valivé lo iská typy valivých lo ísk - spminstrument.cz · v / = title: microsoft powerpoint -...

71672B ©Copyright SPM 2001 1

ValivéLožiská

–Typy valivých ložísk


Valivé ložiská podľa prenosu zaťaženia sa delia na :

- radiálne - axiálne - kombinované

Radiálne zaťaženie - pôsobí kolmo na os hriadeľa

Axiálne zaťaženie - pôsobí v ose hriadeľa

Kombinované zaťaženie - pôsobí súčasne radiálne ajaxiálne zaťaženie.

Je veľmi dôležité zvoliť si pre každé použitie správny typ a veľkosť ložiska.


Valivé ložiská podľa styku valivého telesa s obežnou dráhou delíme na :

- ložiská s bodovým stykom(guľkové ložiská)

- ložiská s čiarovým stykom(valčekové, sudečkové, kuželikové,

ihlové)


V zásade platí, že: - ložiská s bodovým stykom sú vhodné pre malé a stredné zaťaženie

- ložiská s čiarovým stykom sú doporučené pre veľké zaťaženia.


Valivé ložiská podľa otvoru vnútorného krúžku delíme na :

- ložiská s valcovou dierou

- ložiská s kužeľovou dierou(môžu byť montované priamo na čap, alebo pomocou upínacieho púzdra)


V zásade platí, že:

- radiálna vôľa v ložisku s valcovou dierou je daná toleranciami uložení na hriadeli, ako aj v domci, vrátane tolerančných polí samotného ložiska

- radiálna vôľa v ložisku s kužeľovou dierou sa musí nastaviť počas montáže ložiska. Výrobcovia ložísk udávajú radiálnu vôľu pred montážou,

zmenšovanie vôle, resp. axiálny posuv ložiska, počas montáže.

Od správnej voľby tolerančných polí, resp. od správneho nastavenie radiálnej vôle, závisí schopnosť vytvorenia sa dostatočnej hrúbky mazacieho filmu.


Valivé ložiská

Správna voľba nesúvisí len na voľbe valivého ložiska, ale aj súčastí, ktoré sú spojené s ložiskami (hriadeľ, domec, atď.).

Mazivo je tiež veľmi dôležité a vo väčšine prípadov je nutné zaistiť tesnenie, aby sa zabránilo úniku maziva a vniknutiu nečistôt, vrátane vlhkosti do ložiska.


Valivé ložiská

Na správne usporiadania uzla prenosu rotačnej sily je treba si zvoliť:

Ø vhodný typ ložiska a stanoviť vhodnú veľkosť ložiska, Ø vhodné uloženie, Ø ložisko s dostatočnou vnútornou vôľou, Ø zodpovedajúce tesnenie Ø typ a množstvo maziva, atď.

Každé individuálne rozhodnutie má vplyv na výkon, spoľahlivosť a ekonomiku uloženia


Radialne zaťaženie

Guľkové ložiská sú veľmi univerzálne. Sú jednoduché vo svojej konštrukcii, nerozoberateľné, vhodné pre vysoké a dokonca aj veľmi vysoké rýchlosti, sú robustné v prevádzke, vyžadujú minimálnu údržbu.

Vďaka týmto vlastnostiam a priaznivej cene sú najpoužívanejšie typy ložísk. V dôsledku toho sú k dispozícii v mnohých prevedeniach a veľkostiach.


Radialne zaťaženie

Väčšina valčekových ložísk sú ložiská s klietkou, ktoré môžu prenášať veľké radiálne zaťaženia a môžu pracovať pri vysokých otáčkach.

Ložiská s plným počtom valčekov (bez klietky) môžu byť využité najmä pre veľké radiálne zaťaženia, ale z dôvodu zvláštnych kinematických podmienok pri týchto ložiskách, nemôžu byť prevádzkované pri tak vysokých rýchlostiach, ako sú ložiská s klietkou.


