Laakeri (mekaaninen)

Laakerit ovat elimiä, joita käytetään mekaanisen rakenteen tukemiseksi ja ohjaamiseksi pyörimisen voimansiirtoakseli.

Halutusta käytöstä riippuen nämä laakerit voivat olla:

sileä , jossa akselit jotka lepäävät holkit altistetaan liukukitkan kontaktipintojen väliin.
ja liikkuvan , jolloin kosketukseen tapahtuu kautta pallot , ja neuloja tai rullien sisältyvät häkeissä. Meillä on täällä vierintävastuksen ilmiö (joskus virheellisesti kutsutaan vierintäkitkaksi), joka sallii suuremman kuormituksen laakereille ja suuremman pyörimisnopeuden.

Tavalliset laakerit

Liukulaakerit luokitellaan suuntaan akselin ja kuorman suuntaan, johon ne ovat. Jokainen laakerityyppi voidaan erottaa tietyn tyyppisellä voitelulla, joka on sovitettu työhön.

epäjatkuvasti menetetyn öljyn kanssa,
jatkuva sydämen voitelulaitteella,
jatkuva paineistetulla voiteluaineella (jousi),
rengasliotuksella öljykylvyssä,
öljyllä tai rasvalla paineen alla.

Tukilaakerit

Tämä on yksinkertaisin taso, joka voidaan muodostaa:

Yksiosainen valurautakotelo ja tyyny. Aksiaalisesti asennettu akseli soveltuu pienille, helposti irrotettaville koneille.
Kotelo, jossa on suojus (kuva A) ja kaksiosainen tyyny, joka sopii laakereihin. Tämä säteittäinen asennus tekee huollosta helpompaa ja parantaa työskentelyolosuhteita.
Kotelo ja laakerin työstetty muotoinen nivelen . Tämä nivelletty laakeri mahdollistaa akselin tarkemman kohdistuksen sitä tukeviin laakereihin. Pallonivelelle on asennettu laakerit, joissa on laakerit (kuva B), jotka sallivat 3 °: n väärän suuntauksen ja joiden sisärengas on kiinnitetty akseliin neularuuvilla (viite 3).

Painelaakerit

Näiden laakereiden on varmistettava, että akseli pidetään aksiaalisuunnassa, ja vältettävä siirtymiä akselinsa ympäri. Pysäytystyyppi vaihtelee järjestelmän voimien ja käyttöolosuhteiden mukaan:

Akseli, jossa on massaan leikattu kaulus, joka lepää laakerin sisäpinnalla ja voideltu vastarake,

Akseli, jossa on kaulus, joka on kiinnitetty yhteen tai kahteen osaan uraan ja lepää vastarakeen päällä; suurille aksiaalivoimille,
- Laskuri vilja on valmistettu käsitellään terästä ja se voidaan varustaa urilla luoda öljykalvo , joka helpottaa liukuva kitka .
- Suurilla pyörimisnopeuksilla ja suurilla kuormilla työntölaakeri voi olla kuulalaakeri.

Pienille voimille akseli voidaan yksinkertaisesti asentaa joustavalla renkaalla tai lukkorenkaalla .

Boitards

Näitä laakereita käytetään pystysuoraan asennettujen akselien radiaaliseen ohjaamiseen. Ne eivät takaa kunnossapitoa aksiaalisuunnassa ja vaativat hieman monimutkaisemman voitelujärjestelmän kuin perinteiset liukulaakerit.

Crapaudines

Liukusäädintä varmistaa akselin pysymistä akselin tai tapin asennetaan pystysuoraan. Liukusäätimet asennetaan kahteen suuntaan:

Alareunassa , yleisin tapaus, nivel lepää laatikossa, joka on kiinnitetty maahan ja varustettu pysäyttimellä (vilja ja vastaterä, tyyny);
Yläosassa puu roikkuu yläosastaan kotelossa, jota kutsutaan Mitchellin krapaudiiniksi . Akselille on kiinnitetty kaulus, joka kääntyy viljan päälle, ja laakeri, joka varmistaa radiaalisen kunnossapidon.

Yleensä voitelun tarjoaa öljykylpy, laakerit ovat itsevoitelevaa pronssia.

Tyynyt

Tyynyt voivat olla yksi- tai kaksiosaisia asennuksen helpottamiseksi. Käytetty materiaali riippuu käytöstä ja omakustannushinnasta.

Taloudelliset, usein käytetyt laakerit ovat sylinterimäisiä renkaita, putkimaisia, kauluksen kanssa tai ilman, akselin ja kotelon väliin sijoitettuna pyörimisliikkeen helpottamiseksi.

Rakennettu hyvien ominaisuuksien materiaaleista (pronssi, tina, lyijy, grafiitti, tefloni, PTFE, polyamidi), niitä voidaan vaihtoehdoista riippuen käyttää kuivana tai voideltuna.

On olemassa monia perheitä, joilla on vakiomitta ja monia johdettuja tuotteita: aluslaatat, pallonivelet, kitkaliuskat, mittatilaustyönä tehdyt osat.

Metallinen : pehmeä valurauta (tai harmaa valurauta) tai fosforipronssi pienille kuormille ja pienelle nopeudelle.

Metallinen kitkanesto :
- pronssi tai valurauta kitkapinnoitteella;
- säätelee , lyijy metalliseos , tinan ja / tai antimonia , käytetään erityisesti suurissa sarjoissa, kuten autojen (kiertokanki-kampi tai nokka-akselin laakerit), erinomainen kustannustehokkuus.

Materiaali sintrattu metallijauheilla kyllästetyllä voiteluaineella tai keraamisella aineella . Antaa monimutkaisten muotojen ja pienemmän paksuuden.

