WYKŁAD 10

Łożyska toczne

Informacje ogólne

Łożysko toczne jest gotowym zespołem, którego głównym elementem są elementy toczne - kulki lub wałeczki zamocowane pomiędzy pierścieniami i utrzymywane w pewnej odległości od siebie przez klatkę zwaną klatką (Rys. 21.6) 1 - pierścień zewnętrzny; 2 - pierścień wewnętrzny; 3 - piłka; 4 - rozdzielacz.

Podczas pracy elementy toczne toczą się po bieżniach pierścieni, z których jedna w większości przypadków jest nieruchoma. Rozkład obciążenia między elementami tocznymi łożyska jest nierównomierny (rys. 21.7) i zależy od wielkości luzu promieniowego w łożysku oraz od dokładności kształtu geometrycznego jego części.

Ryż. 21.6. Ryż. 21.7. Ryż. 21.8.

W niektórych przypadkach, aby zmniejszyć wymiary promieniowe łożyska, nie ma pierścieni (ryc. 21.8, blok kół zębatych na łożyskach z igiełkami), a elementy toczne toczą się bezpośrednio wzdłuż czopu i obudowy.

Łożyska toczne są szeroko stosowane we wszystkich gałęziach techniki. Są standaryzowane i produkowane w produkcja masowa w wielu dużych wyspecjalizowanych fabrykach.

Zalety i wady łożysk tocznych

Zalety: 1. Stosunkowo niski koszt dzięki masowej produkcji łożysk.

2. Niskie straty tarcia i niskie nagrzewanie. Straty tarcia podczas rozruchu i pracy w stanie ustalonym są prawie takie same.

3. Wysoki stopień wymienność, co ułatwia instalację i naprawę maszyn.

4. Niskie zużycie smaru.

5. Nie wymagaj specjalna uwaga I troska.

Wady: 1. Duża wrażliwość na obciążenia udarowe i wibracyjne ze względu na dużą sztywność konstrukcji nośnej.

2. Niewiarygodne w napędach o dużej prędkości ze względu na nadmierne ogrzewanie oraz niebezpieczeństwo zniszczenia separatora podczas działania siły odśrodkowe.

3. Stosunkowo duże wymiary promieniowe.

4. Hałas przy dużych prędkościach.

Klasyfikacja łożysk tocznych i ich oznakowanie

Łożyska toczne są klasyfikowane według następujących głównych cech:

Zgodnie z kształtem elementów tocznych (ryc. 21.9) - piłka ( A) i wałek, przy czym ten ostatni może być cylindryczny ( B), stożkowy ( V), w kształcie beczki ( G), igłowy ( D) i skręcony ( mi) rolki;

W kierunku postrzeganego obciążenia - promieniowy, promieniowo-ciągowy, wzdłużno-promieniowy i ciąg;

Według liczby rzędów elementów tocznych - jednorzędowych i wielorzędowych;

Zgodnie ze zdolnością do samonastawności - niesamonastawne i samonastawne (kuliste);

Przez całkowite wymiary- w serialu.

Dla każdego typu łożyska o tej samej średnicy wewnętrznej istnieją różne serie różniące się wielkością pierścieni i elementów tocznych. W zależności od wielkości średnicy zewnętrznej łożyska wyróżnia się serie: ultralekkie, ekstra lekkie, lekkie, średnie i ciężkie.

Ryż. 21.9. Elementy toczne łożysk

W zależności od szerokości łożyska serie dzielą się na bardzo wąskie, wąskie, normalne, szerokie i bardzo szerokie.

Łożyska toczne są oznaczane przez nałożenie szeregu cyfr i liter na koniec pierścieni, warunkowo oznaczając średnicę wewnętrzną, serię, typ, odmiany konstrukcyjne, klasę dokładności itp.

Główne rodzaje łożysk tocznych

Łożysko kulkowe zwykłe (ryc. 21.10, A) jest najczęściej spotykanym łożyskiem w inżynierii mechanicznej. Jest tani, pozwala na niewspółosiowość pierścienia wewnętrznego względem pierścienia zewnętrznego do 0°10". Przeznaczony do obciążeń promieniowych. Dzięki rowkowanym bieżniom może przenosić również obciążenia osiowe. Zapewnia osiowe zamocowanie wału w dwóch kierunkach. te same wymiary gabarytowe, działa z mniejszymi stratami tarcia iz większymi prędkość kątowa wał niż łożyska wszystkich innych konstrukcji.

Kulkowe łożysko sferyczne promieniowe (ryc. 21.10, B) jest przeznaczony do obciążenia promieniowego. Równocześnie z promieniowym może przyjmować niewielkie obciążenie osiowe i pracować ze znaczną (do 2-3 °) niewspółosiowością pierścienia wewnętrznego względem zewnętrznego. Zdolność do samoregulacji określa zakres jej zastosowania.

Łożysko promieniowe wałeczkowe z rolkami sferycznymi (ryc. 21.10, V) ma takie same właściwości jak kula kulista, ale ma najwyższą nośność spośród wszystkich innych łożysk o tych samych wymiarach gabarytowych.

Łożysko promieniowe wałeczkowe z krótkimi wałeczkami walcowymi (ryc. 21.10, G) przejmuje tylko obciążenie promieniowe. Umożliwia osiowe wzajemne przemieszczenie pierścieni. Stosowany jest do krótkich sztywnych wałów, a także podpór „pływających” (do wałów przekładniowych w jodełkę itp.). Jego nośność wynosi średnio 1,7 nośności kulki radialnej.

Łożysko promieniowe wałeczkowe z igiełkami (ryc. 21.10, D) przejmuje tylko obciążenie promieniowe. Przy stosunkowo niewielkich gabarytach ma wysoką nośność promieniową.

Kula promieniowa łożysko oporowe(ryc. 21.10, mi) jest przeznaczony do obciążeń kombinowanych (promieniowych i osiowych) lub wyłącznie osiowych. Łożyska montowane parami przejmują siły osiowe działające w obu kierunkach. Stosowany do sztywnych wałów przy dużych prędkościach.

