Použití valivých ložisek v mechanismech umožňuje vyrábět stroje vyšší třídy přesnosti. Stroje založené na těchto konstrukčních prvcích jsou spolehlivější a mají delší životnost. Jejich použití navíc snižuje provozní náklady.
Schopnosti sestavy, ve které je valivé ložisko použito, jsou určeny tím, jak přesně je tento díl instalován. Vzdálenost od základny k ose otáčení a od základny ke konci hřídele, stejně jako radiální a koncové házení, musí být v určitých mezích přesnosti.
Během procesu montáže je nutné usilovat o to, aby se ložiskové kroužky nedeformovaly. Formulář sedadla v pouzdru ložiska a na hřídeli musí vyhovovat tvaru a drsnosti technické požadavky, žádné škrábance ani otřepy.
Rozdíly od kluzných ložisek
V mechanismech jsou dva typy pohyblivých částí: ložiska na bázi kluzného tření a ložiska na bázi valivého tření.
Při použití prvního se pracovní plochy skříně a hřídele vzájemně pohybují a interagují, přičemž jsou odděleny nejčastěji mazivy a kluznou vložkou. Podpora funguje, když dochází k čistému klouzání v částech, které přicházejí do kontaktu.
U druhé verze podpěr jsou valivá tělesa (mohou to být válečky nebo kuličky) umístěna v mezeře mezi plochami, které se vzájemně pohybují. V tomto případě ložiska pracují pomocí valivého tření. V takových případech se místo bronzových, babbittových nebo plastových vložek v ložiskách, kde se uplatňuje valivé tření, používají kuličkové popř. válečková ložiska z oceli.
Podle charakteru zatížení rotačních podpěr jsou radiální, kdy na podpěru působí radiální zatížení, tah, kdy je podpěra zatížena pouze axiálním zatížením, a radiální tah, kdy na podpěru působí oba typy zatížení. společně podporovat.
Každý typ podpěry je charakteristický svou velikostí, designem, Specifikace pro výrobu, instalaci a údržbu.
Valivá ložiska a kluzná ložiska mají odlišný mechanismus pro odpor proti pohybu a pro stanovení opotřebení částí pohyblivých ložisek. Typ požadovaného uzlu je určen na základě posouzení pracovního postupu mechanismu nebo jeho jednotlivých uzlů.
Výhody a nevýhody
Valivá a kluzná ložiska mají své plusy i mínusy. Valivá ložiska mohou být upřednostňována před kluznými ložisky kvůli nižší úrovni tření při nízkých otáčkách a při rozjezdu z klidu. Valivá ložiska mají také menší axiální rozměry, což usnadňuje montáž konstrukcí naklápěcích ložisek, aniž by vyžadovala dlouhý čas na obtížné jednotlivé osazení vložek a jejich záběh. To je důležité zejména pro čepy s velkými průměry, pracující pod velkým zatížením, s vysokými otáčkami a teplotami.
Při použití valivého ložiska se zlepšuje kvalita mazání strojních součástí a sestav, zkvalitňuje se jejich údržba, prodlužuje se životnost dosedacích ploch hrdel válců a hřídelí. Proto se nejlépe hodí pro velkou většinu podpěr zařízení.
Pravda, kromě výhod mají valivá ložiska řadu nevýhod.
Například velké rozměry. Takové konstrukční prvky jsou široce zastoupeny ve strojírenských zařízeních, jsou vyráběny v malých sériích a jsou velmi drahé. Valivé ložisko je horší než konkurence v takových parametrech, jako jsou radiální rozměry, hmotnost a tuhost.
Je velmi obtížné je správně vybrat, když jsou vysoké otáčky kombinovány s působením vysokého zatížení. Je dobře známo, že s rostoucí zátěží a rychlostí otáčení agregátu klesá jeho životnost. Například, pokud se zatížení zvýší o čtvrtinu oproti předchozímu, pak se životnost sníží na polovinu, a pokud se zatížení zdvojnásobí, životnost se sníží 10krát.
Označení a rozměry podle GOST
Požadavky na sestavy a díly formuluje GOST. Valivá ložiska jsou popsána GOST 520-2002.
Základem symbolů byly následující parametry:
- průměr, který má ložiskový otvor;
- řady šířek (nebo výšek) a řady průměrů;
- typy ložisek;
- technické provedení.
Jak správně určit rozměry valivých ložisek značením? Notovací tabulka vám pomůže tento úkol zvládnout.
Všechny výše uvedené parametry jsou označeny znaky (nebo čísly). Z jakých čísel se označení ložiska skládá, závisí na místech, která v něm zaujímají symbol pokud se čte zleva doprava:
Rozměry
Chcete-li zjistit, jak závisí rozměry ložisek na jejich řadě, umožňuje tabulka velikostí ložisek. Umožňuje propojit sérii na vnější a vnitřní průměr a šířku.
Rozměry valivých ložisek. Stůl 1.
Šířka | Vnější průměr | Vnitřní průměr | |
Toto je tabulka valivých ložisek, jedna z mnoha tabulek popisujících tento druh konstrukční prvky.
Klasifikace
Jedním ze znaků, podle kterých jsou valivá ložiska klasifikována, je tvar valivých těles. V souladu s tím mohou být ložiska kuličková a válečková. Kuličková tělesa, jak název napovídá, jsou výhradně kulového tvaru. Válcové valivé prvky mohou být válcové, soudkovité nebo kuželovité.
Dalším znakem klasifikace je směr zatížení, které vnímá valivé ložisko. Podle daná vlastnost rozlišit ložiska:
- radiální, které vnímají pouze radiální nebo převážně radiální zatížení;
- radiální tah, schopný vnímat radiální i axiální zatížení.
Je třeba poznamenat, že nastavitelná ložiska nejsou schopna fungovat bez zatížení nápravy. Tah jsou schopny vnímat pouze osové síly. Tah-radiální typ pracuje jak s axiálním, tak s malým radiálním zatížením.
