Bei der Montage mechanischer Getriebesysteme beeinflusst die Art der Lagerung direkt die Lebensdauer, Zuverlässigkeit und Betriebsleistung der Geräte. Für die Presspassungsstruktur zwischen Lager und Welle sowie Lager und Sitzbohrung ist die sinnvolle Auswahl der Heiß- oder Kaltmontagetechnik in Kombination mit der Größenausdehnungstheorie zu einem wichtigen technischen Mittel im Bereich der mechanischen Montage geworden.

Dieses Papier wird die technischen Prinzipien, Anwendungsbedingungen, den Prozessablauf und die zu beachtenden Punkte der Heiß- und Kaltlagerinstallation systematisch zusammenfassen, um dem Montagepersonal zu helfen, hochwertige Lagerinstallationsarbeiten wissenschaftlich und standardmäßig durchzuführen.

1. Überblick über das Prinzip der Heiß- und Kaltlagerinstallation

Für die Presspassungsstruktur kann mit Hilfe des Prinzips der Wärmeausdehnung und Kälte zusammenziehen die äußere Krafteinwirkung im Montageprozess effektiv reduziert und Lagerschäden vermieden werden:

✅ Heißmontage (Innenring-Ausdehnungs-Montage)

Durch Erhitzen des Innenrings des Lagers dehnt er sich stärker aus als die tatsächliche Größe der Welle und lässt sich leicht auf die Welle montieren.

Geeignet für die Struktur des Innenrings und der Welle als Presspassung und des Außenrings und der Sitzbohrung als Spielpassung.

✅ Kaltmontage (Außenring-Kontraktions-Montage)

Durch Abkühlen des Außenrings des Lagers ist seine Kontraktion kleiner als die Größe der Sitzbohrung, was eine reibungslose Montage erleichtert.

Geeignet für die Struktur des Außenrings und der Sitzbohrung als Presspassung, Innenring und Welle als Spielpassung.

Durch die wissenschaftliche Steuerung des Erhitzens oder Abkühlens werden heftige Stöße und Schäden vermieden, um einen effizienten und zuverlässigen Montageeffekt zu erzielen.

2. Anwendung und Prozessspezifikationen der Heißmontagetechnik

Gängige Heißbelastungs-Heizmethoden

Berechnung der Größenausdehnung während der Heißmontage

Gemäß der Wärmeausdehnungsformel:

unter ：

ΔD: Durchmessererweiterung (mm)

D0: ursprünglicher Innendurchmesser des Lagers (mm)

α: linearer Materialausdehnungskoeffizient (Stahl ist etwa 11×10⁻⁶/℃)

ΔT: Heiztemperaturdifferenz (℃)

Beispielsweise beträgt der Innendurchmesser eines Lagers 100 mm und die Erwärmung 80℃. Die theoretische Ausdehnung beträgt etwa:

Genug, um die konventionelle Passung zu überwinden und eine reibungslose Montage zu erreichen.

⚠ Vorsichtsmaßnahmen während der Heißmontage

Die Heiztemperatur sollte so geregelt werden, dass sie 120℃ nicht überschreitet. Der überschüssige Teil sollte auf der Grundlage des Standards des Lagerherstellers erfolgen, um die Materialstruktur und Härte nicht zu beeinträchtigen.

Gleichmäßiges Erhitzen, um lokale Überhitzung oder übermäßige Temperaturunterschiede zu vermeiden, Verformung des Lagers zu verhindern.

Reinigen Sie die Oberfläche vor der Montage und entfernen Sie Öl und Verunreinigungen.

Nachdem das Erhitzen abgeschlossen ist, montieren Sie es so schnell wie möglich, um zu verhindern, dass der Temperaturabfall die Ausdehnungswirkung schwächt.

3 Anwendung und Prozessspezifikationen der Kaltmontagetechnik

Gängige Kühlmethoden für die Kaltmontage

 Berechnung der Größenschrumpfung während der Kaltmontage

Ebenso basierend auf der umgekehrten Berechnung der Wärmeausdehnung:

Achten Sie auf ：

Δ T ist negativ, was eine Abnahme der Temperatur anzeigt.

Die Normaltemperatur von Flüssigstickstoff beträgt -196℃, und der Kühlbereich ist groß, was sich für Hochinterferenzstrukturen eignet.

zum Beispiel ：

Der Außendurchmesser eines Lagers beträgt 200 mm, die Kühlung beträgt 150℃ und die theoretische Schrumpfung beträgt:

Leicht, den konventionellen Überschuss zu überwinden, sicher und zuverlässig.

⚠ Vorsichtsmaßnahmen während der Kaltmontage

Verwenden Sie einen speziellen Isolierbehälter, um die Sicherheit des Flüssigstickstoffbetriebs zu gewährleisten.

Während des Abkühlvorgangs sollte das Lager vollständig eingetaucht und gleichmäßig abgekühlt werden.

Tragen Sie Schutzkleidung, um Erfrierungen durch Kontakt mit Flüssigstickstoff auf der Haut zu vermeiden.

Während der Lagerrücktemperatur nach der Montage sollte die Umgebung trocken gehalten werden, um zu verhindern, dass Kondensationswasserdampf Korrosion verursacht.

4 Anwendungsbereich und Einschränkungen der Heiß- und Kaltmontage

Einschränkende Bedingung ：

Vor der Heiß- und Kaltmontage muss die Konstruktion der Passstruktur streng bestätigt werden, um Montageschäden durch Fehlbeurteilung zu vermeiden.

Für große oder hochpräzise Lager werden standardisierte Verfahren wie Induktionserwärmung und Flüssigstickstoffkühlung bevorzugt.

Die Temperatur und die Zeit des Erhitzens und Abkühlens müssen streng kontrolliert werden, um die Materialleistung und die Montagegenauigkeit nicht zu beeinträchtigen.

5 Häufige Probleme und technische Vorschläge❗ Häufige Fehlvorstellungen

Die Heiztemperatur ist zu hoch, was zu Anlassen und Härteverringerung des Lagers führt;

Nach der Kaltmontage wird die Temperatur nicht kontrolliert und das Lager erwärmt sich, und die Restspannungen beeinträchtigen den Betrieb des Lagers;

Die Montage mit nicht dedizierten Werkzeugen führt zu ungleichmäßiger Verformung der Lagerlaufbahn;

Die Montagefläche ist nicht sauber, was die tatsächliche Interferenzwirkung beeinträchtigt.