Klíčové faktory při výběru válečkových ložisek pro velká zatížení

V cementárně v provincii Jiangsu selhal NU2240 v převodovce pohonu pece třikrát za osm měsíců. Všechny tři výměny sdílely stejné číslo dílu, ale pouze ložisko třetího dodavatele přežilo rok. Ve společnosti Shanghai Yinin Bearing & Transmission Company se s tímto vzorem setkáváme často: o životnosti rozhoduje únosnost, klec, materiál, vůle a mazání více než velikost otvoru.

Začněte u jmenovité nosnosti, nejen u velikosti vrtání

Velikost otvoru definuje obálku; základní dynamická únosnost C definuje životnost. Dvě ložiska NU2206 se stejnou dírou 30 mm se mohou lišit o více než 10 procent v C kvůli počtu válečků a geometrii oběžné dráhy. C je zatížení, při kterém 90 procent identické skupiny dokončí jeden milion otáček vnitřního kroužku bez únavy. C0 řídí, kolik rázů ložisko absorbuje, než se oběžné dráhy deformují.

Níže uvedený graf ukazuje, proč dominuje poměr zatížení. ISO 281 udává základní životnost jako L10 = (C/P)^(10/3) milionů otáček. Kvůli 10/3 exponentu snižuje 20procentní podhodnocení ekvivalentního zatížení P vypočítanou životnost L10 zhruba o 45 procent.

Pro praktický pohled si přečtěte naši analýzu válečková ložiska v těžkých strojích .

Velkokapacitní válečková ložiska řady NU200 Toto válečkové ložisko s otevřenou konstrukcí nabízí velkou radiální únosnost a tuhost s volným axiálním pohybem. Je vhodný pro velká zatížení a vysokorychlostní provoz, takže je důležitý pro pochopení toho, jak uspořádání žeber řídí axiální volnost. Zobrazit produkt →

Vyberte kód návrhu: NU, NJ, NUP nebo NF

Konstrukční předpis rozhoduje o tom, kde může hřídel růst s teplotou a kde musí zůstat pevná. Válečková ložiska jsou ložiska s přímým stykem: válečky se dotýkají obou oběžných drah podél přímky, což poskytuje vysokou radiální tuhost, ale nepřijímá téměř žádné axiální zatížení a téměř žádné nesouososti. NU, N, NJ, NUP a NF popisují uspořádání žeber, které řídí axiální volnost.

Pro polohovací polohu u těžkého ozubeného převodu je NUP klasickou volbou, protože fixuje hřídel axiálně v obou směrech. NJ se nachází pouze v jednom směru a vyhovuje uspořádáním, kde je opačný tah přenášen jinde. Při velmi velkém kombinovaném zatížení přidejte samostatné axiální ložisko pro axiální radlici.

Jednožebrová válečková ložiska řady NJ2200 Toto ložisko s jednožebrovým vnitřním kroužkem a dvoužebrovým vnějším kroužkem poskytuje vysokou radiální únosnost a axiální polohování v jednom směru. Hodí se pro převodovky a těžké stroje, v souladu s diskusí o umístění poloh a požadavcích na klece. Zobrazit produkt →

Přizpůsobte klec zátěžovému spektru

Klec je nosná konstrukce, ne rozpěrka. Při vibracích, nárazech nebo točivých momentech při zpětném chodu se slabá klec deformuje, rozteč válečků se stává nepravidelným a ložisko se pohybuje od hluku k zadření. Ve specifikacích pro velké zatížení dominují tři rodiny: obrobená mosaz, lisovaná ocel a polyamid.

Při nepřetržitém silném radiálním zatížení vede dvoudílná mosazná klec každý váleček v jeho vlastní kapse a udržuje rovnoměrné rozestupy, zatímco se kroužky elasticky vychylují. Lisovaná ocelová klec je lehčí a vyhovuje vyšším rychlostem s mírným zatížením. Vyhněte se polyamidu nad 120°C nebo agresivním syntetickým olejům.

Vyberte jakost materiálu pro pouzdro Shock

O tom, zda ložisko přežije náraz, rozhoduje kvalita materiálu, nikoli to, zda přenáší stálé radiální zatížení. Většina válečkových ložisek je průběžně kalená chromová ocel SAE 52100 na 58 až 62 HRC, vhodná pro trvalé vysoké zatížení. Tam, kde jsou nárazy rutinní, jako u stavebních zařízení a důlních lopat, používejte nauhličenou ocel: houževnaté jádro s tvrdým pouzdrem, které toleruje chvilková přetížení bez praskání. naše stránka stavebního průmyslu podrobně pokrývá tyto aplikace.