Existuje také klasifikace valivých ložisek podle toho, z kolika řad valivých těles se skládají. Jsou jednořadé a dvouřadé.
V souladu s takovou charakteristikou, jako je citlivost na nesouosost, se rozlišují samonaklápěcí ložiska. Jsou schopny normálně fungovat, i když dojde k vychýlení do 3°.
Toleranční a přistávací systém
Valivá ložiska jsou široce používána. Vyrábějí se ve speciálních továrnách a mají plnou zaměnitelnost z hlediska povrchů, které jsou určeny průměry kroužků: D - vnější průměr vnějšího kroužku a d - vnitřní průměr vnitřního kroužku.
Zaměnitelnost valivých ložisek závisí na požadavcích na přesnost:
- přesnost šířky prstenu B;
- přesnost průměrů kroužků d, D;
- přesnost povrchů prstenců;
- radiální a axiální házení oběžných drah, které určuje přesnost otáčení;
- přesnosti mezery, která se při provozních parametrech vytvoří mezi oběžnými drahami a valivými prvky.
Přesnost montážních jednotek je stanovena GOST. Valivá ložiska musí splňovat požadavky na přesnost GOST 520-89, podle kterých existuje 5 tříd jejich přesnosti: 0; 6; 5; 4; 2. Většina mechanismů používá uzly třídy přesnosti 0. Uzly třídy přesnosti nad nulou se používají na vysoké rychlosti otáčení a v situacích, které vyžadují vysokou přesnost otáčení hřídele (například u přesných obráběcích strojů). Třída přesnosti je uvedena před označením pomlčkou.
Aby byla zachována zaměnitelnost valivých ložisek, průměrná kuželovitost a oválnost povrchu díry a kroužku by neměla být větší než polovina tolerance pro střední průměry Dc, dc. Tyto parametry jsou vypočteny jako aritmetický průměr maximálního a minimálního průměru, které jsou měřeny ve 2 krajních částech prstence.
Proto jsou tolerance valivých ložisek přiřazeny k rozměrům:
- D a d;
- DC a DC;
Tolerance kroužků jsou určeny pouze třídou přesnosti ložiska a jeho rozměry, bez ohledu na vlastnosti spojení s hřídelí a pouzdrem. Tím je dosaženo zmenšení rozsahu ložisek. Parametry spojení kroužků s hřídelí a pouzdrem jsou určeny změnou tolerančních polí hřídele a otvoru.
Uložení valivých ložisek musí být stanoveno tak, aby kroužek, který se otáčí, seděl s přesahem, který by zabránil zajetí a sklouznutí kroužku po dosedací ploše při provozu v zatíženém režimu.
Přistání závisí na těchto faktorech:
- třída přesnosti;
- druh a velikost břemen;
- druh zatížení.
Zatížení může být lokální, cirkulační a oscilační.
Při lokálním zatížení působí v jediném bodě na dosedací ploše ložiska pouze radiální zatížení konstantní velikosti a směru, přenesené do jediného bodu na povrchu skříně nebo hřídele.
Takto zatížený kroužek je nutné instalovat tak, aby vznikla mezera, a poté kroužkem postupně otáčejte, vyhněte se místnímu vývoji kroužku, hřídele a pouzdra.
Dojde-li k oběhovému zatížení, působí pouze radiální zatížení přenášené po celém obvodu ložiskového kroužku, které je postupně zachycováno povrchem tělesa nebo hřídele. Kroužek, který je vystaven cirkulačnímu zatížení, je namontován na tělese nebo hřídeli s přesahem.
Při oscilačním zatížení vstupují do hry dvě různá radiální zatížení. Jeden z nich má konstantní velikost a směr a druhý je rotační. Výslednice těchto zatížení ovlivňuje omezený úsek oběžných drah kroužků a přenáší se na některou část na dosedací ploše pouzdra nebo hřídele.
Výpočet
Výpočet trvanlivosti valivých ložisek se provádí podle metody únavového odlupování a pro zamezení plastických deformací.
Pro konstantní režim jsou tyto konstrukční prvky vypočteny podle ekvivalentního dynamického zatížení s přihlédnutím k povaze a směru sil působících na uzel. Předpokládá se, že ekvivalentní zatížení poskytuje stejnou životnost jako při skutečném zatížení.
Únosnost ložisek je charakterizována takovými parametry, jako je základní dynamická únosnost C a základní statická únosnost C0.
První je radiální nebo axiální zatížení, které lze udržet při životnosti 1 milionu otáček. Odolnost základny - životnost za podmínek spolehlivosti 90 %.
Odhadovaná životnost může být definována jako počet otáček v milionech nebo hodinách provozu, pokud v důsledku toho neexistuje žádný důkaz únavy kovu ve formě odlupování nebo odlupování na površích 90 % dílů série.
Jednořadá kuličková ložiska s hlubokou drážkou
Nejoblíbenější typ valivých ložisek. Často se používá při konstrukci široké škály zařízení. Mezi nimi jsou válce kartonážních strojů, převodovky, elektromotory. Používá se pro odolnost vůči radiálnímu zatížení, ale může být také připraven pro oboustranné zatížení axiální zatížení. Často se používají výhradně pro axiální zatížení, zejména pokud je počet otáček hřídele vysoký a nelze použít axiální ložiska. Pokud se radiální vůle zvětší, zvětší se i axiální únosnost ložiska, protože ložiska v této situaci získávají vlastnosti ložisek s kosoúhlým stykem. Provoz ložisek je možný, pokud relativní nesouosost vnitřního a vnějšího kroužku není větší než 20°.
Co se týče skříně valivých ložisek, ta je nejčastěji vyrobena ze šedé litiny. Materiálem pro jednořadé ložiskové klece jsou ocelové výlisky nebo antifrikční materiály jako textolit, mosaz, bronz, dural. V poslední době se pro výrobu separátorů používají polyamidové pryskyřice. Pokud jsou ložiska vysoká třída přesnost a masivní soustružené klece, k jejichž vystředění dochází při použití efektivních režimů mazání na vnějším kroužku, pak je jejich provoz možný i při rychlostech otáčení, které přesahují limity popsané v referenčních knihách.
