Додавање нових карактеристика дизајна или примена посебних техника и облога на лежајне компоненте може да оптимизира перформансе лежајева за захтевне примене, пружајући јединствена решења лежајева за проблеме клијената, каже Ницк Довдинг, менаџер за пословни развој у компанији Барден Цорпоратион (УК) Лтд.
Додавање вредности и побољшање перформанси лежаја укључивањем нових карактеристика дизајна, као што су специјалне прирубнице, вратила и кућишта.
Оптимизирање перформанси лежаја замјеном традиционалних лежајних материјала посебним материјалима за велике брзине, високе температуре или отежана радна окружења.
Употреба површинских премаза као што су премази под-микронским распршеним слојевима за даљу оптимизацију перформанси лежаја и за побољшање понашања лежаја предвидивим / конзистентним у отежаним окружењима.
Постоји много различитих дизајнерских карактеристика и техника које се могу применити на лежају ради оптимизације и побољшања његових перформанси како би се задовољиле посебно захтевне (тј. Велике брзине, високе температуре, тешки радни услови). Ове технике укључују нанешене премазе, мењајући геометрију одређене компоненте лежаја или замењујући уобичајене лежајне материјале са алтернативама високих перформанси.
Посребрење металних кавеза
У неким апликацијама за високе брзине, високе температуре, челични кавези могу бити обложени сребром како би се побољшале перформансе и поузданост мазива. Сребрно превлачење побољшава мазивост лежаја, чинећи га робуснијим и отпорнијим на масти. У случају квара / гладовања мазива, посребрење делује попут чврстог и сувог мазива, омогућавајући да лежај настави да ради кратко време или у ванредним ситуацијама. Примјери примјене укључују зракопловне лежајеве стартера и лежајеве за климатизацијске јединице у возовима.
Керамички хибридни лежајеви
За велике брзине, замена челичних куглица керамичким (силицијум нитрид) куглицама може радикално побољшати перформансе лежаја на неколико начина. Прво, с обзиром да су керамичке куглице много лакше од челичних куглица, смањујући центрифугалне силе и побољшавајући динамичке услове, док је њихова површинска обрада готово савршено глатка, показују ниво вибрација два до седам пута нижи од класичних челичних лежајева. При већим брзинама смањује се и унутрашње оптерећење лежаја.
Друго, керамички хибридни лежајеви такође раде на знатно нижим радним температурама, што у комбинацији са нижом масом омогућава брзину рада да се повећа за чак 40-50%. Ниже радне температуре и смањена загревање топлоте унутар лежаја помаже продужити радни век мазива, понекад и до пет пута дужи него код класичних челичних кугличних лежајева.
Примери примене за керамичке хибридне лежајеве укључују велике брзине вакуумских пумпи, медицински / хируршки ручни алат и ваздухопловне вентилаторе и генераторе.
Материјали
У технологији материјала, могу се изабрати најприкладнији лежајни материјали који ће максимизирати перформансе лежаја. Специјални прстенасти материјали успешно се користе у ваздухопловној и ван-свемирској примени, комбинујући врхунску отпорност на корозију и хабање са способношћу да издрже већа динамичка оптерећења од класичних челичних челика. Када се користи у комбинацији са керамичким куглицама, могу се постићи значајни добици у трајању и перформансама лежаја.
Материјали за прстенове могу да се оптимизују за посебне примене. Четири претежна материјала за прстене које користи Барден су АИСИ 440Ц (корозијски отпорни челик), САЕ 52100, АИСИ М50 и Цронидур 30®. За примену на високим температурама (до 345 ° Ц) АИСИ М50 алатни челик или посебна каљена верзија Цронидур 30® су погодни и нашироко се користе у високотемпературним ваздухопловним додацима, као што су системи вентила за одзрачивање у авиону.
Цронидур 30® је мартензитни каљени челик са високим азотом и корозијом који такође може да се очврсне у индукционом случају. Овај материјал повећава корозијску отпорност и побољшава радни век и замор.
Потпуни комплементарни лежајеви
Лежајеви са потпуним допуном искориштавају простор који је обично заузет носачем куглице. Ово омогућава више куглица, што заузврат пружа повећање носивости, било радијално, у случају израде уреза за пуњење, било аксијалних и у случају дизајна угаоних контаката. Употреба унапред натоварених кутних контактних парова такође може омогућити примену двосмерних аксијалних оптерећења. Овдје су примјене у распону од вентила за високе температуре за зракопловне апликације, до носача ракетних пераја и лежајева у случају нужде.
Премази микрона
Улога површинског инжењеринга у технологији лежајева са котрљањем такође постаје све важнија јер лежајеви постају прогресивно мањи, али им је потребно да брже раде, на вишим температурама, носе веће оптерећење и поуздано раде дуже време. Напредни премази и површински третмани могу се применити на лежајеве који се боре против трења, спречавају корозију и смањују хабање, чак и у најтежим условима рада. Добијене предности су већа густина напајања, побољшане перформансе, предвидљивије / доследно понашање лежаја (посебно у отежаним окружењима), нижи трошкови рада и дужи интервали сервисирања.
На пример, вишеслојни суб-микронски премази могу се користити за побољшање физичких и триболошких карактеристика лежајних површина. Успех таквих техника ослања се на избегавање различитих слојева генерисањем дипломираног или дифузног интерфејса између различитих материјала. Слично томе, кључни слојеви попут никла или бакра често се користе за побољшање пријањања меких филмова на тврде или пасивизиране подлоге.
Премази микрона премази се по потреби могу нанети на унутрашње и спољашње површине лежајних прстенова и ваљајућих елемената. На пример, молибденов дисулфид (МОС2) или волфрам дисулфид (ВС2) могу се наносити на прскање на површину делова лежаја како би се понашање лежаја учинило предвидљивијим у отежаним условима.
Специјални полимери
У неким брзинама, лоптасти сепаратори или кавези могу се испоручити у специјалним полимерним материјалима. Ове компоненте су импрегниране вакуумом уљем како би се повећао животни век лежаја. Специјални полимерни материјал задржава уље на контролисан начин када се импрегнира вакуумом. Примјери примјене укључују лежајеве за жироскопе за брзе зракоплове. Остали специјални полимери могу се обезбедити у отежаним окружењима велике брзине где лежајеви захтевају високу отпорност на хемикалије или топлотни напад.
Додавање вредности кроз нове карактеристике дизајна
Притисак да се смање трошкови у свим областима производње значи да интеграција лежајних система у компоненте за парење постаје све чешћа. Резултирајући склопови су уреднији, компактнији, бржи за састављање и нуде додатне предности смањења простора и масе, док се решавају проблеми сношења толеранције.
Посебне карактеристике дизајна могу се уградити у лежај да би се побољшале његове перформансе. Ове карактеристике укључују прирубнице, осовине и кућишта, који олакшавају постављање једноставније, брже и тачније, што заузврат, скраћује време монтаже и укупне трошкове рада.