Als de typische structuur van glijlagers kunnen de arbeidsomstandigheden en uitrusting als volgt worden samengevat. Er werd een systematische analyse uitgevoerd op basis van hun werkprincipes en technische praktijken:
1. Belangrijkste toepasselijke arbeidsomstandigheden
Overbelasting bij hoge-snelheid
Principeondersteuning: axiaal neklager door de rotatie van de ashals om een spijkervormige oliefilm te vormen, waarbij het hydrodynamische drukeffect wordt gebruikt om smering te bereiken. De stijfheid van de oliefilm houdt rechtstreeks verband met het draagvermogen van de oliefilm.
Typische uitrusting: Rotorondersteuningssystemen voor roterende machines, zoals stoomturbines, generatoren en grote compressoren.
Extreme temperaturen en corrosieve omgevingen
Materiaalvoordelen: glijlagers zijn gemaakt van hoog-temperatuurbestendige materialen, zoals op lood-gebaseerde of tingebaseerde Babbit-legeringen, en zijn bestand tegen temperaturen boven de 150 graden. Niet-metalen lagerschalen (zoals PTFE en grafiet) zijn geschikt voor corrosieve mediaomgevingen.
Toepassing: krukaslagers van verbrandingsmotoren, lagers van chemische procespompen.
Hoge nauwkeurigheids- en stabiliteitseisen
Dynamische eigenschappen: het glijlager van het kantelkussen past zich automatisch door het kussen aan, elimineert de randdruk en bereikt een hoge stabiliteit. Een spindel van een CNC-bewerkingsmachine maakt bijvoorbeeld gebruik van verwijderbare multi-oliewiglagers, de radiale speling kan worden aangepast tot 5-15 μm en de rotatienauwkeurigheid bereikt het micrometerniveau.
Gegevensondersteuning: COMSOL-simulatie laat zien dat de wormschaalverhouding (die de rotorstabiliteit weerspiegelt) van hellende lagers meer dan 30% lager is dan die van vaste lagers.
Lage-Snelheid, zware belasting en impactbelastingscenario's
Toepasbaarheid van grenssmering: aslagers werken via grenssmering bij lage snelheden van minder dan 1,5 m/s (wrijvingscoëfficiënt 0,05-0,1). Bijvoorbeeld pennen en bussen voor bouwmachines en scharnierpunten voor mijnbouwapparatuur.
Versterkingsmaatregelen: het gebruik van EP-vet onder extreme druk of het toevoegen van vast smeermiddel molybdeendisulfide kan het draagvermogen 2-3 keer vergroten.
2. Typische toepassingsapparatuur
Energie en elektriciteit
Stoomturbine/generator: cilindrische, elliptische of meer- bladlagers die worden gebruikt om de radiale belasting van de rotor te ondersteunen, terwijl stuwkracht-as-nekcombinatielagers worden onderworpen aan de axiale stuwkracht (een bepaald type stoomturbinecombinatielager heeft bijvoorbeeld een axiale belasting van 500 kN).
Windturbinegeneratorset: aslager neemt dubbele rij conische rollagers en taplagers-combinatie aan, geschikt voor pitchvariatie en gierbeweging.
Sector industriële machines
Werktuigmachineas: zeer nauwkeurige slijpspil met vaste multi-oliewiglagers. Lage-oliedruk (druk 0,5-2 mpa) wordt aangevoerd door een hydraulische pomp, waardoor een oliefilm wordt gevormd die droge wrijving bij het in- en uitschakelen vermijdt. Mobiele multi-olie wiglagers zijn geschikt voor hoge snelheden en lichte belastingen (rotatiesnelheid groter dan 400 tpm).
Versnellingsbak: De ingaande as van de zware{0}}versnellingsbak is voorzien van astaplagers en is gecombineerd met een geforceerd olietoevoersysteem (stroomsnelheid 50-100 l/min) om continue oliefilmvorming te garanderen.
Op het gebied van transport
Scheepsvoortstuwingssysteem: de achterstevenbuis van een groot schip gebruikt astaplagers van witte legering, zeewater als smeermedium. de JFO-cavitatietheorie wordt gebruikt om de breukzone van de oliefilm aan te passen aan variabele belastingsomstandigheden.
Spoorvervoer: het lager van hoge-snelheidsspoorwegtractiemotoren maakt gebruik van een composietstructuur met radiale rollen, die rekening houdt met de eisen van hoge- snelheid en impactbelasting.
Apparatuur voor bijzondere werkomstandigheden
Hoofdpomp voor kernenergie: statische druktaplagers, via het externe olietoevoersysteem om een hogedrukoliefilm te vormen (druk 10-15 mpa), om nul slijtage te bereiken, seismische vereisten voor nucleaire veiligheid.
Lucht- en ruimtevaart: een hogedruk-turbo-as van een vliegtuigmotor maakt gebruik van kaflagers met een gegolfde ondersteuningsstructuur voor omgevingen met hoge temperaturen en hoge- snelheden (snelheid > 20.000 tpm, temperatuur > 500 graden).
3. Selectie en ontwerphoogtepunten
Selectie van smeermethoden
Bedrijfsomstandigheden bij hoge- snelheden (oppervlaktesnelheid > 10 m/s): de voorkeur wordt gegeven aan het gebruik van olieringen of oliepompen onder druk voor de olietoevoer om te hoge temperaturen als gevolg van vetsmering te voorkomen.
Bedrijfsomstandigheden bij lage snelheden en zware belasting: gebruik drukvet of half-gesmeerde astaplagers (zoals gesinterde bronzen bussen) voor zelfsmering- door olieopslag in de poriën.
Geometrische parameteroptimalisatie
Beeldverhouding (L/D): doorgaans 0.5 -1.5. Bij hoge snelheden en lichte belasting kan deze worden verhoogd tot meer dan 2 om de stabiliteit te verbeteren.
Oliefilmdikte: Ontwerpwaarden zijn over het algemeen 0,01-0,1 mm en moeten groter zijn dan de poriegrootte van het filter (bijv. . 5 micron) om deeltjeskrassen te voorkomen.
Materiaalafstemming
Materiaal magazijn: gelegeerd staal met hoge sterkte (bijv.. 42CrMo), oppervlak geblust tot HRC55-60 voor slijtvastheid.
Materialen voor lagervoeringen: Babbitt-legering op basis van tin- (ZCSnSb11-6) is geschikt voor toepassingen met hoge snelheid en lichte belasting, terwijl op lood gebaseerde Babbitt-legering (ZCPbSb16-2) geschikt is voor toepassingen met gemiddelde snelheid en zware belasting.