienen zur radialen Führung vertikal montierter Wellen. Sie gewährleisten keine Wartung in axialer Richtung und erfordern ein Schmiersystem, das etwas aufwändiger ist als die herkömmlichen Gleitlager.

Crapaudines

Der Schieber sorgt für die axiale Halterung der Welle oder des vertikal montierten Drehzapfens. Die Schieber sind in zwei Richtungen montiert:

Am häufigsten, im häufigsten Fall, ruht der Drehzapfen in einer am Boden befestigten Box, die mit einem Anschlag versehen ist (Getreide und Gegenkorn, Polster).
Oben hängt der Baum von seinem oberen Teil in einer Hülle namens Mitchell's Crapaudine . Auf der Welle ist ein Bund befestigt, der auf einem Korn schwenkt, und ein Lager, das die radiale Wartung gewährleistet.

In der Regel erfolgt die Schmierung durch ein Ölbad, die Lager sind aus selbstschmierender Bronze.

Pads

Die Pads können zur Erleichterung der Montage einteilig oder zweiteilig sein. Das verwendete Material hängt von der Verwendung und dem Selbstkostenpreis ab.

Wirtschaftliche, häufig verwendete Lager sind zylindrische Ringe mit röhrenförmiger Form, mit oder ohne Bund, die zwischen einer Welle und ihrem Gehäuse angeordnet sind, um die Drehbewegung zu erleichtern.

Sie bestehen aus Materialien mit guten Eigenschaften (Bronze, Zinn, Blei, Graphit, Teflon, PTFE, Polyamid) und können je nach Variante trocken oder mit Schmierung verwendet werden.

Es gibt viele Familien mit standardisierten Abmessungen und vielen abgeleiteten Produkten: Unterlegscheiben, Kugelgelenke, Reibstreifen, kundenspezifische Teile.

Metallic : Weichguss (oder Grauguss) oder Phosphorbronze für geringe Belastungen und niedrige Geschwindigkeit.

Metallische Reibung :
- Bronze oder Gusseisen mit Reibungsbeschichtung;
- reguliert , Bleilegierung , Zinn und / oder Antimon , verwendet , insbesondere in großen Serien , wie beispielsweise Automotive (Pleuel-Kurbel- oder Nockenwellenlager), ein ausgezeichnetes Preis - Leistungs - Verhältnis.

Mit Metallpulvern gesintertes Material, imprägniertes Schmiermittel oder Keramik . Ermöglicht komplexe Formen und reduzierte Dicke.

Kunststoff : Im Vergleich zu Bronze hat er einen niedrigen Reibungskoeffizienten, eine bessere Verschleißfestigkeit, kein Festfressen und eine Vereinfachung der Schmierung, die sogar mit Wasser durchgeführt werden kann. Diese Lager werden sowohl in sehr kleinen Mechanikern als auch in großen Anwendungen wie Wälzlagern oder Propellerwellenlagern eingesetzt, die in Wasser arbeiten.

Holz : für Guajakbuchsen für Schiffspropellerwellen, wo es direkt mit Meerwasser geschmiert wird.

Druckholz : Im Allgemeinen für selbstschmierende Lager durch Einspritzen von Öl in das Material.

Verbundkeramik mit sehr hoher Abriebfestigkeit.

Ölfilm : Für Lager mit großen Wellendurchmessern, bei denen die Temperatur aufgrund von Reibung verringert werden soll, Schmieren mit einem Gesamtölfilm, der durch die Drehzahl und bestimmte Lager erhalten wird (Mitchell-Lager). Sie ermöglichen sehr hohe Lasten und eine höhere Drehzahl und reduzieren gleichzeitig Energieverluste durch Reibung.
- Das Lager ist mit kleinen Nuten versehen, in denen die Drehzahl das Öl zwischen ihm und der Welle „klemmt“, die automatisch auf dem Lager zentriert wird.

Eine bekannte und weit verbreitete Anwendung ist die Verwendung des Ölbadlagers der Turbolader , die unsere Fahrzeuge ausstatten und sehr hohen Geschwindigkeiten und Temperaturen standhalten. In der Luftfahrt werden diese Lager für Triebwerke verwendet, die mehr als 100 Lager aller Art haben können und bei denen der durch Reibung verbrauchte Gesamtenergie weniger als 1% der Energie der Triebwerke beträgt.

