Dankzij het kernontwerp van glijlagers kunnen ze twee basistypen belastingen tegelijkertijd ondersteunen. Het lagermechanisme hangt nauw samen met de fysieke eigenschappen van de smeeroliefilm. Hier ziet u hoe deze twee belastingen worden ondersteund:
1. Radiale belasting: steunkracht loodrecht op de as
Wanneer de ashals roteert, wordt smeermiddel in een wigopening tussen de lagerschaal en de ashals geperst, waardoor een vloeibare kinetische oliefilm ontstaat. De oliefilm produceert een druk die het gewicht van de ashals en externe radiale krachten (zoals tandwielingrijping en riemspanning) ondersteunt. In een krukaslager van een automotor moet de oliefilm bijvoorbeeld in staat zijn de explosieve impact van de neerwaartse beweging van de zuiger te weerstaan, terwijl wordt voorkomen dat de ashals in direct contact komt met de lagerschaal.
Belangrijkste kenmerken:
Oliefilmdikte: De stabiliteit van de oliefilm wordt gecontroleerd door de speling tussen de ashals en de lagerschaal aan te passen, doorgaans 0,001 tot 0,002 maal de asdiameter).
Excentriciteitsaanpassing: wanneer de radiale belasting toeneemt, wordt de ashals enigszins afgebogen en wordt de oliefilmdikte automatisch aangepast om de smering te behouden. Materiaalelasticiteit: Lagerblokken zijn meestal gemaakt van zachte metalen zoals een babbitt-legering, en de elastische vervorming compenseert productiefouten en voorkomt lokale overbelasting.
2. Axiale belasting: stuwkracht evenwijdig aan de as
Glijlagers zijn bestand tegen axiale krachten van drukplaten of een eindoliefilm. Dit wordt meestal gebruikt in toepassingen waarbij de axiale verplaatsing beperkt moet worden (bijv. compressoren en turbines). Druklagerkussens zijn meestal ontworpen met spiraalvormige groeven of afgeschuinde oppervlakken, en het dynamische drukeffect van rotatie wordt gebruikt om een oliefilm te vormen tegen axiale stuwkracht of spanning. Druklagers in de voortstuwingsassen van schepen moeten bijvoorbeeld bestand zijn tegen de enorme axiale stuwkracht die door de propeller wordt gegenereerd en voorkomen dat de as beweegt.
Belangrijkste kenmerken:
Kussenhoek: Het contactoppervlak tussen het drukkussen en de schachtschouder is ontworpen onder een kleine hoek (meestal 5 tot 15 graden) om de oliefilmdruk en lekkage in evenwicht te brengen.
Zwevend segment: Grote druklagers zijn geconstrueerd met meerdere kussens, die elk onafhankelijk drijven om thermische uitzetting en belastingsschommelingen op te vangen.
Koelontwerp: Wrijvingswarmte gegenereerd door axiale belastingen moet worden afgevoerd via de oliecirculatie of een extern koelsysteem om breuk van de oliefilm te voorkomen. Synergetische effecten van twee belastingen
Onder werkelijke bedrijfsomstandigheden moeten glijlagers vaak tegelijkertijd radiale en axiale belastingen verwerken. Bijvoorbeeld:
Overbrenging met spiraalvormige tandwielen: De ingrijpkrachten van de tandwielen worden opgesplitst in een radiale component (gedragen door cilindrische lagers) en een axiale component (gedragen door druklagers).
Turbine: Het gecombineerde lager van de stoomturbine heeft een geïntegreerd radiaal-stuwkrachtontwerp om de structuur te vereenvoudigen en de betrouwbaarheid te verbeteren.
Propelleraandrijving: Het achterste lager moet bestand zijn tegen zowel de hydrodynamische radiale belasting als de axiale stuwkracht van de propeller. Goedkeuring van conische lagers om bidirectioneel draagvermogen te realiseren.