Flenslagers installeren: stapsgewijze handleiding

Om te installeren flenslagers Op de juiste manier moet u de behuizing en de as reinigen, de maattoleranties controleren, het lager recht in de behuizingsboring drukken of tikken zonder kracht uit te oefenen op de rolelementen, het tegen axiale beweging beveiligen en het lager op de juiste manier smeren voordat u het in gebruik neemt. Geflensde radiale kogellagers behoren tot de meest gebruikte lagertypen in lichte machines, transportsystemen en krachtoverbrengingsapparatuur. Hun geïntegreerde flens vereenvoudigt de montage en axiale locatie in vergelijking met standaard cilindrische lagers. Een correcte installatie duurt minder dan 30 minuten met de juiste tools en kennis; een onjuist exemplaar kan de levensduur van het lager verkorten van tienduizenden uren tot slechts een paar honderd uur. In deze handleiding wordt elke stap gedetailleerd beschreven.

Wat zijn flenslagers en hoe verschillen ze van standaardlagers?

Een flenslager is een wentellager met een integrale flens – een uitstekende rand of kraag – op de buitenring. Deze flens dient als een positief axiaal plaatsingskenmerk, waardoor het lager tegen een machinaal bewerkt vlak op de behuizing kan worden geplaatst in plaats van alleen te vertrouwen op borgringen, borgveren of perspassingen voor axiale retentie.

De meest voorkomende variant is de geflensd radiaal kogellager , dat een diepgroefkogellager combineert met een flens op de buitenring. Deze lagers kunnen voornamelijk radiale belastingen aan (krachten loodrecht op de as van de as) met een matige axiale (stuw)belastingscapaciteit. Ze zijn verkrijgbaar in zowel metrische als imperiale afmetingen en worden geproduceerd door grote fabrikanten, waaronder SKF, NSK, FAG, INA en Timken.

Belangrijkste voordelen van flensradiaalkogellagers

• Vereenvoudigde axiale locatie: De flens rust tegen het oppervlak van de behuizing, waardoor in veel toepassingen de noodzaak voor afzonderlijk bevestigingsmateriaal wordt geëlimineerd
• Gemakkelijkere installatie en verwijdering: Het lager kan vanaf één kant worden geduwd en worden geplaatst zonder interne toegang tot de behuizingsboring
• Dunnere behuizingswanden toegestaan: De flens zorgt voor retentie zonder dat er diepe behuizingsboringen of dikke schouders nodig zijn
• Compacte axiale voetafdruk: Bijzonder waardevol in assemblages met beperkte ruimte, zoals kleine versnellingsbakken en medische apparatuur
• Brede beschikbaarheid: Geflensde radiale kogellagers are stocked globally in hundreds of size combinations from 3mm bore to 50mm bore

Gemeenschappelijke flenslagerconfiguraties

Gereedschappen en materialen die nodig zijn voor de installatie van flenslagers

Door het juiste gereedschap te verzamelen voordat u begint, voorkomt u geïmproviseerde methoden die lagers beschadigen tijdens de installatie. Lagerschade door onjuiste installatie is een belangrijke oorzaak van voortijdige uitval – Volgens SKF wordt meer dan 16% van de vroegtijdige lagerstoringen veroorzaakt door onjuiste montage .

• Lagerinstallatiegereedschapset of montagegereedschap: Afgestemd op de buitendiameter van het lager: oefent tijdens het persen kracht uit op de juiste ring
• Aspers of hydraulische pers: Voor perspassingsinstallaties; voorkeur boven hameren voor gecontroleerde, gelijkmatige krachtuitoefening
• Hamer met zacht oppervlak en installatiehuls voor lagers: Voor lichte perspassingen wanneer er geen pers beschikbaar is, mag de hoes alleen contact maken met de ring die wordt gemonteerd
• Digitale schuifmaat of micrometer: Om de asdiameter, de diameter van de behuizingsboring en de lagerafmetingen te verifiëren vóór installatie
• Lagerverwarmer of kookplaat (bij voorkeur inductieverwarmer): Voor het verwarmen van het lager om de installatie op assen met nauwsluitende binnenringen te vergemakkelijken
• Schone pluisvrije doeken en oplosmiddel (isopropylalcohol of remreiniger): Voor het reinigen van behuizingsboring, as en lageroppervlakken
• Geschikt vet of olie: Passend bij de bedrijfssnelheid, het temperatuurbereik en de belastingsomstandigheden van het lager
• Momentsleutel: Voor het aandraaien van flensmontagebevestigingen met de opgegeven aanhaalmomenten
• Voelermaten: Om de axiale speling en flenszitting tegen het behuizingsvlak te verifiëren

Pasvormtoleranties begrijpen vóór installatie

Pastolerantie is het technisch meest kritische aspect van de installatie van flenslagers. Een verkeerde pasvorm veroorzaakt ofwel kruip van het lager (losse pasvorm) of overmatige interne spanning en verminderde radiale speling (te strakke pasvorm) - beide leiden tot voortijdig falen.