Łożysko stożkowe (ryc. 21.10, I, H) odbiera zarówno obciążenia promieniowe, jak i osiowe. Używany do średnich i niskie prędkości obrót. posiada duża ładowność. Wygodnie regulowany. Nie dopuszcza do zniekształceń pierścieni, dlatego wymaga sztywnych wałów, precyzyjnego wytaczania obudów i starannego montażu. Łożyska tego typu, podobnie jak poprzednie, montowane są parami, muszą być obciążone siłą osiową - zewnętrzną lub specjalnie utworzoną podczas montażu.

Ryż. 21.10. Rodzaje łożysk tocznych

Ryż. 21.11. Kulkowe łożysko oporowe

Kulkowe łożysko oporowe (ryc. 21.10, A) odbiera jednostronne obciążenie osiowe. Pod działaniem sił osiowych podwójne łożysko oporowe jest instalowane naprzemiennie w obu kierunkach (ryc. 21.10, B). Aby uniknąć zakleszczania się kulek pod wpływem sił odśrodkowych, łożysko to jest stosowane przy średnich i niskich prędkościach.

Łożyska toczne zwykle składają się z (Rys. 35): z dwóch pierścieni odkryty 1 I wewnętrzny 2, elementy toczne 3(kulki lub rolki) i rozdzielacz 4(od łac. separator- separator), oddzielający od siebie elementy toczne.

Pierścień wewnętrzny montowany jest na wale lub osi, pierścień zewnętrzny montowany jest w korpusie zespołu nośnego maszyny. W najpopularniejszych konstrukcjach pierścień wewnętrzny jest ruchomy, a pierścień zewnętrzny jest nieruchomy.

Standardowe łożyska są podzielone na następujące typy zgodnie z ich głównymi cechami. Przez kształt elementów tocznych- na piłce (Rys. 36 a, b, c, f) i wałek (ryc. 36 d, e, g, h); zgodnie z postrzeganymi obciążeniami- na radialnym (ryc. 36 a, b, d, g, h,), ciąg promieniowy (ryc. 36 c, e), uparty (Rys. 36 f) i uparcie promienisty; zgodnie z najważniejszą cechą konstrukcyjną– na samonastawnych (sferycznych) (Rys. 36b) i niesamonastawne (reszta); w zależności od liczby rzędów elementów tocznych- dla pojedynczego rzędu (Rys. 36 a. c, d, e. f, g, h), podwójny rząd (Rys. 36b) i cztery rzędy.

Łożyska o tej samej średnicy otworu są podzielone według wymiarów gabarytowych (średnicy zewnętrznej i szerokości) na serie: super lekki, bardzo lekki, lekki, lekki szeroki, średni, średni szeroki i ciężki (ryc. 37)

Łożyska kulkowe promieniowe zaprojektowany do przejmowania głównie obciążeń promieniowych. Jednak oprócz obciążenia promieniowego mogą przenosić obciążenie osiowe do 70% niewykorzystanego obciążenia promieniowego. Podczas stosowania tych łożysk stawiane są mniejsze wymagania co do osiowania łożysk i sztywności wałów. Są tańsze niż inne rodzaje łożysk, umożliwiają łatwiejszy montaż i demontaż. Dlatego są najczęściej używane w różne maszyny i mechanizmy.

Łożyska wałeczkowe posiadać większa ładowność niż balowe. Jednak łożyska wałeczkowe z wałeczkami walcowymi o najpowszechniejszych konstrukcjach nie są w stanie dostrzec obciążenia osiowe, a łożyska stożkowe są mniej szybkie.

Łożyska skośne wyróżnia się kątem kontaktu α (ryc. 36 b). Wraz ze wzrostem kąta zwilżania łożyska skośne może przenosić większe obciążenia osiowe, ale prędkość łożysk jest zmniejszona.

samonastawny namiar (Rys. 36b) stosowany w przypadku zwiększonej niewspółosiowości podpór wału (do 2º ... 3º), a także przy zwiększonej podatności wału.

Materiałem kulek i wałeczków o średnicy do 20 mm, a także pierścieni łożyskowych o grubości ścianek do 12 mm jest zwykle gatunek wysokowęglowej stali chromowej ShKh15. Granica plastyczności w próbie rozciągania utwardzonych próbek tej stali σ T = 2200…2600 MPa. Do produkcji rolek i pierścieni o większych rozmiarach, stali o podwyższony poziom doping - SHKH15SG I SHH20SG, bo więcej wysoka zawartość w nich krzem i mangan zmniejszają szybkość chłodzenia metalu i umożliwiają utwardzanie części na większą głębokość. Pierścienie łożyskowe mogą być również wykonane z innych stali (np. przeznaczonych do utwardzania powierzchniowego).

Koszyki łożysk masowych są tłoczone z miękkiej stali węglowej; separatory łożysk szybkobieżnych wykonane są z brązu, mosiądzu, duraluminium, tekstolitu i innych materiałów. Jeśli łożyska muszą mieć specjalne właściwości (antykorozyjne, niemagnetyczne itp.), to ich części są wykonane z odpowiednich materiałów.

Łożysko jest używane jako jednostka montażowa dowolnego mechanizmu od dość dawna. Bez niego trudno sobie wyobrazić samochód lub jednostkę. Służy do podparcia lub zatrzymania wału, do utrzymania zadanej sztywności przy minimalnym oporze tarcia.

Szczególnie popularne są dwa rodzaje łożysk: toczne i ślizgowe.

Najszerzej stosowany typ. Składa się z następujących części:

• Pierścień wewnętrzny.
• Separator (klip).
• Toczące się ciała.
• pierścień zewnętrzny.
• Osłona ochronna (nie zawsze używana).

Łożyska takie znajdują zastosowanie w urządzeniach wszystkich gałęzi przemysłu i przeznaczenia. Ponadto ten typ jest bardzo różnorodny. Korpusy toczne są: kuliste, wałeczkowe, beczkowate, igłowe. Jako materiał korpusu stosuje się głównie stal. W szczególnie agresywnych środowiskach stosowane są szklane elementy toczne.



Na pierścieniu wewnętrznym na zewnątrz jest obrabiany rowek. Robią też rynnę wewnątrz pierścień zewnętrzny. Te rowki są ścieżkami dla elementów tocznych. W ten sposób kulki obracają się punktowo, dotykając dna rowka i jego ścian. Korpusy rolek podczas obrotu dotykają całej płaszczyzny rowków.