Muovimateriaali : Pronssiin verrattuna sillä on alhainen kitkakerroin, parempi kulutuskestävyys, tarttumisen puuttuminen ja voitelun yksinkertaistaminen, joka voidaan suorittaa jopa vedellä. Näitä laakereita voidaan käyttää sekä hyvin pienissä koneissa että suurissa sovelluksissa, kuten valssaamon laakereissa tai potkuriakselilaakereissa, jotka toimivat vedessä.

Puu : veneen potkuriakseleille tarkoitettuihin guajakkiholkeihin , joissa se voidellaan suoraan merivedellä.

Puristettu puu : yleensä itsevoiteltuihin laakereihin ruiskuttamalla öljyä materiaaliin.

Komposiittikeraaminen , erittäin kulutuskestävä.

Öljykalvo : laakereille, joiden akselin halkaisija on suuri ja joissa kitkan aiheuttamaa lämpötilaa on alennettava, voitelu pyörimisnopeuden ja erityislaakereiden (Mitchell-laakerit) avulla saavutetulla kokonaisöljykalvolla. Ne mahdollistavat erittäin suuret kuormat ja suuremman pyörimisnopeuden vähentäen samalla kitkasta johtuvia energiahäviöitä.
- Laakeri on varustettu pienillä urilla, joissa pyörimisnopeus "kiilaa" öljyn sen ja akselin väliin, joka on keskitetty automaattisesti laakeriin.

Tunnettu ja hyvin laaja käyttö on turboahtimien öljykylpylaakerin käyttö, jotka varustavat ajoneuvomme ja kestävät erittäin suuria nopeuksia ja lämpötiloja. Ilmailussa näitä laakereita käytetään moottoreissa, joissa voi olla yli 100 kaikenlaista laakeria ja joiden kitkan kuluttama kokonaisenergia on alle 1% moottoreiden energiasta.

Ilmakalvo : Laakerit on varustettu hienoilla rei'illä, joiden läpi paineen alaisena ilma päästää akselin pyörimään ilmatyynyllä , eliminoiden materiaalien välisen suoran kosketuksen ja siten kitkan ja kulumisen, lämmityksen ja voitelun.

Hydrostaattiset laakerit

Hydrostaattisissa laakereissa kuorma siirretään voitelukalvolla, jota pumppu ylläpitää paineen alaisena.

Rullalaakerit

Laakerit valmistetaan käytetyn laakerityypin mukaan : pallo, rulla tai neula. Laakereiden asentaminen koteloihin vaati tarkkuutta, jota tiivisteliimojen käyttöönotto vähensi huomattavasti . Akselin oikean asennon jälkeen tämä liima pitää laakerin tiukasti (säteen suunnassa) kotelossaan.

Laakereita voidaan pitää aksiaalisuunnassa kierrettyjen laippojen tai joustavien renkaiden avulla. Kaikki nämä kokoonpanot riippuvat käytöstä, ponnisteluista ja kustannuksista.

Laakeripidikkeet

Tuen muoto riippuu akselin sijainnista suhteessa ulkoisiin elementteihin, joihin se on kiinnitetty:

pohjat : levy, yleensä valurautaa, jonka avulla se voidaan kiinnittää valojen avulla poikittaissäätöä varten.
tuolit :
- riippuvat tuolit puusta ripustettuna katosta tai rungosta, riippuvat tuolit voivat olla yksi- tai kaksijalkaisia (U-muotoisia),
- tietyllä korkeudella maasta sijoitetut vaakapuiden tuolit ,
- seinälle kiinnitetyt konsolituolit .
markkinarakot : laskeutumistuki suljettu seinämän paksuuteen.
ripustimet : niillä on sama tehtävä kuin riipputuoleilla, mutta ne mahdollistavat orientaation useissa tasoissa (kolmen akselin mukaan). Ne koostuvat yleensä kolmesta osasta, jotka ovat sisäkkäin ja kiinnitetty ruuveilla, kun akselin suuntaus on säädetty oikein.

Voitelu

Voitelu tai voitelu riippuu käyttötavan ja tyypin laakerin. Yksinkertainen itsevoiteleville tai muovisille laakereille, voitelu muuttuu monimutkaisemmaksi säätimen tyyppisten laakereiden voitelussa, jossa epänormaali lämmitys tuhoaisi sen (mitä esimerkiksi autossa kutsutaan kiertokangen heittämiseksi ). Tavalliset vierintälaakerit vaativat myös voitelun, joka on suunniteltu pyörimisnopeuksien ja tuettujen kuormien mukaan. Itse- voideltu (käyttöikä) laakerit tarpeettomaksi lisävoitelua monissa tapauksissa.

Vedeneristys

Tiiviste pölyltä ja voiteluaineen vuotojen varmistetaan tiivisteillä sijoitettu kummallekin puolelle laakerit. Tiivisteet voidaan asentaa akselille tai yleisemmin laakereihin erityisesti porattuihin uriin. Aikaisemmin nämä tiivisteet valmistettiin huovasta , joka oli sijoitettu uriin, joiden mitat olivat hyvin tarkat, minkä vuoksi niiden valmistaminen oli kallista, ja lisäksi, kun niitä ei käytetä, ne tiivistyivät ja menettivät tiivistysvoimansa. Nämä huopatiivisteet korvattiin tiivisteillä ja pääasiassa synteettisillä huulitiivisteillä . Tämän materiaalin kokoaminen on helpompaa ja halvempaa, koska tiivisteiden käyttö vähentää reikien tarkkuustoleranssia.

Huomautuksia ja viitteitä

Daniel NICOLAS , " Hydrostaattiset pysäyttimet ja laakerit " , viite: TIP152WEB - "Mekaaniset toiminnot ja komponentit" ,10. marraskuuta 1995(käytetty 22. elokuuta 2019 )