Konstrukční typy jednořadých radiálních ložisek:
- mít jednu ochrannou podložku;
- mající dvě ochranné podložky;
- mající drážku na vnějším kroužku a nastavovací kroužek;
- mající nastavovací kroužek a ochrannou podložku;
- s jednostranným a oboustranným těsněním;
- s drážkou pro zavádění kuliček bez klece.
Kuličková ložiska s jedním štítem
Vyrábí se výhradně s klecemi vyrobenými ražením. Jejich použití při vysokých rychlostech je nežádoucí. Při práci s takovými ložisky tuky. Kovový štít, který je zalisován do drážky ve vnějším kroužku, může pojmout mazivo pouze na jedné straně. S opačná strana mazivo, které je vloženo do ložiska, je omezeno uzávěrem nebo těsněním v sestavě. Vzniklý prostor je částečně vyplněn mazivy vybranými pro speciální provozní podmínky. Tato varianta provedení dílu vždy umožňuje jeho kontrolu (v místě víka nebo těsnění) a dodatečné mazání v průběhu práce.
Kuličková ložiska se dvěma štíty
Mají stejné separátory a rychlostní parametry jako předchozí díl, ale pracovní mazivo valivých ložisek je při montáži z výroby položeno mezi podložky. Tento typ montáže se používá v situacích, kdy není možné provést těsnění v sestavě. Konstrukce se tak zjednoduší a celková hmotnost sestavy se sníží. Vnitřní části takového ložiska nelze během provozu kontrolovat.
Kuličková ložiska s drážkou na vnějším kroužku
Pomocí děleného montážního kroužku, který vstupuje do drážky na kroužku z vnější strany, je možné upevnit ložisko uvnitř pouzdra, které nevyžaduje doraz vnějšího kroužku, do osazení pouzdra pro podepření. Jejich schopnost vnímat radiální zatížení je však mnohem větší než u axiálních. Použití stavěcích kroužků zjednodušuje konstrukci, zmenšuje velikost uzlů a umožňuje vrtání skrz otvory pouzdra.
Utěsněná kuličková ložiska
Hojně se používají ložiska s oboustranným těsněním. Jedná se o gumovou membránu. Uzly, kde je toto těsnění aplikováno, se vyznačují dobrou těsností. Výsledkem je, že tovární mazivo neuniká a je vyloučeno pronikání částic třetích stran do něj. Klece takových kuličkových ložisek jsou obvykle obrobené z textolitu nebo bronzu. Přestože je utěsní a typ kontaktu, mají schopnost pracovat při vyšších rychlostech otáčení.
V uložení motoru se často používají utěsněná kuličková ložiska. V těchto jednotkách se prach z kartáčů uvolňuje tak intenzivně, že může rychle vést k rozbití jiných typů kuličkových ložisek.
Kuličková ložiska s drážkou pro vložení kuliček bez klece
Jejich odlišností od ostatních ložisek klasické konstrukce je přítomnost vyfrézovaných drážek v bocích kroužků. Těmito drážkami se vkládají kuličky. Protože takové valivé ložisko má více kuliček než klecové ložisko, zvyšuje se tím nosnost. Jejich účelem je pracovat při nízkých rychlostech otáčení v důsledku nadměrného tření valivých těles ve styku. Tam, kde jsou axiální zatížení, je lepší jejich použití opustit, protože při jejich působení se kuličky často posouvají vzhledem k ose oběžných drah.
Jako konstrukční verze takových kuličkových ložisek existují uzly, kde je drážka pro vložení kuliček a ochranných podložek.
Tyto jednotky se používají bez použití mazání v sušících komorách a jednotkách, které využívají kývavý pohyb.
Mnoho mechanismů, které v současnosti existují, má ložiska, která jim umožňují rotaci. Bez nich tedy nelze provádět žádný rotační pohyb. Ale i taková zdánlivě nenahraditelná, ale zároveň nenápadná část mechanismu se může lišit jak ve velikosti, tak ve svých technických vlastnostech, zvláště se bere v úvahu průměr, jehož rozměry jsou obvykle uvedeny v tabulce. Ale ať už je tento detail jakýkoli, ať vypadá jakkoli a ať je jakýkoli Specifikace, měla by plnit pouze jeden úkol – zajistit dílům rotaci nebo potřebnou rotaci.
Pravidla pro práci s ložisky
Ložisko musí být spolehlivé, ale někdy podmínky, za kterých se musí otáčet, neodpovídají jeho normální funkci. Také přesně a podmínky mohou ovlivnit to, že ložisko i v dobré podmínky může náhle selhat.
Proto existovat zvláštní pravidla vykořisťování tuto část a měli byste je brát velmi vážně, aby vaše část mohla fungovat co nejdéle. Neměli byste jej například přetěžovat a dbát na to, aby fungoval pouze po předepsanou dobu a ne déle. Další pravidlo by mělo být zváženo, že by mělo být vybráno tak, aby dokonale odpovídalo velikosti, průměru a dalším technickým vlastnostem.
Například, pokud jde o velikost, můžete najít řadu ložisek: od miniaturních až po ty nejgiganičtější velikosti. Existuje další rozdělení: vysokorychlostní, nízkorychlostní, nejpřesnější a další. Všechna tato rozdělení závisí na tom, kde a jak budete tento důležitý prvek rotačního pohybu používat.
Konstrukce ložisek
Pokračujeme-li v rozhovoru o ložiskách, nemůžete minout jejich design. Ale v samotném prvku, který zajišťuje rotaci, je spousta detailů, ze kterých se skládá. A každý z nich by měl být brán velmi vážně, protože pokud jeden z nich selže, další provoz ložiska je prostě nemožný.
Ložiskové příslušenství:
- Valící se těla.
- Pouzdra.
- ořechy.
- Podložky.
- Prsteny.
- šrouby.
- Sponky.
- Balónky.