Separator z reguły składa się z dwóch zlutowanych ze sobą połówek. Jego rolą jest wyznaczanie kierunku ruchu ciał i utrzymywanie stałej, równej odległości między nimi. W niektórych przypadkach stosuje się łożysko toczne bez koszyka, co umożliwia zwiększenie obciążenia zespołu, jednak przy tej konstrukcji prędkość obrotowa nie może być duża.



Zgodnie z postrzeganym obciążeniem, łożysko toczne dzieli się na oporowe, promieniowe, promieniowo-oporowe. Na obciążenie promieniowe rozkłada się prostopadle do osi wału. Obciążenie wzdłuż wału jest niedozwolone.

Ciąg przyjmij obciążenie równolegle do osi. Poprzeczne obciążenie wału jest zabronione.

Odporność na promieniowanie. Mogą przenosić obciążenie zarówno równolegle, jak i prostopadle do osi wału.

W celu zmniejszenia wymiarów w niektórych przypadkach nie stosuje się pierścienia wewnętrznego. Przy tego typu operacji na wale wykonuje się rowek, stacjonarny lub czynny, a przekładkę wraz z pierścieniem zewnętrznym nakłada się bezpośrednio na oś lub wałek mechanizmu.

W zależności od ilości rzędów elementów tocznych łożysko może być jednorzędowe, dwurzędowe oraz wielorzędowe. Dwurzędowe i wielorzędowe są stosowane głównie jako wzdłużne lub promieniowe i są w stanie wytrzymać znacznie większe obciążenia niż jednorzędowe.

Łożyska z pokrywa ochronna trwalsze i wymagają mniej konserwacji. Otwarte mogą szybko ulec awarii z powodu niewystarczającego lub niewłaściwego smarowania i ciał obcych.

Stosowany do łożysk tocznych Różne rodzaje lubrykanty: płynne ( różne oleje), plastik (stały olej), ciało stałe ( smar grafitowy). Czasami łożyska pracują bez smarowania, jednak prędkość obrotowa elementów tocznych nie powinna być duża, a obciążenie powinno być duże. W przeciwnym razie łożysko szybko się nagrzewa i ulega awarii.

W ten typłożysko, tarcie występuje, gdy współpracujące płaszczyzny wału i tulei ślizgają się.

Łożysko ślizgowe składa się z następujących elementów:

• Obudowa (solidna lub składana).
• Wkładka lub tuleja (wykonana z materiału zmniejszającego tarcie).
• Urządzenie smarujące.

Koperta tego typu jest najczęściej masywna, wykonana z różnych metali i może być jednoczęściowa lub dzielona. Ciało jest wyposażone w jeden lub więcej zawory olejowe. Zawór służy do doprowadzenia smaru do płaszczyzny roboczej tulei lub tulei. Również podczas smarowania pod ciśnieniem, za pomocą specjalnych stacji olejowych, istnieje odpływ zużytego oleju, który następnie dostaje się do stacji i ponownie na łożysko. W ten sposób smar krąży.

Wkładka jest często wykonana z metali przeciwciernych, takich jak: brąz i żeliwo. Można stosować stalowe wkładki powlekane Babbitt.

Zasada działania jest dość prosta. W korpusie montowana jest wkładka lub tuleja. Następnie konstrukcja jest mocowana do czopu wału. Między czopem a tuleją powinna być niewielka szczelina w celu smarowania. Podczas ruchu wału smar oddziela oś od tulei, zmniejszając w ten sposób siłę tarcia. Jednak podczas rozruchu wał przez pewien czas styka się ze ścianami łożyska, co wymaga warstwy metalu przeciwciernego.

Łożysko ślizgowe dzieli się na promieniowy, pchnięcie, pchnięcie promieniowe.



Jak smar stosuje się głównie oleje. Stosowane są również smary plastyczne, stałe, a nawet gazowe.

Różnica między łożyskami ślizgowymi i tocznymi

Łożysko ślizgowe ma szereg zalet, które odróżniają je od łożyska tocznego:

• Posiada odpinany design. To ogromny plus za wykorzystanie silnika. wewnętrzne spalanie. NA wał korbowy nie ma możliwości założenia łożyska tocznego. Dlatego stosuje się łożysko ślizgowe.
• Ekonomiczna opcja do stosowania na wałach o dużej średnicy.
• Możliwość pracy w wodzie.
• Podczas naprawy nie ma potrzeby demontażu pozostałych części.
• W przeciwieństwie do łożysk kulkowych mogą przenosić duże obciążenia wibracyjne i udarowe.
• Wymiary łożysk promieniowych są stosunkowo małe.
• Istnieje możliwość regulacji szczeliny między wałem a tuleją.
• Proste w wolnych samochodach.
• Niezawodny w napędach o dużej prędkości.
• Cicha praca.

Jednakże, łożyska toczne mają swoje zalety:

• Materiały do ​​produkcji są tańsze.
• Nie wymaga stałego nadzoru smarowania.
• Brak zwiększonego tarcia podczas rozruchu.
• Mniejsze zużycie smarów.
• Mniejsza siła tarcia.
• Łożyska wzdłużne są mniejsze.

Każdy typ łożyska ma swoje zalety i słabe strony, co umożliwia korzystanie z osobny widok pod pewnymi warunkami. Z ogólnego przeznaczenia jedynym celem jest podparcie wału i wytworzenie minimalnego tarcia podczas pracy.

Łożyska toczne i ślizgowe

Abstrakt w dyscyplinie „Fizyka”

Ukończone: uczeń gr. VAU - 126 6 Shipaev V.V.

Instytut Politechniczny Wołgi

Wołżski 2013

Łożyska były używane od czasów starożytnych. W zależności od warunków pracy mechanizmów i maszyn (prędkość, obciążenie, temperatura środowisko, płetwa. koszty, ...) niektóre rodzaje f / w są wybierane na podstawie obliczeń, które są wykonane z różnych materiałów.

Celem łożyska jest zmniejszenie tarcia między ruchomymi i nieruchomymi częściami mechanizmu, ponieważ tarcie jest związane ze zużyciem, utratą ciepła i energii.

ŁOŻYSKO TOCZNE: -podparcie części obrotowej (ruchomej) mechanizmu pracującego pod panującym TARCIEM TOCZNYM.Składa się zwykle z pierścienia zewnętrznego, elementów tocznych (kulka, rolka), koszyka, pierścienia wewnętrznego (rys.1).Rys.1

Elementy toczne stykają się z pierścieniem zewnętrznym i wewnętrznym, co przy obracaniu powoduje tarcie poślizgowe. Straty energii związane są z tarciem ślizgowym elementów tocznych o koszyk, tarciem wewnętrznym w materiale stykających się elementów (odkształcenie sprężyste) oraz oporami smarowania.