Naklápacie ložiská

Naklápacie guľkové ložiská boli vynájdené firmou SKF. Majú dva rady guľôčok a spoločné konkávne zakrivenie obežnej dráhy vo vonkajšom krúžku.

Ložiská sú preto naklápacie a menej citlivé na uhlové vychýlenie hriadeľa voči telesu.

Preto sú obzvlášť vhodné pre aplikácie, kde je značný priehyb hriadeľa alebo sa dá očakávať nesúososť.


Naklápacie ložiská

Súdkové ložiská majú dva rady valivých elementov so spoločnou obežnou dráhou na vonkajšom krúžku. Dve vnútorné krúžky obežných dráh sú naklonené pod uhlom, vzhľadom k osi ložiska.

Ložiská sú naklápacie a preto menej citlivé na chyby v súosovosti hriadeľa vzhľadom ku skrini, a priehybu hriadeľa ako aj skrútenia.

Okrem radiálneho zaťaženia, ložiská môžu prenášaťaxiálne zaťaženie v oboch smeroch.


Uhlové zaťaženie

Guľové ložiská majú kosouhlý styk s obežnou dráhou vnútorného a vonkajšieho krúžku , ktoré sú voči sebe navzájom posunuté v smere osi ložiska . Sú navrhnuté tak, aby boli schopné prenášať kombinované zaťaženie, súčasne pôsobiacich radiálnych a axiálnych zaťažení .

Axiálna únosnosť guľkových ložísk s kosouhlým stykom stúpa s rastúcim uhlom styku.


Uhlové zaťaženie

Kužeľové ložiská majú kužeľové obežné dráhy vnútorného a vonkajšieho krúžku, medzi ktorými sú usporiadané kužele. Konštrukcia kužeľových ložísk umožňuje a zvlášť vhodný pre pohltenie kombinovaného ( radiálne a axiálne ) zaťaženia .

Axiálna únosnosť ložísk do značnej miery závisí od kontaktného uhlu, ktorý zodpovedá uhlu obežnej dráhy vonkajšieho krúžku . Čím väčšie , tým vyššia je axiálna únosnosť .


Axialne zaťaženieJednosmerné axiálne guľkové ložiská , ako aj názov vyjadruje, môžu prenášať axiálne zaťaženie len v jednom smere, je potrebné dávať pozor pri montáži na hriadeľ. Nesmie byť vystavené radiálnemu zaťaženiu .

Obojsmerné axiálne guľkové ložiská môžu prijímaťaxiálne zaťaženie v oboch smeroch , a môžu tak slúžiťna udržanie hriadeľa axiálne v obidvoch smeroch . Nesmie byť vystavený radiálnemu zaťaženiu.


Axialne zaťaženie Axiálne valčekové ložiská môžu prenášať veľké axiálne zaťaženie sú pre rázová zaťaženia a poskytujú tuhé uloženie, ktoré vyžadujú malé axiálne priestory. Ložiská radu 811 a 812 používajú hlavne, kde axiálne guľkové ložiská nemajú dostatočnú nosnosť.

SKF axiálne valčekové ložiská sú ložiská jednosmerné a môžu prenášať axiálne zaťaženie len v jednom smere. Ich tvar a konštrukcia sú jednoduché a sú vyrábané jednoradové alebo dvojradové.

Valcový povrch valčekov je mierne podbrúsený na koncoch . Zmenený kontakt zabezpečuje, že nedôjde k poškodeniu hrán.


Ložisko CARBZnesie vychýlenie a axiálne posunutie

CARB je toroidné ložisko, úplne nový typ radiálneho valivého ložiska . Toto kompaktné, naklápacie ložisko vyvinula skupina SKF.

V jedinečnom prevedení spája v sebe naklápaciu schopnosť súdkových ložísk s možnosťou axiálneho zarovnanie valčekového ložiska .