Samozřejmě by tento seznam dílů ložisek mohl pokračovat dál a dál, ale i tak to stojí za to studovat v praxi a porozumět každému prvku zvlášť abyste jej později snadno našli.
Typy ložisek
Existuje několik rozdělení ložisek odlišné typy. V srdci každého takového rozdělení je nějaké znamení, které je hlavní pro připisování důležitý prvek pro otočení na jeden nebo jiný typ.
První takové dělení je založeno na tom, jak zatížení působí na ložisko a jak jej uvádí do chodu. Jiná je ale i zátěž. V souladu s tím budou skupiny ložisek zapojeny v závislosti na tom, jak na ně působí zatížení.
Skupiny v závislosti na působení zátěže:
- Radiální.
- Vytrvalý.
- Radiální tah.
Podívejme se blíže na každou z těchto skupin. První skupina je tedy radiální. Taková ložiska mohou působit pouze pod vlivem radiálního zatížení. Zřídka působí i při axiálním zatížení, pokud se k otáčení používají válečkové elementy, které mají požadovaný průměr.
Druhá skupina - přítlačné prvky pro otáčení. Dokonale fungují pouze tehdy, když pociťují účinky axiálního zatížení. Třetí skupinou je radiální tah, který může působit při jakémkoliv zatížení. Nebojí se ani radiální, ani tvrdohlavé zátěže.
Existuje další rozdělení ložisek, které vychází z tvaru valivých těles a také jejich průměru. Existují dva typy: kuličkové a válečkové. Prvním typem je míč. Jsou založeny na odvalování takového tělesa, které je tvarem podobné koulím a má malý průměr. Druhý typ, válec, je založen na jiné formě válcování, tedy válečků určitého průměru.
Ložiska lze podle provedení rozdělit na dva typy: samonaklápěcí a nesamonaklápěcí. Takové prvky pro rotaci se také nazývají kulové. Obvykle rozdělení na tyto dva druhy nevyžaduje žádné další vysvětlení, ale hlavní věcí je nezapomenout na průměr a co nejčastěji nahlížejte do speciálních tabulek, kde jsou uvedeny s vysvětlivkami.
Existuje další rozdělení ložisek, které závisí nejen na jejich průměru či velikosti, ale především na samotném odvalování ložiskových těles, která mohou být buď válečková, nebo kuličková. Takový prvek pro otáčení může být i přes tvar kuliček nebo válečků jedno-, dvou-, tří- nebo čtyř-nabitý.
Použitelnost ložisek
Znát průměr ložiska, jeho konstrukci a rozměry, stejně jako formu odvalování: kuličky nebo válečky, bude možné určit, jak důležité bude pro uživatele rotace tohoto prvku. To je zvláště důležité pro ty, kteří se zabývají jakýmkoli druhem oprav zařízení. Například automobilové, traktorové nebo motocyklové vybavení. Ale je tu ještě jedna použitelnost ložisek, která spočívá ve znalosti jejich velikosti.
Stojí za to se podrobněji zabývat tím, jak jsou ložiska označena v tabulkách. Obvykle je na každém prvku něco napsáno pro rotaci písmeny a číslicemi. Takový symboly označují a průměr počítaje v to. Jak přesně je díl vyroben, je označeno písmenem, které je před číslem.
Čísla udávají velikost otvoru, co je zvláštního na jeho provedení, například kuličkové nebo válečkové tvary těles. Obvykle první dvě číslice na dílech, které se mají otáčet, označují průměr. Ale přece průměr se může lišit., takže byste měli být velmi pozorní na čísla.
Tedy posuvné díly, které jsou potřeba pro konstrukce automobilu, nejsou příliš striktní ohledně průměru a skutečnosti, že se používají kuličky nebo válečky. Další věcí je část na válení, kde musí být vše přísně návod.
Například, kluzný kuličkový kus je široce používán pro výrobu automobilových dílů. K načtení tento případ byla větší, je nutné kuličky správně používat. Stojí za připomenutí, že okap musí být větší než koule. Mimochodem, kuličkové díly umožňují jejich použití v různých úhlech.
Ale válečkové části poskytují vysokou rychlost b, což je potřeba velmi často. Neměli byste míchat všechny typy ložisek, jinak během provozu budou kuličky narušovat chod válečků a naopak. Proto stojí za to sledovat tvar válcování, pokud se jedná o kouli, musí být taková koulová část použita pro zamýšlený účel. V dnešní době se mnohem častěji než cokoli jiného používají kuličkové díly pro rotaci.
Ložisko je speciální sestava, která je součástí podpěry pro nesení hřídele a je určena k otáčení nebo odvalování hřídele bez ztráty energie třením. Existuje několik druhů takových konstrukčních prvků. Současně jsou rozměry ložisek ve většině případů regulovány GOST.
Odrůdy
Uzly tohoto typu se používají v průmyslu a dalších odvětvích hospodářství velmi široce. Existují hydrostatická, plynostatická, magnetická a další skupiny ložisek. Nejběžnějšími odrůdami jsou však posuvné a rolovací jednotky. Podle vnímané zátěže se obě tyto skupiny dělí na:
radiální tah.
radiální;
Valivá ložiska
Hlavními prvky tohoto typu jednotek jsou kuličky nebo válečky umístěné v určité vzdálenosti od sebe ve speciální kleci zvané separátor. Během provozu ložiska se odvalují po běžících pásech dvou kroužků, z nichž jeden je ve většině případů statický. Uzly tohoto typu se v průmyslu používají nejčastěji. Faktem je, že ve srovnání s kluznými ložisky mají celá řada výhod. Mezi ně patří především nízké tření a nízká spotřeba maziva. Snadná obsluha a instalace je také to, co odlišuje taková ložiska. Normy (jejich velikosti jsou regulovány GOST) těchto uzlů jsou uvedeny ve speciálních tabulkách. Hledání vhodného ložiska v jednom nebo druhém případě proto nebude obtížné. Uzel tohoto typu může být přizpůsoben absolutně každému standardnímu provedení.