Są one klasyfikowane: - według elementów tocznych: kulkowe, wałeczkowe (cylindryczne, stożkowe, igiełkowe, skręcone, beczkowate, beczkowate stożkowe, ...).

Według rodzaju obciążenia: promieniowy (obciążenie prostopadłe do osi obrotu);

ciąg promieniowy (obciążenie prostopadłe i wzdłuż osi wału);

liniowy (zapewnia ruch wzdłuż osi, obrót wokół osi nie jest znormalizowany lub nie jest możliwy);

śruby kulowe (połączenie śruba-nakrętka poprzez elementy toczne).

Według liczby elementów tocznych (pojedyncze, podwójne i wielorzędowe).

Zgodnie ze zdolnością do kompensacji niewspółosiowości wału i p / w (konwencjonalne i samonastawne).

W łożyskach kulkowych PUNKT STYKU (mniejszy współczynnik tarcia). W łożysku tocznym LINIA KONTAKTU (większy współczynnik tarcia).

Dlatego przy tych samych wymiarach kula-p / w pozwala duża prędkość obrót, ale odczuwają mniejsze obciążenie niż rolka-p / w.

Zalety walcowania p/w:

Wysoka prędkość obrotowa;

Wytrzymują duże obciążenia;

Mała szerokość (rozmiar osiowy);

Umiarkowane wymagania dotyczące smarowania;

Duży zakres temperatur pracy (specjalne f/w do 1000°C).

Wady walcowania p/w:

Wysoka cena;

Trudność w produkcji;

Duże wymiary promieniowe.

Obowiązujące materiały:

Zasadniczo p/w wykonane są ze stali niskostopowej wysokowęglowej (pierścienie zewnętrzne i wewnętrzne, elementy toczne są hartowane), stali niskowęglowej, mosiądzu (klatka, podkładki zabezpieczające). Do pracy pod obciążeniem dynamicznym pierścienie i rolki wykonane są ze stali niskowęglowej nisko/średniostopowej poddanej powierzchniowemu nasycaniu węglem tj. cementacja (struktura cementytu): warstwa wierzchnia po hartowaniu i odpuszczaniu jest twarda, odporna na ścieranie, a rdzeń lepki, elastyczny (takie p/w stosowane są w walcowniach, maźnicach wagonów kolejowych, podwoziach samolotów).

Ostatnio zastosowano również inne materiały: ceramikę, fluoroplast, tekstolit…

Produkcja łożysk tocznych:

Produkcja przemysłowa łożysk tocznych została po raz pierwszy zorganizowana w Niemczech w 1883 r., w Związku Radzieckim w 1932 r. (w 1961 r. pierwsza produkcja pierwszego łożyska fabryki GPZ-15 w Wołżskim).

Procedura wytwarzania p/w: opracowanie projektu i przygotowanie technologiczne; proces zamawiania-toczenia (uzyskanie konfiguracji części o określonych „zgrubnych” wymiarach); obróbka cieplna części (uzyskanie części o określonej twardości); operacje szlifowania i montażu (uzyskanie części o „wykończeniowych” wymiarach końcowych oraz montaż części – uzyskanie gotowego produktu).

duże obciążenia, nieprawidłowa instalacja a słabe uszczelnienie prowadzi do uszkodzeń (wykruszenia, zużycie pierścieni i elementów tocznych; zniszczenie koszyka) i awarii łożyska.

Obliczenia przeprowadza się w celu doboru p / w zgodnie ze statycznym, dynamicznym obciążeniem przy określonej prędkości obrotowej i innymi cechami.

Specyfikacja techniczna(wymiary, jakość powierzchni, twardość i materiały części r/w, ...) oraz Charakterystyka wydajności(prędkość obr./min, obciążenie, reżim temperaturowy,…) są określane przez różne GOST. Oznaczenie wskazuje średnicę otworu, typ i cechy konstrukcyjne, materiał.

Przykład rozszyfrowania oznaczenia p/w 2-7504X 1L: typ - wałek stożkowy (7), średnica zewnętrzna serii 5 (5), średnica otworu 20mm (04*5=20), części lub części części wykonane z obudowy- stal hartowana (X1 - pierścień zewnętrzny), z koszykiem wykonanym z mosiądzu (L), klasa dokładności 2 (2-precyzyjna, poddana sztucznemu "starzeniu" - stabilizacja wymiarowa).

Tabele, ryciny:

Stopień dokładności n/w: 0, 6, 5, 4, 2, T (od lewej do prawej – wzrost dokładności).

Podstawowe symbole łożysk tocznych o średnicy 10 mm lub mniejszej. Łożyska o średnicy 0,6; 1,5 i 2,5 mm są oznaczone ułamkiem. Poniżej znajduje się schematyczna tabela, która pozwala określić wymiary łożysk.

Schematyczna tabela 1

Średnica dziury

Serie średnic

Typ łożyska

Projekt

Seria szerokości

Symbole łożysk tocznych o średnicy większej niż 10 mm i mniejszej niż 500 mm. Łożyska o średnicy 22, 28, 32 i 500 mm są oznaczone ułamkiem.