Ložisko CARBLožiská CARB môžu podporovať veľmi veľké radiálne zaťaženie. Svojou kombináciou naklápania a súososť vlastností, otvára úplne nové možnosti pre úsporu miesta, hmotnosti a usporiadanie nákladov. Vedomým axiálnym premiestňovaním krúžkov voči sebe navzájom, je možné presne nastaviť radiálnu vôľu v ložisku .

Tieto ložiská umožňujú menšie a ľahšie konštrukčné usporiadanie ložísk, ktoré ponúkajú rovnaký alebo zvýšený výkon, obzvlášť pôsobenie, napr. v planétovej prevodovke . Tiež zjednodušiť usporiadanie ložísk pre dlhé hriadele , ktoré sú vystavené teplotným zmenám a tiež zníženie vibrácií, napr. v papierenských strojoch alebo ventilátoroch . Ložiská CARB neprenášajú axiálne vibrácie hriadeľa na samotné uloženia.


Ložisko CARB je jednoradové toroidné ložisko s dlhými, mierne vypuklými valcami. Obežné dráhy vnútorného aj vonkajšieho krúžku sú konkávne a symetrické čiary prechádzajú cez stred ložiska. Optimálna kombinácia profilov obežných dráh zaručuje priaznivé rozloženie zaťaženia v ložiskách, rovnako ako nízke trenie.

Ložisko CARB


ISO štandardné čísla pre ložiskáPosledné dvoj (alebo troj) číslovyjadruje vnútorný priemer ložiska

Číslo ložisko, ktoré zodpovedá ISO označeniu, poskytuje priame informácie o druhu a veľkosti ložiska.

Väčšina výrobcov ložísk postupuje podľa normy ISO.Zadaním ISO hodnoty ložiska a otáčok v Condmaster, alebo v prístroji, automaticky bude vypočítaná hodnota dBi.


ISO štandard.


História ložísk

Čo sa zmenilo v konštrukcii ložísk počas posledných 50 rokov?Predovšetkým materiály. Ložiská sú v podstate rovnaké.K dispozícii sú fyzicky drobné vylepšenia, ktoré prispievajú k predĺženiu životnosti, ale pokroky v materiáloch a ich použitie, zohrali najväčšiu úlohu v ložiskových zmenách. Ložiskové ocele sú zvyčajne dvakrát odplyňované a dvojité roztavenie vplýva na čistotu, uplatňujú väčšiu kontrolu na ich konštrukciu a výrobu.Jedným z najvýznamnejších krokoch je použitie keramických guľôčiek / valčekov v ložiskách. Tie sa výrazne zlepšili trvanlivosť ložiska v mnohých náročných aplikáciách.


ZaťaženieC=Dynamické zaťaženie

(katalógová hodnota)

P=Ekvivalentné dynamické zaťaženie(aktuálne zaťaženie, vypočítané

alebo merané

CP

= Pomer záťažeP

Zaťaženie ložiska


Základná dynamická únosnosť C sa používa pre výpočet dynamického zaťaženia ložísk, t.j. pri výbere ložiska, ktorý je daný pre dané otáčky pri danom zaťažení. Vyjadruje zaťaženie ložiska, je katalógová hodnota ISO štandardného označenia základnej trvanlivosti na 1 000 000 otáčok. Predpokladá sa, že zaťaženie je konštantná veľkosť a smer je radiálny pre radiálne ložiská a axiálny, pôsobiace centricky pre axiálne ložiská.

Základná statická únosnosť C0 sa používa vo výpočtoch, ak sú ložiská, ktoré sa točia s veľmi nízkymi rýchlosťami, slúžia na účely vykonávania veľmi pomalého kývavého pohybu, alebo majú byť v kľude pod zaťažením za určité obdobie. Treba tiež brať do úvahy pri ťažkých otrasoch, krátke trvanie pohybu pre rotujúce (dynamicky zaťažené) ložiská.