Citlivost na vibrace a rázové zatížení je jedinou nevýhodou, která odlišuje taková ložiska. Při jejich výrobě je třeba dodržovat normy. Jinak moc dlouho nevydrží.
Typy valivých ložisek
Kromě vnímané zátěže jsou uzly tohoto typu klasifikovány do skupin podle následujících kritérií:
Tvar valivých prvků. V tomto ohledu se rozlišuje kuličková a válečková ložiska. Valivá tělesa druhého typu mohou být kónické, válcové, jehlovité, kroucené, soudkovité atd.
Schopností sebeusazení. V tomto případě se rozlišuje kulová a nesamon naklápěcí ložiska.
Podle počtu valivých těles. Existují jednořadá a dvouřadá ložiska.
Podle velikosti. Všechna dnes vyráběná ložiska jsou na tomto základě rozdělena do několika řad.
V závislosti na sérii se při stejném vnitřním průměru může lišit šířka ložiska a jeho vnější D. Valivá ložiska lze použít při montáži automobilů, jízdních kol, větrných mlýnů atd.
Rozměry
Rozměry uzlů tohoto typu jsou určeny GOST 3478-79. Pokud je dodržováno, získají se velmi pevná a odolná ložiska. Tyto normy platí pro všechny typy válcovacích jednotek s výjimkou modelů speciální účel mající speciální design. V druhém případě lze uzly udělat nejvíce různé velikosti nejvhodnější pro daný design.
Standardní rozměry ložisek jednotlivých řad zjistíte, jak již bylo zmíněno, ze speciálních tabulek, které udávají vnější a vnitřní průměry, nejmenší mezní rozměry (Rmin) a také jmenovitou šířku vnitřního a vnějšího kroužku (B ). Níže uvádíme jako příklad tabulku pro řadu ložisek s průměry 8 (zkráceně).
Velikost B pro sérii | |||||||||
1 pro řadu 7, 1,5 pro řadu 1-6 |
|||||||||
Podrobnější tabulky lze nalézt v odborné literatuře. V Compass, grafickém editoru určeném pro počítačově podporované navrhování (v knihovně návrhů), existují také nosné standardy. Existují tabulky pro různé průměry uzlů.
Třídy přesnosti
Standardní velikosti valivá ložiska tak naleznete ve speciálních tabulkách. V některých případech jsou však povoleny určité odchylky rozměrů od GOST. Podle třídy přesnosti se valivá ložiska dělí na:
normální "0";
zvýšená přesnost "6";
vysoká "5";
extra vysoká "4";
ultra vysoká "2".
Sestavy navržené pro různá provedení mohou mít přesně definované tolerance. Takže například normy pro ložiska jízdních kol (typ 608) jsou následující:
tolerance kuličky - 0/-0,005;
vnitřní kolej - +0,0001/-0,0003;
vnější stopa - +0,0001/-0,0005.
Notový zápis
Při výrobě valivých ložisek je třeba dodržovat normy. Aby spotřebitel mohl vidět, jaký druh uzlu je před ním a pro jaké účely jej lze použít, používají se speciální označení. Valivá ložiska jsou obvykle označena vyrytou sadou čísel. Někdy standardním značením zahrnovat písmena. kde:
První číslo nebo písmeno označuje typ ložiska.
Další dvě číslice definují řadu uzlu. První označuje skupinu šířky nebo výšky, druhá označuje průměr.
Poslední dvě číslice jsou kód průměru otvoru. Pokud to vynásobíte 5, dostanete hodnotu d v mm.
Standardní velikosti ložisek 66414 (v tomto případě jsou vybrány podle GOST 3325-85), například:
šířka - 42 mm;
hmotnost - 5,74 kg.
Kluzná ložiska
Jednotky tohoto typu se skládají ze dvou hlavních prvků: silného těla a vložky, mezi kterými jsou speciální maziva. Mezi hlavní přednosti takových ložisek patří především malé průměry a také možnost je rozdělit a použít pro hřídele velmi složité konstrukce. Nevýhody uzlů této odrůdy nejsou příliš zvažovány dlouhodobý servis a nutnost používat drahá maziva.
Typy kluzných ložisek
V tuto chvíli existují uzly této skupiny:
vysoká rychlost;
odnímatelné (používá se např. v;
přesné stroje, přesně vedoucí hřídele a umožňující seřízení mezery;
levné nízkorychlostní mechanismy;
určené pro práci ve speciálních podmínkách (voda, agresivní prostředí).
V závislosti na provozním režimu v ložisku tohoto typu může docházet ke kapalnému nebo polotekutému tření. V prvním případě jsou pracovní plochy skříně a hřídele odděleny poměrně silnou vrstvou oleje. Při polotekutém tření se ke kapalnému tření přidává hraniční tření (přes nejtenčí olejový film tvořený molekulárními vazbami).
Rozměry kluzného ložiska
Rozměry uzlů této skupiny jsou určeny GOST 2795. Údaje ze speciálních tabulek jsou také něco, co je třeba vzít v úvahu při výrobě takových ložisek. Normy se v tomto případě vztahují na parametry, jako jsou:
velikost zkosení (C);
tolerance (mezní odchylky).
vnější a vnitřní průměr;
Níže uvedená tabulka (zkrácená) ukazuje standardní velikosti kluzných ložisek v různých řadách.
D pro řádky | L pro řádky |
|||||
Designové prvky a materiály
Normy kluzných ložisek jsou tak přísně definovány GOST. Některé požadavky jsou kladeny i na kvalitu materiálů použitých k jejich výrobě. posuvné, jak již bylo zmíněno, může být jednodílné nebo dělené. V druhém případě se ke spojení dílů používají speciální svorníky nebo šrouby. Pouzdro kluzného ložiska je vyrobeno ve formě pouzdra. V jednodílné sestavě může být vyrobena ze dvou polovin. Na hřídele vystavené deformaci se obvykle montují samonaklápěcí kluzná ložiska.
Pro výrobu uzlů tohoto typu lze použít následující materiály:
litina (pro tělo);
bronz, litina nebo plast (pro průchodky).
