Liukulaakereiden ydinrakenne mahdollistaa kahden peruskuormituksen samanaikaisen tukemisen. Laakerimekanismi liittyy läheisesti voiteluöljykalvon fysikaalisiin ominaisuuksiin. Tässä on katsaus, kuinka näitä kahta kuormaa tuetaan:
1.Radiaalikuorma: Tukivoima kohtisuorassa akseliin nähden
Kun akselin kaula pyörii, voiteluainetta puristetaan laakerin vaipan ja akselin kaulan väliseen kiilarakoon, jolloin muodostuu nestemäinen kineettinen öljykalvo. Öljykalvo tuottaa painetta, joka tukee akselin kaulan painoa ja ulkoisia säteittäisiä voimia (kuten hammaspyörän niveltymistä ja hihnan kireyttä). Esimerkiksi automoottorin moottorin kampiakselin laakerissa öljykalvon on kestettävä männän alaspäin suuntautuvan liikkeen räjähdysmäinen isku ja samalla estettävä akselin kaula joutumasta suoraan kosketukseen laakerivaipan kanssa.
Tärkeimmät ominaisuudet:
Öljyöljykalvon paksuus: Öljykalvon vakautta säädetään säätämällä akselin kaulan ja laakerivaipan välistä välystä tyypillisesti 0,001-0,002 kertaa akselin halkaisija).
Epäkeskisyyden mukautus: Kun radiaalikuorma kasvaa, akselin kaula taipuu hieman ja öljykalvon paksuus säädetään automaattisesti voitelun ylläpitämiseksi. Materiaalin elastisuus: Laakeripehmusteet on yleensä valmistettu pehmeistä metalleista, kuten babbitt-seoksesta, ja joiden elastinen muodonmuutos kompensoi valmistusvirheet ja estää paikallista ylikuormitusta.
2.Aksiaalikuorma: työntövoima yhdensuuntainen akselin kanssa
Liukulaakerit kestävät painetyynyjen tai päätyöljykalvon aksiaalisia voimia. Tätä käytetään yleensä sovelluksissa, joissa aksiaalista siirtymää on rajoitettava (esim. kompressorit ja turbiinit). Painelaakerityynyt on yleensä suunniteltu kierteisillä urilla tai viistetyillä pinnoilla, ja pyörimisen dynaamista painevaikutusta käytetään öljykalvon muodostamiseen aksiaalista työntöä tai jännitystä vastaan. Esimerkiksi laivan propulsioakselin painelaakereiden on kestettävä potkurin synnyttämä valtava aksiaalinen työntövoima ja estettävä akselia liikkumasta.
Tärkeimmät ominaisuudet:
Pehmustekulma: Työntölevyn ja akselin olakkeen välinen kosketuspinta on suunniteltu pieneen kulmaan (yleensä 5-15 astetta) öljykalvon paineen ja vuotojen tasapainottamiseksi.
Segmentin kelluva: Suuret painelaakerit on rakennettu useilla pehmusteilla, joista jokainen kelluu itsenäisesti lämpölaajenemisen ja kuormituksen vaihteluiden huomioon ottamiseksi.
Jäähdytyssuunnittelu: Aksiaalisten kuormien synnyttämä kitkalämpö on poistettava öljykierron tai ulkoisen jäähdytysjärjestelmän kautta öljykalvon repeämisen estämiseksi. Kahden kuorman synergistiset vaikutukset
Todellisissa käyttöolosuhteissa liukulaakerien on usein kohdattava radiaalisia ja aksiaalisia kuormia samanaikaisesti. Esimerkiksi:
Kierrehammaspyörän voimansiirto: Hammaspyörän nivelvoimat jakautuvat radiaalikomponenttiin (jota kantavat lieriömäiset laakerit) ja aksiaalikomponenttiin (kannattaa painelaakereita).
Turbiini: Steam-turbiinin yhdistetty laakeri käyttää integroitua radiaalista{0}}työntövoimaa yksinkertaistaakseen rakennetta ja parantaakseen luotettavuutta.
Potkurin käyttövoima: Perälaakerin on kestettävä sekä potkurin hydrodynaaminen radiaalinen kuorma että työntövoiman aksiaalinen kuorma. Kartiolaakereiden käyttöönotto kaksisuuntaisen kuormituksen toteuttamiseksi.