Jednořadá vs dvouřadá kuličková ložiska s hlubokou drážkou: Klíčové rozdíly a výběr

Když průmyslové čerpadlo selže dvakrát během jednoho čtvrtletí, rozhodnutí o výměně se přesune od běžné objednávky dílů k technickému posouzení. První otázkou obvykle je, zda osadit jednořadé nebo dvouřadé kuličkové ložisko s hlubokou drážkou. Krátká odpověď: ponechte jeden řádek jako výchozí protože běží rychleji, chladněji a tišeji při stejné velikosti otvoru a dvojitou řadu zvolte pouze tehdy, když potřebujete výrazně vyšší radiální únosnost, extra tuhost nebo lepší odolnost vůči klopným momentům ve otvoru pouzdra, který nemůžete zvětšit.

Co odděluje jednořadá a dvouřadá kuličková ložiska

Geometrie řídí každý výkonnostní rozdíl mezi těmito dvěma typy. Jednořadé kuličkové ložisko nese jednu řadu kuliček v hlubokých souvislých drážkách oběžné dráhy zabroušených do obou kroužků. Hluboké drážky umožňují přijímat mírné axiální zatížení z obou směrů i radiální zatížení, a proto tento formát dominuje elektromotorům, čerpadlům, převodovkám a domácím spotřebičům. Známé rodiny jsou řady 6000, 6200, 6300, 6400, 6800 a 6900.

Dvouřadé kuličkové ložisko umisťuje dvě řady kuliček vedle sebe do společného vnitřního kroužku a vnějšího kroužku. Ve skutečnosti se chová jako dvě jednořadá ložiska spojená do jednoho širšího pouzdra. Při stejném průměru vrtání je dvouřadá jednotka širší a těžší a zatížení se rozloží na zhruba dvojnásobný počet kuliček. Skutečná dvouřadá řada s hlubokými drážkami, rodiny 42xxx a 43xxx, se vyrábí, ale jsou mnohem méně běžně skladovány než jednořadé řady.

Jedna past na nákup si zaslouží pozornost: mnoho katalogů, které inzerují dvouřadá kuličková ložiska s hlubokou drážkou, ve skutečnosti nabízí dvouřadá kuličková ložiska s kosoúhlým stykem, jako je řada 5200, 5300 nebo 3000A. Oběžné dráhy s úhlovým stykem posouvají rovnováhu zatížení a rychlosti a rozdíl ovlivňuje jmenovité hodnoty. Před objednáním si ověřte, jakou geometrii výkres náhradního dílu vyžaduje, protože tyto dva typy nejsou ve výpočtech životnosti zaměnitelné.

Nosnost: skutečný důvod uvažovat o dvojité řadě

Radiální únosnost

Radiální zatížení je místo, kde si dvojitá řada zasluhuje své udržení. U stejného vrtání zvyšuje dvouřadé kuličkové ložisko základní dynamickou únosnost C zhruba o 40 až 70 procent ve srovnání s jednořadou, protože zatížení sdílí asi dvakrát tolik kuliček. Cena je šířka: dvojitá řada je obvykle o jednu třetinu až více než polovinu širší než jedna řada stejného otvoru. Pokud má pouzdro místo, získáte podstatně těžší opěrný bod bez změny průměru hřídele.

Níže uvedená tabulka porovnává typickou dvojici vrtání 25 mm, aby ukázala rozsah kompromisu.

Pro velikosti hřídele zhruba mezi 25 a 60 mm, Jednořadá kuličková ložiska řady 6200 z katalogu pokrývají většinu pozic průmyslových náhrad a jsou základní linií, podle které by měla být posuzována jakákoli dvojitá řada.

Vlastní výrobci kuličkových ložisek řady 6200 s hlubokou drážkou, továrna Společnost Shanghai Yinin Bearing & Transmission Company je čínský výrobce kuličkových ložisek řady 6200 s hlubokou drážkou a zakázkový výrobce ložisek řady 6200 Deep G... Zobrazit produkt →

Než se pustíte do dvouřady, zkontrolujte, zda větší jedna řada nevyřeší problém s menšími kompromisy. A Kuličkové ložisko řady 6300 s 25 mm vrtáním dosahuje 6305 dynamického hodnocení blízkého 5205, přičemž si zachovává rychlostní rezervu jedné řady, za cenu většího vrtání pouzdra.

Vlastní výrobci kuličkových ložisek řady 6300 s hlubokou drážkou, továrna Společnost Shanghai Yinin Bearing & Transmission Company je čínský výrobce kuličkových ložisek řady 6300 s hlubokou drážkou a zakázkový výrobce ložisek řady 6300 Deep G... Zobrazit produkt →

Axiální a momentové zatížení

Jednořadá ložiska s hlubokou drážkou zvládnou střední axiální zatížení z obou směrů díky svým vysokým, symetrickým osazením oběžných drah. Dvojitá řada zvyšuje celkovou axiální kapacitu pro stejný vývrt, ale zisk je skromný, protože každá řada přispívá samostatně. Pokud stroj působí velkým axiálním zatížením pouze v jednom směru, je obvykle lepším řešením jednořadé ložisko s kosoúhlým stykem nebo axiální ložisko.

Momentový odpor je jiný příběh. Široké rozmístění kontaktních bodů kuliček ve dvojité řadě mu dává daleko větší odolnost vůči klopným momentům. Toho využívají volně uložené řemenice, konzolová oběžná kola a krátké hřídele převodovky. Jedna řada stejného vrtání působí jako úzký čep a při stejném momentovém zatížení se více vychyluje.