V některých případech, ale samozřejmě velmi zřídka, jsou průchodky dřevěné nebo dokonce dřevotřískové.
Primární požadavky
Nosné normy (nebo spíše jejich dodržování) nám tedy umožňují vyrábět v nejvyšší kvalitě, trvanlivé a na výbornou provozní vlastnosti. Požadavky na uzly této skupiny jsou následující:
Materiály a konstrukce kluzných ložisek musí být takové, aby poskytovaly minimum mezi pouzdrem a pouzdrem.
Pevnost a tuhost sestavy musí být taková, aby vydržela všechna potřebná zatížení.
Vítána je maximální jednoduchost konstrukce ložiska. Při instalaci by neměly být žádné potíže.
Ložiska by měla být vyrobena tak, aby jejich povrch měl dostatečnou plochu pro odvod tepla vznikajícího během provozu.
jak to dělají
Kluzná a valivá ložiska se vyrábějí ve specializovaných velkých podnicích, které obvykle zahrnují dvě hlavní dílny: tepelné a mechanické. Montážní linky takových továren nejčastěji fungují v automatický režim. Kromě nich jsou v dílnách instalovány i moderní stříkací stroje.
U nás jsou nejoblíbenější uzly vyráběné na domácí továrny, stejně jako ve Švýcarsku (SKF). Normy ložisek SKF jsou stejné jako ruské.
Abyste při výběru vhodného ložiska neudělali chybu, musíte znát jeho číslo. Protože není vždy přístup k náhradnímu dílu, například když je ložisko součástí pracovního mechanismu, existuje několik možností, jak jej vypočítat.
Pokud je to možné, změřte co nejvíce technických údajů ložiska: výšku, vnitřní a vnější průměr. To zajistí maximální přesnost vyhledávání a ušetří čas. Hlavním způsobem hledání čísla je elektronické katalogy. Na internetu je dostatek databází s informacemi o všech druzích ložisek. Pro výpočet je třeba zadat parametry ložiska do polí filtru. Pokud nejsou k dispozici údaje o průměru a výšce, některé katalogy umožňují vyhledat číslo pouze podle značky.
Číslo ložiska může zjistit i laik. Pokud však existují pochybnosti o výběru, bylo by užitečné konzultovat s odborníky ve svém oboru, kteří pomohou s radou a zohlední všechny nuance.
Použití valivých ložisek v mechanismech umožňuje vyrábět stroje vyšší třídy přesnosti. Stroje založené na těchto konstrukčních prvcích jsou spolehlivější a mají delší životnost. Jejich použití navíc snižuje provozní náklady.
Schopnosti sestavy, ve které je valivé ložisko použito, jsou určeny tím, jak přesně je tento díl instalován. Vzdálenost od základny k ose otáčení a od základny ke konci hřídele, stejně jako radiální a koncové házení, musí být v určitých mezích přesnosti.
Během procesu montáže je nutné usilovat o to, aby se ložiskové kroužky nedeformovaly. Tvar sedel v pouzdru ložiska a na hřídeli musí odpovídat technickým požadavkům na tvar a drsnost, bez škrábanců a otřepů.
Rozdíly od kluzných ložisek
V mechanismech jsou dva typy pohyblivých částí: ložiska na bázi kluzného tření a ložiska na bázi valivého tření.
Při použití prvního se pracovní plochy skříně a hřídele vzájemně pohybují a interagují, přičemž jsou odděleny nejčastěji mazivy a kluznou vložkou. Podpora funguje, když dochází k čistému klouzání v částech, které přicházejí do kontaktu.
U druhé verze podpěr jsou valivá tělesa (mohou to být válečky nebo kuličky) umístěna v mezeře mezi plochami, které se vzájemně pohybují. V tomto případě ložiska pracují pomocí valivého tření. V takových případech se místo bronzových, babbittových nebo plastových vložek v ložiskách, kde se uplatňuje valivé tření, používají ocelová kuličková nebo válečková ložiska.
Podle charakteru zatížení rotačních podpěr jsou radiální, kdy na podpěru působí radiální zatížení, tah, kdy je podpěra zatížena pouze axiálním zatížením, a radiální tah, kdy na podpěru působí oba typy zatížení. společně podporovat.
Každý typ podpory je charakteristický svou velikostí, provedením, specifikacemi pro výrobu, instalaci a údržbu.
Valivá ložiska a kluzná ložiska mají odlišný mechanismus pro odpor proti pohybu a pro stanovení opotřebení částí pohyblivých ložisek. Typ požadovaného uzlu je určen na základě posouzení pracovního postupu mechanismu nebo jeho jednotlivých uzlů.
Výhody a nevýhody
Valivá a kluzná ložiska mají své plusy i mínusy. Valivá ložiska mohou být upřednostňována před kluznými ložisky kvůli nižší úrovni tření při nízkých otáčkách a při rozjezdu z klidu. Valivá ložiska mají také menší axiální rozměry, což usnadňuje montáž konstrukcí naklápěcích ložisek, aniž by vyžadovala dlouhý čas na obtížné jednotlivé osazení vložek a jejich záběh. To je důležité zejména pro čepy s velkými průměry, pracující pod velkým zatížením, s vysokými otáčkami a teplotami.
Při použití valivého ložiska se zlepšuje kvalita mazání strojních součástí a sestav, zkvalitňuje se jejich údržba, prodlužuje se životnost dosedacích ploch hrdel válců a hřídelí. Proto se nejlépe hodí pro velkou většinu podpěr zařízení.
Pravda, kromě výhod mají valivá ložiska řadu nevýhod.
Například velké rozměry. Takové konstrukční prvky jsou široce zastoupeny ve strojírenských zařízeních, jsou vyráběny v malých sériích a jsou velmi drahé. Valivé ložisko je horší než konkurence v takových parametrech, jako jsou radiální rozměry, hmotnost a tuhost.