Luftfilm : die Lager mit feinen Perforationen versehen sind , durch die die Luft unter Druck , um die Welle zu drehen , auf einer gesendeten ermöglicht Luftpolster , wodurch direkte Material-zu-Material Kontakt und daher Reibung und Abnutzung, Wärme und Schmierung.

Hydrostatische Lager

In hydrostatischen Lagern wird die Last durch einen Schmierfilm übertragen, der von einer Pumpe unter Druck gehalten wird.

Rollenlager

Die Lager werden je nach Art des verwendeten Lagers hergestellt : Kugel, Rolle oder Nadel. Die Montage der Lager in den Gehäusen erforderte eine Reibgenauigkeit, die durch den Einsatz von Dichtungsklebstoffen stark reduziert wurde . Dieser Klebstoff hält nach korrekter Positionierung der Welle das Lager fest (radial) in seinem Gehäuse.

Die Lager können mittels Schraubflanschen oder elastischen Ringen in axialer Richtung gehalten werden. Alle diese Baugruppen hängen von der Verwendung, dem Aufwand und dem Selbstkostenpreis ab.

Lagerhalterungen

Die Form des Trägers hängt von der Position der Welle in Bezug auf die äußeren Elemente ab, an denen sie befestigt ist:

die Sohlen : Platte, in der Regel aus Gusseisen, die es ermöglicht, sie mit Hilfe von Lichtern für eine Querverstellung zu befestigen.
die Stühle :
- baumelnde Stühle für Bäume, die an einer Decke oder einem Rahmen hängen, baumelnde Stühle können einbeinig (L-förmig) oder zweibeinig (U-förmig) sein.
- Bodenstühle für horizontale Bäume in einer bestimmten Höhe über dem Boden,
- Konsolenstühle an der Wand befestigt.
Nischen : Landestütze in Wandstärke versiegelt.
die Kleiderbügel : Sie haben die gleiche Rolle wie die hängenden Stühle, ermöglichen jedoch die Orientierung in mehreren Ebenen (gemäß den drei Achsen). Sie bestehen in der Regel aus drei ineinander verschachtelten Teilen, die nach korrekter Einstellung der Ausrichtung der Welle durch Schrauben gesichert werden.

Schmierung

Die Schmierung oder Schmierung hängt von der Betriebsart und der Art des Lagers ab. Einfach für Lager selbstschmierende Buchsen oder Kunststoff, wird die Schmierung komplexer für die Schmierung solcher Lager, die regeln, wo abnormale Erwärmung diese zerstört (wie zum Beispiel im Automobil, das als Gießen einer Pleuelstange bezeichnet wird ). Gewöhnliche Wälzlager erfordern auch eine Schmierung, die auf die Drehzahl und die getragenen Lasten abgestimmt ist. Selbstgeschmierte (lebenslange) Lager machen in vielen Fällen eine zusätzliche Schmierung überflüssig.

Abdichtung

Die Abdichtung gegen Staub- und Schmiermittellecks wird durch Dichtungen auf jeder Seite der Lager sichergestellt. Die Dichtungen können in speziell gebohrten Nuten auf der Welle oder allgemeiner auf den Lagern montiert werden. In der Vergangenheit wurden diese Dichtungen aus Filz hergestellt, der in Rillen mit sehr genauen Abmessungen angeordnet war, weshalb die Herstellung teuer war. Außerdem trockneten diese Dichtungen bei Nichtgebrauch aus und verloren ihre Dichtkraft. Diese Filzdichtungen wurden durch Dichtungen und hauptsächlich durch synthetische Lippendichtungen ersetzt . Die Montage dieses Materials ist einfacher und kostengünstiger, da Dichtungsklebstoffe verwendet werden , die die Präzisionstoleranz der Bohrungen verringern.

Anmerkungen und Referenzen

Daniel NICOLAS , „ Hydrostatische Anschläge und Lager “ , zu Ref: TIP152WEB - „Mechanische Funktionen und Komponenten“ ,10. November 1995(Zugriff auf den 22. August 2019 )