Schematyczna tabela 2

									Średnica dziury
							Serie średnic
					Typ łożyska
			Projekt
	Seria szerokości

4 cyfra od prawej		Typ łożyska i główne cechy
		Kula radialna (przykład: 1000905, 408, 180206, 1680205). Uniwersalny. Zwykle jeden rząd.
		Kula promieniowa sferyczna dwurzędowa (samonastawna) (przykład: 1210, 1608, 11220). Używany do niewspółosiowości wału.
		Rolka promieniowa z krótkimi rolkami cylindrycznymi jedno lub dwurzędowymi (przykład: 42305, 2210, 3182120). Wysoka nośność i prędkość obrotowa.
		Rolka promieniowa sferyczna dwurzędowa (samonastawna) (przykład: 3514, 3003124). Duże obciążenia, niewspółosiowe pierścienie.
		Igła radialna rolkowa (przykład: 954712, 504704, 834904). Małe wymiary. Pojedynczy lub podwójny rząd.
		Rolka radialna ze skręconymi rolkami (przykład: 5210, 65908). Najwyższa nośność, praca w zanieczyszczonych częściach, wolne obroty. Rzadki.
		Kulkowy kontakt kątowy (przykład: 36205, 66414, 3056206, 256907). Wysoka prędkość i dokładność obrotu, połączone obciążenia. Jakość ma kluczowe znaczenie dla tego typu. Pojedynczy rząd i podwójny rząd.
		Wałek stożkowy (pojedynczy, podwójny, wielorzędowy) (przykład: 7516, 807813, 537908, 697920). Połączone promieniowe i jednostronne obciążenia osiowe. Łatwość instalacji. Zwykle 1 rząd rolek, ale może być 2 lub 4.
		Nacisk kulki (pojedynczy lub podwójny rząd) (przykład: 8109, 688811). Obciążenia osiowe przy wysoka prędkość obrót. Dwurzędowe - obciążenia osiowe w obu kierunkach.
9		Nacisk rolki (przykład: 9039320, 9110). Wysoka osiowa masa.

na zdjęciu: maźnica kolejowa węzeł;

Poniżej pokazano: instalację p / w w węźle mechanizmu; kulka promieniowa cz.w.

Wykresy oporów toczenia.

ŁOŻYSKO ŚLIZGOWE:

Podparcie części obrotowej (ruchomej) mechanizmu pracującego w warunkach panującego TARCIA ŚLIZGOWEGO. (f/w, w którym widok ruch względny jest poślizg). Zwykle składa się z tulei lub wkładki (wydrążony cylinder) wykonanej z materiału przeciwciernego, zainstalowanej w obudowie. Smar jest dostarczany do szczeliny między wałem a otworem tulei.

Obliczenia określają minimalną grubość warstwy smarującej, ciśnienie w szczelinie, zużycie smaru, reżim temperaturowy p / w. Wybór i obliczenia są regulowane przez GOST, warunki techniczne i podręczniki. W zależności od konstrukcji i wymagań eksploatacyjnych tarcie ślizgowe może być suche, graniczne, płynne. Ale nawet s/w z płynnym tarciem podczas rozruchu przechodzi przez tryb tarcia granicznego.

Smarowanie jest jednym z głównych warunków działania ślizgu p / w, aby zapewnić niskie tarcie między ruchomymi częściami mechanizmu, odprowadzanie ciepła.

Rodzaje smarowania:

Twardy (np. grafit)

Plastik (siarczan wapnia)

Ciecz (olej, woda)

Klasyfikacjap/w:

Według kształtu (pojedyncza, wielopowierzchniowa)

Według obciążenia (statycznie, dynamicznie)

W kierunku obciążenia (łożyska promieniowe, wzdłużne lub wzdłużne, wzdłużne promieniowe)

Przez dostarczanie smaru (hydrauliczny / gazowo-dynamiczny: smar do szczeliny jest zasysany przez obrót wału; hydro / gazowo-statyczny: smar wchodzi do szczeliny pod ciśnieniem zewnętrznym (sprężarki).

Materiały:

Metale: stopy na bazie miedzi (brąz, babbitt (stop zmniejszający tarcie na bazie cyny lub ołowiu, przeznaczony do stosowania jako warstwa, wylewany lub natryskiwany na panewkę łożyska), mosiądz), żeliwo (obecność wolnego grafitu w żeliwo).

Niemetale: ceramika, polimery; drewno-żywiczne, drewno (brzoza, dąb, bukszpan, stosowane w astronautyce).

Obecnie tzw. samosmarujące p/w, wytwarzane metodą metalurgii proszków (spiekanie proszków na bazie metalu pod ciśnieniem i wysoka temperatura). Podczas pracy z tarciem ten porowaty p / w, zaimpregnowany topliwym materiałem lub olejem, nagrzewa się i uwalnia smar. W spoczynku p/w ochładza się, pory kurczą się i wchłaniają smar z powrotem metodą kapilarną.

Zalety przesuwania p/w:

Wysoka prędkość ze smarowaniem statycznym (pod ciśnieniem).

Prostota konstrukcji w mechanizmach o niskiej prędkości

Małe wymiary promieniowe

Regulacja odstępu

Wady przesuwania p/w:

Krytyczne wymagania dotyczące smarowania (zasilanie, przepływ, czystość, temperatura)

Duża strata tarcie przy rozruchu i słabe smarowanie

Duże wymiary osiowe

Ograniczony zakres temperatur pracy (do 250°C)

Nierównomierne zużycie czopów i czopów (część wału lub oś, na której znajduje się podpora (łożysko)) wału.

Dostawa smaru

smarowanie dynamiczne. Smar statyczny.

PORÓWNANIE ŁOŻYSK

cechy	poślizg cz./w		toczenie cz./w
Rozmiar osiowy (szerokość)	znaczny (do 2 stóp wału)		mały (do 1 f wału)
Promieniowy (maks. średnica)	Mały (do 1,5 funta wału)		znaczny (do 3 stóp wału)
				Zwykle 1,5-2 razy wyższa
Cena
małe i średnie rozmiary		Umiarkowany		Niska produkcja masowa
duże rozmiary		Umiarkowany
Metoda przygotowania		Z reguły siłami samych przedsiębiorstw z zamówieniem odpowiednich materiałów		Wyspecjalizowane fabryki łożysk
Wymagana precyzja wykonania		Umiarkowany
Nośność:
Niepewny kierunek				Doskonały
Cykliczny				Doskonały
Startowy				Doskonały
		Zadowalający		Zadowalający (cementowalny)
Opór ruchu
Podczas ruszania (uruchamiania)				Mniej niż 5-10 razy
Z umiarkowaną prędkością		Umiarkowany		Mniej niż 2-4 razy
Z bardzo dużą prędkością i płynny smar(ponad 10000 obr./min.)		(smarowanie ciśnieniowe)		2-4 razy wyższy
Warunki smarowania
Rodzaje smarowania		Olej, maści, suche lubrykanty, powietrze, woda		Olej, maści
Warunki instalacji
Warunki tworzenia podpór samonastawnych
Warunki docierania nowych obudów oraz rozruchu i rozruchu.		Długie (w jednostkach mocno obciążonych i szybkobieżnych - kilkadziesiąt godzin)		Krótki (nie więcej niż kilka godzin)

Bibliografia

GOST 520-2011 (Łożyska toczne. Ogólne specyfikacje);

GOST ISO 4378-1-2001 (Łożyska ślizgowe. Terminy, definicje i klasyfikacja);

Łożyska toczne: katalog-katalog / wyd. V.N. Naryszkin i R.V. Korostoszewski. Moskwa: Maszstroj 1984;

Duży Encyklopedia radziecka 1978;

Łożyska toczne są najbardziej powszechnymi produktami standardowymi (zespołami montażowymi) o wielu konstrukcjach i modyfikacjach, które są wytwarzane w wyspecjalizowanych fabrykach i wbudowane w bardziej złożone produkty (przekładnie, skrzynie posuwu i prędkości, wrzeciona obrabiarek itp.).