Je velmi obtížné je správně vybrat, když jsou vysoké otáčky kombinovány s působením vysokého zatížení. Je dobře známo, že s rostoucí zátěží a rychlostí otáčení agregátu klesá jeho životnost. Například, pokud se zatížení zvýší o čtvrtinu oproti předchozímu, pak se životnost sníží na polovinu, a pokud se zatížení zdvojnásobí, životnost se sníží 10krát.
Označení a rozměry podle GOST
Požadavky na sestavy a díly formuluje GOST. Valivá ložiska jsou popsána GOST 520-2002.
Základem symbolů byly následující parametry:
- průměr, který má ložiskový otvor;
- řady šířek (nebo výšek) a řady průměrů;
- typy ložisek;
- technické provedení.
Jak správně určit rozměry valivých ložisek značením? Notovací tabulka vám pomůže tento úkol zvládnout.
Všechny výše uvedené parametry jsou označeny znaky (nebo čísly). Z jakých čísel se označení ložiska skládá, závisí na místech, která zaujímají v jeho symbolu, pokud čtete zleva doprava:
Rozměry
Chcete-li zjistit, jak závisí rozměry ložisek na jejich řadě, umožňuje tabulka velikostí ložisek. Umožňuje propojit sérii na vnější a vnitřní průměr a šířku.
Rozměry valivých ložisek. Stůl 1.
Šířka | Vnější průměr | Vnitřní průměr | |
Toto je tabulka valivých ložisek, jedna z mnoha tabulek popisujících tento typ konstrukčního prvku.
Klasifikace
Jedním ze znaků, podle kterých jsou valivá ložiska klasifikována, je tvar valivých těles. V souladu s tím mohou být ložiska kuličková a válečková. Kuličková tělesa, jak název napovídá, jsou výhradně kulového tvaru. Válcové valivé prvky mohou být válcové, soudkovité nebo kuželovité.
Dalším znakem klasifikace je směr zatížení, které vnímá valivé ložisko. Na tomto základě se rozlišují ložiska:
- radiální, které vnímají pouze radiální nebo převážně radiální zatížení;
- radiální tah, schopný vnímat radiální i axiální zatížení.
Je třeba poznamenat, že nastavitelná ložiska nejsou schopna fungovat bez zatížení nápravy. Tah jsou schopny vnímat pouze osové síly. Tah-radiální typ pracuje jak s axiálním, tak s malým radiálním zatížením.
Existuje také klasifikace valivých ložisek podle toho, z kolika řad valivých těles se skládají. Jsou jednořadé a dvouřadé.
V souladu s takovou charakteristikou, jako je citlivost na nesouosost, se rozlišují samonaklápěcí ložiska. Jsou schopny normálně fungovat, i když dojde k vychýlení do 3°.
Toleranční a přistávací systém
Valivá ložiska jsou široce používána. Vyrábějí se ve speciálních továrnách a mají plnou zaměnitelnost z hlediska povrchů, které jsou určeny průměry kroužků: D - vnější průměr vnějšího kroužku a d - vnitřní průměr vnitřního kroužku.
Zaměnitelnost valivých ložisek závisí na požadavcích na přesnost:
- přesnost šířky prstenu B;
- přesnost průměrů kroužků d, D;
- přesnost povrchů prstenců;
- radiální a axiální házení oběžných drah, které určuje přesnost otáčení;
- přesnosti mezery, která se při provozních parametrech vytvoří mezi oběžnými drahami a valivými prvky.
Přesnost montážních jednotek je stanovena GOST. Valivá ložiska musí splňovat požadavky na přesnost GOST 520-89, podle kterých existuje 5 tříd jejich přesnosti: 0; 6; 5; 4; 2. Většina mechanismů používá jednotky třídy přesnosti 0. Jednotky tříd přesnosti nad nulou se používají při vysokých rychlostech otáčení a v situacích, které vyžadují vysokou přesnost otáčení hřídele (například u přesných obráběcích strojů). Třída přesnosti je uvedena před označením pomlčkou.
Aby byla zachována zaměnitelnost valivých ložisek, průměrná kuželovitost a oválnost povrchu díry a kroužku by neměla být větší než polovina tolerance pro střední průměry Dc, dc. Tyto parametry jsou vypočteny jako aritmetický průměr maximálního a minimálního průměru, které jsou měřeny ve 2 krajních částech prstence.
Proto jsou tolerance valivých ložisek přiřazeny k rozměrům:
- D a d;
- DC a DC;
Tolerance kroužků jsou určeny pouze třídou přesnosti ložiska a jeho rozměry, bez ohledu na vlastnosti spojení s hřídelí a pouzdrem. Tím je dosaženo zmenšení rozsahu ložisek. Parametry spojení kroužků s hřídelí a pouzdrem jsou určeny změnou tolerančních polí hřídele a otvoru.
Uložení valivých ložisek musí být stanoveno tak, aby kroužek, který se otáčí, seděl s přesahem, který by zabránil zajetí a sklouznutí kroužku po dosedací ploše při provozu v zatíženém režimu.
Přistání závisí na těchto faktorech:
- třída přesnosti;
- druh a velikost břemen;
- druh zatížení.
Zatížení může být lokální, cirkulační a oscilační.
Při lokálním zatížení působí v jediném bodě na dosedací ploše ložiska pouze radiální zatížení konstantní velikosti a směru, přenesené do jediného bodu na povrchu skříně nebo hřídele.
Takto zatížený kroužek je nutné instalovat tak, aby vznikla mezera, a poté kroužkem postupně otáčejte, vyhněte se místnímu vývoji kroužku, hřídele a pouzdra.
Dojde-li k oběhovému zatížení, působí pouze radiální zatížení přenášené po celém obvodu ložiskového kroužku, které je postupně zachycováno povrchem tělesa nebo hřídele. Kroužek, který je vystaven cirkulačnímu zatížení, je namontován na tělese nebo hřídeli s přesahem.
Při oscilačním zatížení vstupují do hry dvě různá radiální zatížení. Jeden z nich má konstantní velikost a směr a druhý je rotační. Výslednice těchto zatížení ovlivňuje omezený úsek oběžných drah kroužků a přenáší se na některou část na dosedací ploše pouzdra nebo hřídele.