Zaťaženie ložiska


L 10Bearing life

L 10

10%

100%

Miliónov otáčokL 10h Prevádzková doba

Zivotnosť ložiskaŽivotnosť valivého ložiska je definovaná ako počet otáčok (alebo počet prevádzkových hodín pri danej konštantnej rýchlosti), ktoré ložisko je schopný znášať pred prvými známkami únavy (odlupovanie, drobenie), ktoré vznikne na jednom z jeho obežných dráh – krúžkov, alebo valivých telesách.


Upravená trvanlivosť

Guľkové ložiská p=3Valčekové ložiská p=3,33

Vplyv záťažeL 10

pCP=Rovnica životnosti

L 10a

pCP= a1 a2 a3

a1=spoľahlivosť (90%=1)

a2=materiál (oceľ=1)

a3=prevádzkové podmienky (mazanie a čistota)

Výpočet životnosti


Mazanie ložiska

Elasto-hydrodynamické mazanie.

V zaťaženej časti ložiska, v kontaktnej ploche obežných dráh a valivých telies, sú pod veľmi vysokým tlakom. Obe valivé dráhy sa deformujú v kontaktnej oblasti a olej medzi nimi reaguje ako pevný materiál.


Plný mazací filmDokonalé mazanie

Zmiešané mazanie

Čiastočný mazací film

Medzné mazanie

až suchý chod


Film maziva medzi dvoma povrchmi je v dostatočnej hrúbke, aby sa úplne oddelili nerovností na oboch plochách. V tomto prípade platí, trenie existuje len v kvapaline, medzi pohybujúcimi sa povrchmi k žiadnemu dotyku kov na kov, nedôjde.

Film maziva medzi dvoma povrchmi, je v dostatočnej hrúbke oddeliť väčšinu nerovností, ale pri niektorých časticiach k dotyku kovu na kov, dôjde.

Mazací film je rovná výške drsnosti povrchu a dôjde k rozsiahlemu styku kovu na kov. Nie je únosnosť olejového filmu.Chod na sucho. Nie je mazivo medzi časťami ložiska, opotrebenie je úplne závislé na tvrdosti a trení v materiáli.

Dokonalé mazanie

Zmiešané mazanie

Medzné mazanie


Viskozita

Typ

mazivaTeplota

Dodávka

maziva

Statické a dynamické zaťaženie

Predpätie Vyrovnanie Geometrická kvalita

domku a hrideľa

Geometr. kvalita

ložiska

Celkové

zaťaženie

Obvodová

rýchlosť

Kvalita

filmu

Kvalita povrchu Čistota

Hrúbka olej. filmu


V1mm²/s

13

dm 380 mm 40 70 t ºC

V

mm²/s

39

Kinematická viskozita Výber oleja

Pomer viskozity v/v1= κ =Kappa hodnota =15/13=1,15

46

15


Kinematická vsikozita

Pomer Viskozity k (kappa) je definovaný ako pomer skutočnej viskozity n k viskozite n1, ktoré je nutné k adekvátnemu mazaniu, a to ako hodnota, pri prevádzkovej teplote.

Príklad ukazuje ložisko dm 380 mm pri 500 otáčkach za minútu.Požadovaná viskozita je 13 mm ² / s pri prevádzkovej teplote.Prevádzková teplota je 70 ° C. To dáva požadovanú viskozitu 39 mm ² / s pri 40 ° C.Zvoľte štandardné mazivo s viskozitou 46 mm ² / sBude viskozita 15 mm ² / s pri prevádzkovej teplote 70 ° C.Viskozitný pomer k (kappa) má 15/13 = 1,15


FZG=7

κ


FZG=12

κ

Ak k je menšia ako 1, môže byť použitím mazív obsahujúcich aditíva EP predĺženie životnosti ložísk. Je sporné, však, ak zlepšenie sa dosiahne v kontaminovaných podmienkach

valivé lo iská typy valivých lo ísk - spminstrument.cz · v / = title: microsoft powerpoint -...

Documents