Głównymi elementami funkcjonalnymi łożyska tocznego są elementy toczne (kulki lub wałeczki), które toczą się po bieżniach. Bieżnie są zwykle umieszczone na specjalnie wykonanych pierścieniach zewnętrznych i wewnętrznych łożyska. Elementy toczne są zwykle oddzielone separatorem, który zapewnia równomierne rozmieszczenie elementów tocznych na obwodzie.

Łożyska są klasyfikowane według następujących kryteriów:

1) w kierunku postrzeganego obciążenia:

a) promieniowe – postrzegają obciążenie działające prostopadle do osi obrotu łożyska,

b) uporczywy – odczuwa obciążenie osiowe,

c) ciąg promieniowy - dostrzega połączone obciążenie (promieniowe i osiowe);

2) w zależności od kształtu elementów tocznych:

a) kula - z kulistymi elementami tocznymi,

b) walec - z elementami tocznymi w kształcie walca, stożka i beczki;

3) według liczby rzędów elementów tocznych:

a) pojedynczy rząd

b) podwójny rząd,

c) wielorzędowe;

4) obecnością uszczelek i podkładek ochronnych:

a) otwarte - bez uszczelek i podkładek ochronnych,

b) zamknięte - z jedną lub dwiema uszczelkami, z jedną lub dwiema podkładkami ochronnymi albo z jedną uszczelką i jedną podkładką ochronną.

Normy określają następujące serie łożysk: bardzo lekkie, bardzo lekkie, lekkie, lekkie szerokie, średnie, średnie szerokie, ciężkie. Łożyska różnych serii różnią się od siebie wielkością, granicznymi obrotami na minutę, nośnością statyczną i dynamiczną oraz innymi parametrami.

GOST 3189-89 „Łożyska kulkowe i wałeczkowe. System oznaczeń” określa typy łożysk podane ze wskazaniem oznaczeń ustalonych przez normę.

Rodzaje łożysk	Notacja
Kula promieniowa
Piłka promieniowa kulista
Rolka promieniowa z krótkimi rolkami cylindrycznymi
Rolka promieniowa z rolkami sferycznymi
Rolki promieniowe z długimi rolkami cylindrycznymi lub igiełkowymi
Rolka promieniowa ze skręconymi rolkami
Kulkowy kontakt kątowy
Stożkowy wałek
Pchnięcie kulą, pchnięcie kulą promieniowe
Docisk rolkowy, docisk rolkowy-promieniowy

Oznaczenie łożyska zawiera oznaczenia kodowe serii, typu, cechy konstrukcyjne, kategorię i średnicę otworu łączącego łożyska (średnicę wału współpracującego z tym łożyskiem). Pełne oznaczenie standardowe łożysko obejmuje dziewięć pozycji, w których, licząc od prawej do lewej, zakodowane są:

średnica otworu łączącego łożyska (pozycja pierwsza i druga);

seria średnic łożysk (trzecia pozycja);

typ łożyska (czwarta pozycja);

cechy konstrukcyjne (piąta i szósta pozycja);

seria szerokości łożysk (siódma pozycja);

klasa dokładności namiaru (ósma pozycja jest oddzielona od siódmej kreską);

Średnica otworu łożyska dla łożysk o średnicy otworu od 20 do 495 mm jest oznaczona liczbą będącą ilorazem średnicy podzielonej przez 5, dla łożysk o średnicy otworu od 10 do 17 mm oznaczenia podano poniżej.

Tabela Oznaczenie średnicy otworu przyłączeniowego

łożyska o średnicy otworu od 10 do 17 mm

D	10	12	15	17
Przeznaczenie	00	01	02	03

W przypadku łożysk o średnicy do 9 mm pierwsza pozycja wskazuje rzeczywistą średnicę wewnętrzną w milimetrach. W tym przypadku trzecie miejsce od prawej w oznaczeniu to 0.

W przypadku najczęściej używanych serii, typów i cech konstrukcyjnych łożyska jako cyfry kodowe używane są zera, które nie są wskazane w legendzie, jeśli po lewej stronie nie ma innych cyfr. Na przykład łożysko 205 GOST 8338 to jednorzędowe łożysko promieniowe normalnej klasy dokładności, seria lekka, o średnicy otworu 25 mm. W oznaczeniu używane są tylko trzy pozycje po prawej stronie, ponieważ pozostałe cztery pozycje są formalnie zajęte przez zera.

Klasa dokładności łożyska tocznego jest wskazana przed symbolem numeru łożyska, oddzielając go myślnikiem, na przykład: Łożysko 6-205 GOST 8338 (to samo łożysko szóstej klasy dokładności). Najczęściej spotykane klasy dokładności łożysk (klasy „normalna” i 0) z ich symbolicznym oznaczeniem przez zero w oznaczeniu kategorii łożysk Z nie wskazuj.

Do łożysk kulkowych poprzecznych i skośnych oraz do łożysk poprzecznych wałeczkowych GOST 520 „Łożyska toczne. Specyfikacje Ogólne” ustala następujące klasy dokładności: 8, 7, normalna, 6, 5, 4, T, 2 (oznaczenia podane są w rosnącej kolejności dokładności).

Do rolki łożyska stożkowe ustawione są klasy dokładności 8, 7, 0, normalna, 6X, 6, 5, 4, 2.

„Normalna” klasa dokładności dla wszystkich łożysk, z wyjątkiem łożysk stożkowych, jest oznaczona znakiem 0. Dla łożysk stożkowych zerową klasę dokładności oznacza się znakiem 0, a normalną literą N. Aby wskazać dokładność klasa 6X, użyj znaku X.

