Съставни части (детайли) на лагерите

Лагерът, като машинен елемент, се състои от основни и спомагателни части (детайли), като обикновено всички те са прости по конфигурация, ротационни детайли, с една или по-вече оси на симетрия, което обуславя тяхната технологичност при формообразуването им. Разбира се, използваните за изработването им материали обуславят до голяма степен пригодността на лагерите за едни или други условия на експлоатация. При избор на лагер за конкретни условия, от изключителна важност е да се знае (при една и съща конфигурация и размери) кой материал за лагерните детайли е най-подходящ. Производителите на лагери означават със съответните знаци в допълнителната част на означенията си вида на материалите, от които са изработени детайлите им, ако те са различни от основното изпълнение, възприето като такова от съответния производител.

- хром (Cr). В зависимост от предназначението на лагера, количеството на този елемент варира от 0.5 до 19 %. Хромът обезпечава преди всичко високата твърдост, респективно – износоустойчивост, на работните повърхнини. Класическите лагерни стомани са високовъглеродни (около 1% С) със съдържание на хром в рамките на 1.3 до 1.7 %. Такива са стоманите ШХ15 (ГОСТ), 100Cr6 (DIN), 52100 (USA), SUJ2 (Япония), SKF-3 (SKF), ČSN14109. Наличието на хром над 12.5 % прави стоманите корозоустойчиви. За производството на лагери, напр. за хранително-вкусовата промишленост или предназначени за работа в агресивни среди, се използват легирани стомани със съдържание на хром 17 -19%, в съчетание с молбден , силиции и манган.

- манган (Mn).Използва се като легура за класически лагерни стомани (изброените по-горе), обикновено съвместно със силициева такава, за увеличаване на прокаляемостта на дебелостенни и крупногабаритни детайли. Такива са широкоизползваните ШХ15СГи ШХ20СГ (ГОСТ), 100CrMn6(DIN), 52100grad1(USA), SUJ3 (Япония), SKF-1 (SKF), ČSN14209

- волфрам (W) в съчетание с ванадии (V), молибден (Mo) и хром (Cr). Стомани, с такива легиращи елементи, се използват за производството на лагери, работещи при тежки натоварвания и при високи температури.

За някои фирми, като напр. TIMKEN - първостепено място заемат нисковъглеродните (0.15 – 0.23% С) цементационни легирани и нелегирани стомани, които след съответната химико-термична обработка получават необходимата висока повърхностна твърдост на дълбочина до около 0.1 D_w (диаметър на търкалящото тяло), при запазена ниска твърдост, респ. жилавост, на ядрото. Това гарантира значително по-големите възможности на лагерите, чийто основни елементи са изработени от такива стомани, да работят в условия на ударни товари. Ето защо основните елементи на една значителна част от лагерите за окачванията на колелата на различни транспортни средства, повдигателни съоръжения и др., са изработени от такива стомани. Най- често използваните са 20Г, 20Х2Н4А, 18ХГТ (ГОСТ) или 15CrNi6, 17MnCr5, 16CrNiMo6 (DIN),.

Аналогични резултати се получават и при използването на класически лагерни стомани с по-ниско съдържание на хром – напр. ШХ4. От тази стомана се изработват основните детайли за лагери за подвижен ЖП състав. И тук закалката е повърхностна, при което ядрото на материала остава меко, т. е. с висока ударна якост. За такива лагери направлението на влакната на гривните, след задължително формообразуване чрез пластични деформации (обикновено - валцоване), е строго регламентирано в съответните стандарти “Лагери търкалящи за подвижен ЖП състав”

За производство на основните лагерни детайли се използват още не малко видове материали, особено място от които заемат високоякостните керамични такива, които са в състояние да работят надеждно и при изключително високи температури.

Основните видове търкалящи тела (сачми и ролки) се използват и продават и като самостоятелни детайли и съответно размерите им и техническите изисквания за тях са стандартизирани. В инструкция 019/02.04 “Свободни детайли”, са дадени по-вече подробности.

Преобладаващата част от масово произвежданите общоцелеви, мало- и средногабаритни лагери, са със щтамповани сепаратори от нисковъглеродна стоманена или от месингова ламарина. Същите имат предимствата – малко тегло, ниска себестойност, работоспособност при високи и ниски температури, индиферентност към агресивността на смазките. Недостатъците им са – ограничена работоспособност при високи скорости на въртене поради факта, че воденето им е по търкалящите тела. В общия случай конструкцията им няма голямо значение, но такива сепаратори, състоящи се от две, занитени една към друга, части (преобладаваща конструкция), не могат да работят надеждно в условията на значителни вибрации поради опасност от разпадането им. Във всички останали случаи лагерите са с масивни сепаратори, като определящо значение за избора им има материала, от който те са изработени. Материалите за масивни сепаратори са :

- черни и цветни метали (графитизирани, магнезиеви и обикновнни стомани и чугуни, месинг, бронз, дуралуминий). Почти всички голямогабаритни и тежконатоварени лагери, при които работните температури обикновенно са по-високи от 100 С, са с такива сепаратори поради голямата им якост. Сепараторите от черни метали, месинг и бронз, поради относително голямата си маса, не са подходящи за високи скорости на въртене, за режими при които има резки развъртания и спирания. Сепараторите от леки сплави (дуралуминий) са подходящи за високоскоростни прецизни лагери. Всички масивни метални сепаратори се формообразуват чрез сложни технологични операции, поради което и себестойността им е относително висока. При тях почти е наложително, воденето им да става по бортовете на някоя от гривните.

- фенолформалдехидни смоли, армирани обикновено с памучни тъкани (текстолити). Използват се за прецизни високоскоростни лагери, при условие, че използваната смазка не е агресивна към тях и работната температура не надвишава 120 С.