Behuizingsboring (buitenring)

Voor radiale flenskogellagers die in behuizingen zijn geïnstalleerd, gebruikt de buitenring doorgaans een overgangs- of spelingpassing . Omdat de flens zelf voor een axiale locatie zorgt, hoeft de passing van de behuizingsboring geen zware belemmering te vormen. De meest voorkomende tolerantie voor de behuizingsboring voor flenslagers is H7 (ISO-norm), wat een kleine speling geeft voor de overgangspassing met de standaard tolerantie voor de buitendiameter van het lager (js6 of k6 op de buitendiameter van de buitenring).

Bijvoorbeeld een geflensd radiaal kogellager met een 35 mm buitendiameter geïnstalleerd in een H7-behuizingsboring zou een boringdiameter hebben van 35.000 mm tot 35.025 mm, resulterend in een passing variërend van 0,009 mm speling tot 0,016 mm interferentie, afhankelijk van de werkelijke lagerbuitendiameter binnen de tolerantieband.

Aspassing (binnenring)

De aspassing is afhankelijk van het feit of de binnenring roteert ten opzichte van de belasting. Voor roterende binnenringtoepassingen (het meest voorkomende geval waarbij de as roteert), een interferentie fit is nodig om kruip van de binnenring te voorkomen. Typische astoleranties zijn j5, k5 of m5 voor lichte tot normale radiale belastingen op kleine tot middelgrote radiale kogellagers met flens.

Stap voor stap: flenslagers installeren

Volg deze procedure voor het installeren van een radiaal kogellager met flens in een behuizingsboring met een roterende as. Pas de stappen aan waar uw specifieke configuratie verschilt.

Stap 1 — Inspecteer en reinig alle pasoppervlakken

Reinig de behuizingsboring, het flenszittingvlak op de behuizing en de astap met een pluisvrije doek en oplosmiddel. Verwijder alle sporen van oud vet, corrosieremmer, spanen en vuil. Zelfs een 0,01 mm vuildeeltjes vastzitten onder een lagerring kan een verkeerde uitlijning en spanningsconcentratie veroorzaken. Inspecteer de behuizingsboring op bramen, opstaande randen of beschadigingen aan het oppervlak. Werk eventuele onvolkomenheden af ​​met een fijne vijl of schuurlinnen voordat u verdergaat.

Open de lagerverpakking pas vlak voor de installatie om de blootstelling aan verontreiniging te minimaliseren. Behandel het lager met schone, droge handen of schone handschoenen.

Stap 2 — Controleer de afmetingen met meetinstrumenten

Meet de diameter van de behuizingsboring, de asdiameter en de lagerboring en buitendiameter met een gekalibreerde micrometer of digitale schuifmaat. Vergelijk dit met de specificatie van het lager en de vereiste toleranties. Een behuizingsboring gemeten op 35,030 mm voor een lagerbuitendiameter van 35,000–35,011 mm duidt op een te grote speling – de behuizing moet opnieuw worden bewerkt of er moet een lager met een grotere buitendiametertolerantie worden geselecteerd. Probeer een te grote behuizing nooit alleen met lijm te compenseren; dit is een tijdelijke oplossing die onder belasting mislukt.

Stap 3 — Breng een lichte film olie of montagesmeermiddel aan

Breng een dun laagje schone machineolie aan op het boringoppervlak van de behuizing en de buitendiameter van het lager. Dit vermindert de benodigde installatiekracht en voorkomt dat het oppervlak van de buitenring van het lager tijdens het persen invreet. Gebruik hiervoor geen vet; de viscositeit ervan kan een hydraulisch weerstandseffect veroorzaken dat de lagerzitting belemmert.

Stap 4 — Druk het lager in de behuizing

Richt het lager met de flens naar buiten gericht (naar u toe), zodat het bij volledige installatie tegen het huisvlak aanligt. Gebruik een montagehuls of lagerfittinggereedschap van het juiste formaat dat contact maakt alleen de buitenste ring — druk nooit door de ballen of kooi. Oefen de kracht geleidelijk en gelijkmatig uit met behulp van een aspers of, voor kleinere lagers in behuizingen met lichte interferentie, een hamer met zacht oppervlak en een lagerhuls.