Łożyska o klasach dokładności 7 i 8 są wykonywane na zamówienie ze zmniejszonymi wymaganiami dotyczącymi dokładności obrotu części. Normy dokładności dla takich łożysk określają odrębne przepisy techniczne.

W zależności od obecności wymagań dotyczących poziomu wibracji, dopuszczalnych wartości poziomu wibracji lub poziomu innych dodatkowych wymagań technicznych, w GOST 520-2002 ustalono trzy kategorie łożysk - A, W, Z.

Kategoria A obejmują łożyska klas dokładności 5, 4, T, 2, spełniające podwyższone dodatkowe wymagania regulujące normy dotyczące poziomu drgań, falistości i odchyleń od okrągłości powierzchni tocznych, wartości bicia osiowego i promieniowego, odpowiadające śledzić więcej wysokiej klasy dokładność, moment tarcia i kąt zwilżania.

Kategoria W obejmują łożyska klas dokładności 0, normalne, 6X, 6, 5, spełniające podwyższone dodatkowe wymagania regulujące normy dotyczące poziomu drgań, falistości i odchyłek od okrągłości powierzchni tocznych, wartości bicia osiowego i promieniowego odpowiadające kolejnym wyższym klasa dokładności, moment tarcia i kąt działania, wysokość, wysokość montażu i szerokość łożysk.

Kategoria Z obejmują łożyska klas dokładności 8, 7, 0, normalne, 6, którym nie podlegają Dodatkowe wymagania zestaw dla kategorii łożysk A I W.

Określone są wartości dodatkowych wymagań technicznych dokumenty normatywne dla łożysk kategorii A, W, Z lub w zatwierdzonej w określony sposób dokumentacji projektowej.

Przykładowe oznaczenia (bez wskazania słowa „łożysko” i numeru normy lub TS) ze wskazaniem klas dokładności:

A5-307; 205; X-307; N-97510.

Znak 0 jest zawarty w oznaczeniu tylko wtedy, gdy po jego lewej stronie znajduje się również znak oznaczający, na przykład B0-205.

Głównymi wskaźnikami dokładności łożysk i ich części są:

dokładność wymiarowa powierzchni łączących ( re, dm, re, dm). Normalizuj średnie średnice ( dm, dm) zewnętrzna lub wewnętrzna nominalnie cylindryczna powierzchnia styku, w celu ograniczenia najbardziej niekorzystnych dla łożyska odchyłek kształtu, takich jak owalność i zbieżność. Średnią średnicę określa się obliczeniowo jako średnią arytmetyczną największej i najmniejszej wartości średnicy zmierzonej w kilku odcinkach pierścienia;

dokładność kształtu i położenia powierzchni pierścieni (bicie promieniowe i końcowe, zmienność szerokości pierścieni) oraz chropowatość ich powierzchni;

dokładność kształtu i wielkości elementów tocznych;

bicie boczne wzdłuż bieżni pierścienia wewnętrznego i zewnętrznego.

Wskaźniki te określają równomierność rozkładu obciążenia elementów tocznych, a więc dokładność obrotu (wraz z właściwościami fizycznymi i mechanicznymi) oraz żywotność łożyska.

Standardowy interfejs łożyska z współpracującymi częściami jest tworzony jako kombinacja pól tolerancji do łączenia wymiarów pierścieni łożysk ze standardowymi polami tolerancji dla wałów i otworów.

F

Układy pól tolerancji:

a) pola tolerancji pasowania wału w pierścieniu wewnętrznym łożyska;

b) pola tolerancji pasowania pierścienia zewnętrznego łożyska w oprawie

Położenie pól tolerancji wymiarów montażowych pierścieni łożyskowych jest znormalizowane w taki sposób, aby uzyskać niezbędne kombinacje ze standardowymi polami tolerancji, które są najczęściej stosowane w inżynierii ogólnej. Pole tolerancji otworu pierścienia wewnętrznego łożyska znajduje się jednostronnie od wartości nominalnej w „powietrzu”, a nie w „korpusie części” (jak to zwykle bywa w przypadku otworu głównego). W rezultacie dochodzi do połączenia takiego pola tolerancji otworu łożyska z polami tolerancji współpracujących wałów typu k 6,M 6 lub N 6 daje pasowanie z wciskiem, natomiast z otworem głównym takie pola tolerancji dają pasowania przejściowe.

Wybór pól tolerancji dla powierzchni wałów i obudów związanych z pierścieniami łożyskowymi reguluje GOST 3325-85 „Łożyska toczne. Pola tolerancji i wymagania techniczne do powierzchni osadzenia wałów i obudów. Lądowiska". Niniejsza norma ma zastosowanie do powierzchni osadzania wałów i otworów opraw łożysk tocznych, które spełniają następujące wymagania:

1. Wały stalowe, pełne lub drążone, grubościenne, tj. z przełożeniem d/db≥ 1,25, gdzie D- średnica wału, baza danych jest średnicą otworu w nim.

2. Materiał korpusu - stal lub żeliwo.

3. Temperatura nagrzewania się łożysk podczas pracy nie przekracza 100°C.

Doboru pasowania pierścienia łożyska (wyboru pól tolerancji dla wałów i otworów obudowy współpracujących z pierścieniami łożyska) dokonuje się z uwzględnieniem:

rodzaj obciążenia pierścienia łożyska;

tryb pracy łożyska;

równoważny współczynnik obciążenia R i katalogowa nośność dynamiczna Z;

typ, rozmiar i klasa dokładności łożyska.

Istnieją trzy główne rodzaje obciążeń pierścieni łożyskowych: miejscowe (M), obiegowe (C) i oscylacyjne (K).

Pod miejscowym obciążeniem pierścień odbiera stałą siłę promieniową skierowaną w kierunku ograniczonego odcinka obwodu bieżni i przenosi ją na odpowiedni odcinek powierzchni osadzenia wału lub obudowy. Ten rodzaj obciążenia występuje na przykład wtedy, gdy pierścień stacjonarny jest obciążony stałą siłą promieniową w kierunku (zewnętrzne pierścienie podpór łożysk wałów w skrzyni biegów itp.).