Výpočet
Výpočet trvanlivosti valivých ložisek se provádí podle metody únavového odlupování a pro zamezení plastických deformací.
Pro konstantní režim jsou tyto konstrukční prvky vypočteny podle ekvivalentního dynamického zatížení s přihlédnutím k povaze a směru sil působících na uzel. Předpokládá se, že ekvivalentní zatížení poskytuje stejnou životnost jako při skutečném zatížení.
Únosnost ložisek je charakterizována takovými parametry, jako je základní dynamická únosnost C a základní statická únosnost C0.
První je radiální nebo axiální zatížení, které lze udržet při životnosti 1 milionu otáček. Odolnost základny - životnost za podmínek spolehlivosti 90 %.
Odhadovaná životnost může být definována jako počet otáček v milionech nebo hodinách provozu, pokud v důsledku toho neexistuje žádný důkaz únavy kovu ve formě odlupování nebo odlupování na površích 90 % dílů série.
Jednořadá kuličková ložiska s hlubokou drážkou
Nejoblíbenější typ valivých ložisek. Často se používá při konstrukci široké škály zařízení. Mezi nimi jsou válce kartonážních strojů, převodovky, elektromotory. Používají se k odolnosti proti radiálnímu zatížení, ale mohou být také připraveny na oboustranné axiální zatížení. Často se používají výhradně pro axiální zatížení, zejména pokud je počet otáček hřídele vysoký a nelze použít axiální ložiska. Pokud se radiální vůle zvětší, zvětší se i axiální únosnost ložiska, protože ložiska v této situaci získávají vlastnosti ložisek s kosoúhlým stykem. Provoz ložisek je možný, pokud relativní nesouosost vnitřního a vnějšího kroužku není větší než 20°.
Co se týče skříně valivých ložisek, ta je nejčastěji vyrobena ze šedé litiny. Materiálem pro jednořadé ložiskové klece jsou ocelové výlisky nebo antifrikční materiály jako textolit, mosaz, bronz, dural. V poslední době se pro výrobu separátorů používají polyamidové pryskyřice. Pokud mají ložiska vysokou třídu přesnosti a masivní soustružené klece, k jejichž vystředění dochází při použití podmínek efektivního mazání na vnějším kroužku, pak je možné provozovat i při otáčkách, které přesahují limity popsané v referenčních knihách.
Konstrukční typy jednořadých radiálních ložisek:
- mít jednu ochrannou podložku;
- mající dvě ochranné podložky;
- mající drážku na vnějším kroužku a nastavovací kroužek;
- mající nastavovací kroužek a ochrannou podložku;
- s jednostranným a oboustranným těsněním;
- s drážkou pro zavádění kuliček bez klece.
Kuličková ložiska s jedním štítem
Vyrábí se výhradně s klecemi vyrobenými ražením. Jejich použití při vysokých rychlostech je nežádoucí. Při práci s takovými ložisky se používají maziva. Kovový štít, který je zalisován do drážky ve vnějším kroužku, může pojmout mazivo pouze na jedné straně. Na zadní straně je mazivo, které je zapuštěno v ložisku, omezeno krytem nebo těsněním v sestavě. Vzniklý prostor je částečně vyplněn mazivy vybranými pro speciální provozní podmínky. Tato varianta provedení dílu vždy umožňuje jeho kontrolu (v místě víka nebo těsnění) a dodatečné mazání v průběhu práce.
Kuličková ložiska se dvěma štíty
Mají stejné separátory a rychlostní parametry jako předchozí díl, ale pracovní mazivo valivých ložisek je při montáži z výroby položeno mezi podložky. Tento typ montáže se používá v situacích, kdy není možné provést těsnění v sestavě. Konstrukce se tak zjednoduší a celková hmotnost sestavy se sníží. Vnitřní části takového ložiska nelze během provozu kontrolovat.
Kuličková ložiska s drážkou na vnějším kroužku
Pomocí děleného montážního kroužku, který vstupuje do drážky na kroužku z vnější strany, je možné upevnit ložisko uvnitř pouzdra, které nevyžaduje doraz vnějšího kroužku, do osazení pouzdra pro podepření. Jejich schopnost vnímat radiální zatížení je však mnohem větší než u axiálních. Použití stavěcích kroužků zjednodušuje konstrukci, zmenšuje velikost uzlů a umožňuje vrtání skrz otvory pouzdra.
Utěsněná kuličková ložiska
Hojně se používají ložiska s oboustranným těsněním. Jedná se o gumovou membránu. Uzly, kde je toto těsnění aplikováno, se vyznačují dobrou těsností. Výsledkem je, že tovární mazivo neuniká a je vyloučeno pronikání částic třetích stran do něj. Klece takových kuličkových ložisek jsou obvykle obrobené z textolitu nebo bronzu. Přestože je jejich těsnění kontaktního typu, mají schopnost pracovat při vyšších rychlostech otáčení.
V uložení motoru se často používají utěsněná kuličková ložiska. V těchto jednotkách se prach z kartáčů uvolňuje tak intenzivně, že může rychle vést k rozbití jiných typů kuličkových ložisek.
Kuličková ložiska s drážkou pro vložení kuliček bez klece
Jejich odlišností od ostatních ložisek klasické konstrukce je přítomnost vyfrézovaných drážek v bocích kroužků. Těmito drážkami se vkládají kuličky. Protože takové valivé ložisko má více kuliček než klecové ložisko, zvyšuje se tím nosnost. Jejich účelem je pracovat při nízkých rychlostech otáčení v důsledku nadměrného tření valivých těles ve styku. Tam, kde jsou axiální zatížení, je lepší jejich použití opustit, protože při jejich působení se kuličky často posouvají vzhledem k ose oběžných drah.
Jako konstrukční verze takových kuličkových ložisek existují uzly, kde je drážka pro vložení kuliček a ochranných podložek.
Tyto jednotky se používají bez použití mazání v sušících komorách a jednotkách, které využívají kývavý pohyb.