Druk op het lager totdat de flens volledig, vlak contact maakt met het zittingvlak van de behuizing. U voelt en hoort een duidelijke verandering in de weerstand wanneer het lager volledig op zijn plaats zit. Sla nooit rechtstreeks met een hamer op het lager — zelfs een enkele slag op de kooi of de rolelementen kan inkepingen in de loopbanen veroorzaken die trillingen en vroegtijdig falen veroorzaken.

Stap 5 — Installeer de as door de binnenring

Voor interferentiepassing binnenringen, verwarm het lager tot 80°C–100°C (176°F–212°F) gebruik een inductieverhitter of oliebad voordat u het op de as schuift. Bij 80°C zet een binnenring van een lager met een boring van 20 mm ongeveer uit 0,014 mm — voldoende om zonder kracht op de meeste k5- of m5-tolerantieschachten te schuiven. Voor standaardlagers met vetsmering mag de temperatuur nooit hoger zijn dan 120°C, omdat hogere temperaturen het vet aantasten en de eigenschappen van het lagerstaal kunnen aantasten.

Duw het verwarmde lager volledig op de as totdat het contact maakt met de asschouder. Houd hem stevig tegen de schouder totdat hij voldoende is afgekoeld om de schacht vast te pakken – meestal 2 tot 5 minuten . Als de binnenring koud moet worden geperst, gebruik dan een installatiehuls die alleen contact maakt met het binnenringoppervlak en druk aan met een aspers.

Stap 6 — Controleer de flenszitting en axiale speling

Controleer na de installatie met behulp van voelmaten of de flens volledig en gelijkmatig tegen het oppervlak van de behuizing zit. Een kloof van meer dan 0,05 mm op elk punt rond de flens geeft aan dat het lager is gespannen of niet volledig is ingedrukt. Corrigeer dit voordat u verdergaat: een radiaal kogellager met gespannen flens veroorzaakt een ongelijkmatige belasting van de loopbaan, waardoor de levensduur aanzienlijk wordt verkort.

Controleer met de hand of de as vrij kan draaien. Het lager moet soepel draaien zonder ruwheid, vastlopen of overmatige axiale speling. Enige handvaste weerstand is normaal bij een correct gemonteerd perspassinglager.

Stap 7 — Zet de flens vast en breng een laatste smering aan

Als de toepassing gebruikmaakt van vastgeschroefde flensbevestiging (gebruikelijk bij flenseenheden met kussenblokstijl), installeer dan de montagebevestigingen en draai ze kruislings aan tot het door de fabrikant opgegeven aanhaalmoment. Voor een typische M8-lagerhuisbout met flens is het aanhaalmoment doorgaans gelijk 18–25 Nm afhankelijk van draadkwaliteit en behuizingsmateriaal.

Bij open (onafgeschermde) radiale flenskogellagers moet u het lager voorzien van de juiste hoeveelheid vet voordat u de behuizing sluit. De algemene richtlijn voor vetgesmeerde lagers is vullen 30-50% van de vrije ruimte binnen het lager en de behuizing. Overvullen veroorzaakt overmatige warmteontwikkeling door karnen. Voorgesmeerde afgedichte lagers vereisen geen extra smering bij installatie.

Speciale overwegingen bij de installatie van geflensde radiale kogellagers

Installatie in dunwandige of zachte behuizingen

Aluminium en kunststof behuizingen zijn gebruikelijk in lichte machines waarbij gewichtsbesparing prioriteit heeft. Deze materialen hebben een aanzienlijk lagere vloeigrens dan staal. Als u een radiaal kogellager met flens in een aluminium behuizing drukt met een perspassing, bestaat het risico dat de boring van de behuizing wordt vervormd of dat het materiaal barst. Voor zachte behuizingen gebruikt u a overgangspassing (H7/js6) gecombineerd met een dunne laag lagerbevestigingsmiddel (zoals Loctite 638 of gelijkwaardig) op de buitendiameter van de buitenring. Hierdoor wordt een adequate retentie bereikt zonder mechanische belasting. Laat het bevestigingsmiddel volledig uitharden (meestal). 24 uur bij kamertemperatuur — voordat operationele belastingen worden toegepast.

