Lejer er en af nøglekomponenterne i gearkasser, og de er også ofte beskadigede dele i gearkasser. Samtidig er udvælgelsen, påføringen, installationen og vedligeholdelsen af lejer i gearkassen meget kompliceret sammenlignet med det generelle akselsystem. Så hvad er vanskelighederne ved anvendelsen af gearkasselejer, og hvad skal man være opmærksom på?
Kompleks kraft
Når gearkassen kører, overføres drejningsmoment og omdrejningstal mellem den indgående aksel og den udgående aksel. Momentoverførslen udføres i gearindgrebsprocessen, og indgrebskraften vil blive genereret under gearindgrebsprocessen.
Hvis gearet er et cylindrisk tandhjul, så er denne indgribende kraft en ren periferisk kraft. Denne periferiske kraft er en radial belastning af hele akselsystemet set fra en vinkelret vinkel.
Hvis tandhjulet er et skrueformet tandhjul eller et konisk tandhjul osv., har gearets indgrebskraft en aksial komponent ud over en periferisk komponent. Kraften af denne aksiale komponent er den aksiale kraft af akselsystemet.
På nogle gearaksler er der nogle gange flere gear, der går i indgreb med gear på andre aksler, så der vil være flere aksiale og radiale belastninger. Retningen af disse belastninger i rummet er relateret til meshing. Ved beregning af lejekraften er det nødvendigt at nedbryde og syntetisere, og til sidst beregne den faktiske belastning på lejet.
Derudover, når gearkassen kører, hvis det eksterne drejningsmoment svinger, vil gearets indgrebskraft svinge, hvilket vil få lejekraften til at svinge. Alle disse gør kraftanalysen af gearkasselejer mere kompliceret. Tilsvarende behandling skal udføres, når selve livskontrollen udføres.
kompleks hastighed
Forskellige aksler i gearkassen har forskellige omdrejningshastigheder, fra lavhastighedsaksler til højhastighedsaksler, lejerne på hver aksel roterer med samme hastighed, og rotationshastighederne på forskellige aksler er forskellige. Dette gør konverteringstiden anderledes ved beregning af lejets levetidskontrol.
Forskellige hastighedskrav fører til forskelle i valg af lejehastighedskapacitet under lejevalg.
For højhastighedsaksler kan der f.eks. vælges lejer med bedre rotationshastighedsegenskaber, såsom dybe rillekuglelejer, vinkelkontaktkuglelejer og koniske rullelejer.
Til lavhastighedsaksler vil lejer med stor bæreevne, såsom rullelejer, selv fuldlængde rullelejer, koniske lejer osv. blive valgt.
Smøring er kompliceret
Ud fra det grundlæggende smøringsprincip er det ikke svært at vide, at lejets temperatur, hastighed og belastning har en direkte indflydelse på lejets smøring.
Med hensyn til rotationshastighed er omdrejningshastigheden af højhastighedsakslen og lavhastighedsakslen på gearkasselejet forskellig, og lejestørrelsen er også forskellig. Som følge heraf kan det nogle gange være svært at vælge et smøremiddel, der opfylder en lang række krav til omdrejningshastigheder. I praktiske valg er der ofte et dilemma, og der skal indgås nogle kompromiser.
Med hensyn til belastning er den tunge belastning af lavhastighedsakslen og den lette belastning af højhastighedsakslen et par modsætninger. Når viskositeten er lav, er det svært for lavhastighedsaksellejet at danne en oliefilm, og når viskositeten er høj, vil højhastighedsakslen påvirke varmeudviklingen.
Med hensyn til temperatur har smøringen inde i selve gearkassen en vis varmeafledningsfunktion, og gearets indgreb er kilden til varmeudviklingen af gearkassen. Temperaturforskellen på gearkassens forskellige aksler er relateret til indgrebet, og lejetemperaturen er relateret til varmeoverførselsafstanden fra gearet. Påvirkningen af forskellige temperaturer på smøringens viskositet eksisterer objektivt, men på grund af strømmen af smøreolie overføres varmen sammen med strømmen.
Kompleks akselsystemdesign
Der er ofte belastningsrelaterede aksialkræfter i gearkasselejesystemer, så lejer med aksial belastningskapacitet vælges til parring. Samtidig påvirker den aksiale positionsnøjagtighed af hele akselsystemet ikke kun lejet, men påvirker også gearets indgrebsnøjagtighed, hvilket er meget vigtigt for gearkassens design. Ved udformningen af akselsystemet har akslen ikke kun en vis stivhed og positioneringsnøjagtighed i radial retning, men også i aksial retning. Derfor bruger designet af gearkasselejesystemer ofte en krydsplaceret struktur.
I krydspositioneringsstrukturen af gearkassens lejesystem tages der ikke kun hensyn til positioneringen, men også positioneringsnøjagtigheden. Når gearet udsættes for aksial kraft, bør bevægelsen af hele akslen i aksial retning være inden for et acceptabelt område.
Samtidig, når gearkassen fungerer, vil hele systemet varme op, og graden af varmeudvikling og varmeafledning af forskellige dele er forskellig, hvilket resulterer i forskellige temperaturer på huset, akslen, gearet og lejekammeret fra den kolde tilstand. Dette vil påvirke den resterende spillerum inde i lejet i den krydsplacerede konfiguration. Derfor er det, når gearkassens akselsystem designes, nødvendigt at overveje indflydelsen af forskellige temperaturer på lejespalten i akselsystemet.
Faktisk, når gearkassen kører, opstår påvirkningen af belastning og påvirkning af temperaturen på samme tid, så det er nødvendigt at udføre den tilsvarende kontrolberegning grundigt.
Resultatet af den faktiske kontrolberegning i ovenstående problem er den aksiale, radiale tolerance og nøjagtighed af lejekammeret og akslen.