Pod obciążeniem obiegowym pierścień odbiera siłę promieniową sekwencyjnie przez wszystkie elementarne odcinki obwodu bieżni i odpowiednio przenosi ją na całą powierzchnię osadzenia wału lub obudowy. Takie obciążenie występuje, gdy pierścień obraca się wbrew działającej na niego stałej sile promieniowej (na przykład wewnętrzny pierścień łożyska na obracającym się wale skrzyni biegów) lub gdy siła krąży, a pierścień jest nieruchomy (na przykład wewnętrzny pierścień łożyska stałe koło słoneczne mechanizmu różnicowego).

Pod obciążeniem oscylacyjnym dwie siły promieniowe integralnie działają na nieruchomy pierścień (jedna jest stała w kierunku, a druga, o mniejszej wartości, krąży). Wypadkowe obciążenie nie wykonuje pełnego obrotu, ale oscyluje między skrajnymi punktami łuku kołowego.

W przypadku pierścienia, który podlega obciążeniu obiegowemu, przypisywane jest pasowanie z wciskiem. Obecność szczeliny pomiędzy pierścieniem obciążonym obiegowo a powierzchnią osadzenia części może prowadzić do obracania się pierścienia z poślizgiem powierzchni, a w konsekwencji do wybrzuszania i ścierania metalu części, co jest niedopuszczalne .

Głównym zagrożeniem dla pierścienia poddanego miejscowemu obciążeniu jest zużycie bieżni w miejscu obciążenia. Jeśli do tego pierścienia jest przypisane pasowanie luź- ne i nie jest on zamocowany w kierunku osiowym, to pod wpływem drgań i wstrząsów obraca się on stopniowo wzdłuż powierzchni osadzenia. Dzięki temu zużycie bieżni zachodzi bardziej równomiernie na całym obwodzie pierścienia.

Można zaproponować taki dobór podestów, aby pierścień łożyska obiegowego lub obciążonego drganiami (zwykle wirującymi) był montowany z pasowaniem ciasnym, co wyklucza możliwość ślizgania się tego pierścienia po powierzchni współpracującej wału lub otworu w oprawie. Inny pierścień tego samego łożyska, jeśli jest obciążony lokalnie, może być osadzony z luzem. Dzięki takiej kombinacji osiadań pierścieni jednego łożyska wyeliminowane jest ryzyko zakleszczenia elementów tocznych na skutek nadmiernego zmniejszenia luzu promieniowego.

Tryb pracy łożyska tocznego według GOST 3325 charakteryzuje się obliczoną trwałością i stosunkiem R/S, Gdzie R- obciążenie równoważne (warunkowe obciążenie stałe, zapewniające taką samą trwałość łożyska, jaka powinna być w rzeczywistych warunkach); Z– nośność dynamiczna (stałe obciążenie promieniowe odpowiadające szacowanej żywotności):

· łatwy tryb praca - R/S ≤ 0,07;

· Tryb normalny praca - 0,07 R/S ≤ 0,15;

· ciężki obowiązek praca - R/S 0,15.

Szacunkowa trwałość odpowiadająca trybom pracy:

ciężki - od 2500 do 5000 godzin;

normalny - od 5000 do 10000 godzin;

światło - ponad 10 000 godzin.

Doboru kwalifikacji decydujących o dokładności wykonania czopu wału oraz otworu w oprawie pod łożysko toczne dokonuje się w zależności od klasy dokładności łożyska. Np. jeśli klasa dokładności łożyska to 0, normalna lub 6, to otwór w oprawie jest wykonany według 7 (rzadziej 6) jakości, a wał - według 6 (rzadziej 5) jakości, itp.

Gdy pierścienie łożyska ulegają deformacji, luz promieniowy zmniejsza się, co może ostatecznie doprowadzić do zakleszczenia elementów tocznych. Po wybraniu spoczników i określeniu szczelności (prześwitów) wg wymiary łączące należy sprawdzić obecność luzu promieniowego w łożysku tocznym po osadzeniu go w oprawie lub na wale z pasowaniem ciasnym:

Lub ,

Gdzie G noc – luz w łożysku tocznym po pasowaniu z wciskiem;

gr- początkowy luz promieniowy;

Δ D 1 - odkształcenie średnicowe bieżni pierścienia wewnętrznego przy pasowaniu z wciskiem;

Δ D 1 - odkształcenie średnicowe bieżni pierścienia zewnętrznego przy pasowaniu z wciskiem.

;

,

Gdzie N ef jest efektywnym napięciem wstępnym, obliczonym jako

;

D 0 jest zmniejszoną średnicą wewnętrzną łożyska, obliczoną jako

;

D 0 - zredukowany średnica zewnętrznałożysko, obliczone jako

;

N izm - zmierzona szczelność przed montażem (w obliczeniach teoretycznych dot N izm za najbardziej prawdopodobne uznają średnią interferencję);

N cp = (N maks + N min)/2 .

GOST 24810-81 „Łożyska toczne. Luzy” określa grupy luzów i ich oznaczenia dla łożysk różne rodzaje. Tak więc dla jednorzędowych łożysk kulkowych poprzecznych z otworem walcowym norma określa następujące grupy luzów: 6, normalny, 7, 8, 9. Symbol grupy luzu promieniowego, z wyjątkiem grupy „normalnej”, muszą być zaznaczone na łożysku po lewej stronie oznaczenia klasy dokładności.

Jeżeli na podstawie obliczeń zostanie stwierdzone, że luz w łożysku po pasowaniu przechodzi w pasowanie z wciskiem, należy zmienić grupę w kierunku zwiększania luzu lub wybrać inne pasowanie ze zmniejszonym wciskiem.

Podczas kontroli wymiarów liniowych pierścieni łożyska mierzone są średnice jednostkowe otworów pierścieni wewnętrznych i średnice jednostkowe pierścieni zewnętrznych. W rezultacie uzyskuje się wartości pojedynczych średnic oraz średnicę średnią, wartości zmienności średnic.

Średnice pojedynczych otworów pierścieni wewnętrznych mierzone są zgodnie z poniższymi wykresami. W celu kontroli w dwóch przekrojach łożysko umieszcza się na końcu, a następnie odwraca i umieszcza na przeciwległym końcu.

pierścień wewnętrzny łożyska

pierścień zewnętrzny łożyska

Kontrolę pojedynczej szerokości pierścieni łożyska przeprowadza się według schematów podanych poniżej.