Installatie van behuizingen met doorlopende gaten versus blinde gaten

Flenslagers die in behuizingen met doorlopende gaten zijn geïnstalleerd, profiteren van de gemakkelijkste installatietoegang: het lager kan vanaf de flenszijde worden ingedrukt totdat het op zijn plaats zit. Zorg er bij behuizingen met blinde gaten (waarbij de boring een gesloten bodem heeft) voor dat de diepte van de behuizing zo wordt bewerkt dat deze precies past bij de lagerbreedte, zodat 0,1–0,2 mm speling aan de onderkant om te voorkomen dat het niet-geflensde uiteinde van het lager naar buiten komt voordat de flens volledig op het vlak zit.

Gepaarde of duplex flenslagermontage

Sommige asconstructies gebruiken twee radiale kogellagers met flens in tegengestelde configuraties om bidirectionele axiale belastingen aan te kunnen. In deze opstelling positioneert één lager de as axiaal (vast uiteinde), terwijl het andere een lichte axiale speling mogelijk maakt (zwevend uiteinde). Het flenslager met vast uiteinde wordt volledig vastgehouden door de flens en een asschouder of borgring. Het lager met zwevend uiteinde gebruikt doorgaans een iets lossere pasvorm van de behuizing H8 tolerantie — om thermische uitzetting van de as mogelijk te maken zonder axiale spanning in het lager te veroorzaken.

Veel voorkomende fouten bij het installeren van flenslagers en hoe u deze kunt vermijden

De volgende fouten zijn verantwoordelijk voor het merendeel van de voortijdige defecten aan flenslagers die men tegenkomt in de veldonderhouds- en engineeringpraktijk.

Smeerselectie voor geflensde radiale kogellagers

De meeste radiale kogellagers met flens die worden gebruikt in lichte tot middelzware toepassingen worden af fabriek voorgesmeerd en dubbel afgeschermd geleverd, waardoor er bij installatie geen extra smering nodig is. Open lagers en opnieuw gesmeerde, afgedichte typen vereisen echter een zorgvuldige keuze van het smeermiddel.

• Toepassingen voor algemeen gebruik (0°C tot 80°C, gematigde snelheden): Op lithium gebaseerd NLGI klasse 2-vet — de industriestandaard voor de meeste radiale kogellagers met flens
• Toepassingen met hoge snelheid (meer dan 70% van de grenssnelheid van het lager): NLGI klasse 1 of oliesmering met lage viscositeit om karnverliezen te verminderen
• Toepassingen bij hoge temperaturen (boven 120°C): Vetten op polyurea- of synthetische esterbasis met hoge temperatuurbestendigheid
• Voedselverwerking of medische apparatuur: NSF H1-geclassificeerd voedselveilig vet (basis op witte minerale olie, aluminiumcomplexverdikkingsmiddel)
• Omgevingen met lage temperaturen (onder -20°C): Synthetisch vet op PAO- of siliconenbasis, geschikt voor gebruik bij lage temperaturen

Flenslagers verwijderen ter vervanging

Een van de voordelen van radiale kogellagers met flens is dat ze over het algemeen gemakkelijker te verwijderen zijn dan standaard cilinderlagers met perspassing, omdat de flens een gripoppervlak biedt.

1. Verwijder eerst de as trek indien mogelijk de as door de binnenring voordat u probeert het lager uit de behuizing te verwijderen.
2. Gebruik een lagertrekker of blindgattrekker om terugtrekkracht uit te oefenen op de buitenring of het flensvlak; trek nooit aan de binnenring of kooi wanneer u een lager uit een behuizing verwijdert.
3. Voor lagers die zijn verlijmd met bevestigingsmiddel, breng plaatselijke warmte aan op de behuizing (niet op het lager) om de lijm zachter te maken - meestal 150°C tot 200°C is voldoende voor de meeste lagerbevestigingsmiddelen.
4. Inspecteer het verwijderde lager op tekenen van slijtage van de loopbaan, putjes, afbrokkeling of verkleuring voordat u besluit of u deze opnieuw wilt gebruiken of vervangen. Over het algemeen Vervang altijd lagers die buiten dienst zijn gesteld in kritische toepassingen zijn de kosten van een nieuw lager veel lager dan de kosten van een tweede verwijdering als gevolg van falen van hergebruikte lagers.
5. Inspecteer en repareer de boring van de behuizing en de astap voordat u het vervangende lager installeert - schade aan deze oppervlakken door het defecte lager is een veelvoorkomende oorzaak van herhaalde storingen als dit niet wordt verholpen.