• SAE 52100 (GCr15): standard pro trvalé velké radiální zatížení s omezeným rázem.
• Plášťově nauhličená nízkouhlíková legovaná ocel: pro drtiče, vibrační třídiče a pohony mlýnů s nepřetržitým rázovým zatížením.
• Rozměrově stabilizované druhy (S1 až S3): pro provozní teploty nad 150 °C, kde záleží na rozměrové stabilitě.
• Vyšší třídy přesnosti (P6): zlepšují rozložení zatížení, když hřídel nebo pouzdro nemůže být dokonalé.

Před mazáním nastavte vnitřní vůli a lícování

Vnitřní vůle je spotřebována zalisováním a tím, že vnitřní kroužek běží tepleji než vnější kroužek. Pokud provozní vůle dosáhne nuly, válečky se zaklínují, smykují a rozmazávají oběžné dráhy. To je důvod, proč je C3 výchozí pro velké zatížení a C4 je vyhrazeno pro silné otřesy nebo vysoké teplotní rozdíly.

Mazání je konečnou nosnou součástí. U převodovek mazaných olejem pod velkým radiálním zatížením je běžným startem ISO VG 320 s přísadami EP; Nízká rychlost a silné otřesy používají ISO VG 460 nebo 680. ISO 281 upravuje životnost pomocí viskozitního poměru kappa. Zaměřte se na kappa mezi 2 a 4 a potvrďte, že vypočítaná tloušťka filmu překračuje drsnost kompozitního povrchu.

Dvojitá žebrovaná válečková ložiska řady NUP200 Tato oddělitelná konstrukce se dvěma bočními pojistnými kroužky zvládá radiální zatížení a malá axiální zatížení, nabízí vysokou tuhost a snadnou instalaci. Zapadá do kontextu umístění poloh v ozubených převodech a konečných rozhodnutí o specifikaci pro výběr ložisek. Zobrazit produkt →

Pětikrokový kontrolní seznam pro výběr těžkého zatížení

Spolehlivou specifikací je pět po sobě jdoucích rozhodnutí přijatých v takovém pořadí, aby nebylo vynuceno žádné obecné přizpůsobení nekvantifikovanému zatěžovacímu stavu.

1. Kvantifikujte spektrum zatížení: zaznamenejte maximální radiální zatížení, čas na každé úrovni zatížení, rychlostní profil, axiální zatížení a rázové události.
2. Vyberte návrhový kód: NU pro plovoucí polohu, NUP nebo NJ pro polohovací polohu na základě tepelné roztažnosti.
3. Ověřte jmenovité hodnoty: potvrďte C a C0 proti vypočtenému ekvivalentnímu zatížení a zkontrolujte s0 pro nejhorší případ otřesu.
4. Vyberte si klec, materiál a vůli: opracovaná mosaz pro vibrace, karbonizovaná ocel pro náraz, C3 pro velké trvalé zatížení.
5. Definujte uložení a mazání: vyberte uložení hřídele a pouzdra z tabulky provozních podmínek a poté zvolte viskozitu oleje, aby kappa zůstala mezi 2 a 4.

Často kladené otázky

Co znamenají C a C0 ve specifikacích válečkových ložisek?

C je základní dynamická únosnost, zatížení, při kterém 90 procent stejné skupiny ložisek přežije jeden milion otáček. C0 je základní statická únosnost, zatížení, které způsobí trvalou deformaci 0,0001násobku průměru válce při nejtěžším kontaktu. Použijte C pro výpočty únavové životnosti a C0 pro statický součinitel bezpečnosti s0 = C0/P0 při rázových podmínkách.

Kdy bych měl použít ložisko NJ místo ložiska NUP?

Použijte NUP tam, kde hřídel musí být umístěna axiálně v obou směrech, což je standardní pevné polohové uspořádání u převodového pohonu. Použijte NJ tam, kde je potřeba umístění pouze v jednom směru a opačný tah nese jiný komponent, protože montáž NJ je jednodušší a nemá volný žebrový kroužek.

Proč mají válečková ložiska pro velké zatížení běžně vůli C3?

Přesné uložení na hřídeli a teplejší vnitřní kroužek odstraňují během provozu velkou část jmenovité vůle. Pokud se provozní vůle blíží nule, válečky se klínují a smykují, což způsobuje šmouhy a rychlé selhání. C3 poskytuje bezpečnostní rezervu pro namontovaná uspořádání s teplým chodem a C4 je vyhrazena pro rázová zatížení a vysoké teplotní rozdíly.

Mohu nahradit soudečkové ložisko válečkovým ložiskem?

Pouze pokud je zarovnání řízeno. Standardní válečkové ložisko akceptuje zhruba 1 až 2 obloukové minuty nesouososti, zatímco soudečkové ložisko zvládne asi 1 stupeň nebo více. Pokud se hřídel pod zatížením vychýlí, válečkové ložisko se zatíží a rychle selže i přes vyšší radiální hodnotu. Před provedením změny ověřte vyrovnání skříně a hřídele.