Rychlost, tření a provozní teplota

Rychlost je místo, kde jedna řada brání. Dvě řady znamenají více kuliček, větší valivý odpor, více stloukání tuku a více tepla. Pro stejné vrtání a mazání je dvouřadá mezní rychlost obvykle 20 až 35 procent pod hodnotou pro jednu řadu. Při 3000 otáčkách za minutu u standardního motoru je rozdíl nepodstatný; u vysokootáčkového ventilátoru nebo vřetena rozhoduje ložisko.

Třecí moment má stejný vzorec. Dvojitá řada odebírá o něco více hnacího výkonu a běží o několik stupňů více. U aplikací citlivých na teplo, plastových ventilátorů, potravinářských zařízení a malých vinutí motoru mění tepelná mezera výpočet spolehlivosti. Pokud musíte spustit dvojitou řadu blízko vrcholu rozsahu, specifikujte vůli C3, zvolte mazivo přizpůsobené provozní teplotě a ověřte nárůst teploty skříně během uvádění do provozu.

Tuhost, tolerance nesouososti a hluk

Tuhost

Při měření průhybu vítězí dvouřadý ve většině uspořádání uložení hřídele. Široké kontaktní rozpětí odolává ohybu hřídele a udržuje osu hřídele stabilní, proto se dvouřadá kuličková ložiska objevují v podávacích mechanismech obráběcích strojů, zdvihacích bubnech a hřídelích oběžných kol. Dvojice jednořadých ložisek předepjatých proti sobě může odpovídat této tuhosti, ale uspořádání je dražší a zabírá více prostoru ve skříni.

Tolerance nesouososti

Jednořadá ložiska s hlubokou drážkou tolerují několik obloukových minut úhlového nesouososti hřídele v závislosti na vůli a zatížení. Dvouřadé konstrukce s hlubokými drážkami jsou méně shovívavé: nesouosost silně zatěžuje jednu řadu a rychle zkracuje životnost. Pokud se pouzdro ohýbá nebo se vychyluje hřídel, zůstaňte u jednořadého nebo přepněte na samonastavitelný typ, než abyste nutili dvouřadu do nesouosého otvoru.

Vibrace a hluk

Pro zařízení s tichým chodem je bezpečnější volbou jedna řada. Méně kuliček interaguje s oběžnými drahami a enormní objem trhu jednořadých ložisek znamená, že klece s nízkou hlučností, maziva a povrchové úpravy oběžných drah jsou snadněji dostupné. Dvouřadá ložiska vykazují mírně vyšší úroveň vibrací, zejména při středních otáčkách. U domácích spotřebičů, lékařského vybavení a kancelářské automatizace ponechejte jednu řadu, pokud rezerva zatížení nevynutí dvojitou řadu.

Aplikace vhodné pro každý typ

Jednořadá kuličková ložiska pokrývají největší část rotačních strojů: elektromotory, čerpadla, kompresory, ventilátory, dopravníkové válečky, převodovky a obecné průmyslové pohony. Stejné rodiny se objevují v automobilovém sektoru v pohonech příslušenství, polohách převodovek a sestavách konců kol; společnosti stránka automobilového průmyslu dokumentuje tyto montážní kontexty.

Dvouřadá kuličková ložiska se objevují tam, kde je radiální zatížení vzhledem k velikosti hřídele vysoké a vrtání pouzdra nemůže růst: kompaktní převodovky, kladkostroje a kladkostroje, zemědělské nářadí, textilní stroje a tiskařské lisy. Utěsněné dvouřadé jednotky jsou ceněny v místech, kde je obtížný přístup k údržbě.

Při každodenní výměně pocházejí čísla dílů nejčastěji používaná jako dvouřadé náhrady s hlubokými drážkami z řady 5200 a 5300. The Dvouřadá kuličková ložiska s kosoúhlým stykem řady 5200 poskytují stejnou kompaktnost a vysokou radiální kapacitu a definovaný kontaktní úhel přidává předvídatelnou schopnost axiálního zatížení. Když výkres specifikuje dvouřadé kuličkové ložisko pro polohu se střední rychlostí a vysokým zatížením, jedná se o obvyklou odpověď typu drop-in.

Vlastní výrobci dvouřadých kuličkových ložisek s kosoúhlým stykem řady 5200, Facto Společnost Shanghai Yinin Bearing & Transmission Company je čínský výrobce dvouřadých kuličkových ložisek s kosoúhlým stykem řady 5200 a zakázkový výrobce 5200... Zobrazit produkt →

Praktický kontrolní seznam pro výběr

Projděte tyto kroky v uvedeném pořadí a otázka týkající se počtu řádků se obvykle zodpoví sama.

1. Vypočítejte skutečné radiální a axiální zatížení, včetně rázového zatížení, a požadovanou životnost L10 pro danou aplikaci.
2. Porovnejte provozní rychlost a maximální teplotu s limitní rychlostí každého kandidáta.
3. Změřte dostupnou šířku a vrtání pouzdra. Omezení šířky upřednostňuje jeden řádek; omezení vrtání upřednostňují dvojitou řadu.
4. Odhadněte nesouosost hřídele a skříně. Více než několik úhlových minut očekávaného nesouososti vylučuje dvojitou řadu.
5. Zkontrolujte limity hluku a vibrací ze specifikace zařízení.
6. Zkontrolujte dostupnost a dodací lhůtu. Jednořadá ložiska jsou skladové položky ve většině rodin 6000, 6200 a 6300; dvouřadá série často trvá déle, než zdroj.

Srovnání shrnuje níže uvedená výsledková karta.

U většiny strojů, jednořadé kuličkové ložisko je tím správným výchozím bodem . Je spolehlivý, ekonomický a snadno se získává. Když výpočet životnosti říká, že jedna řada nedosáhne požadované hodnoty v dostupné obálce, přesuňte se na dvouřadou nebo na utěsněnou dvouřadou úhlovou kontaktní jednotku, pokud je přístup k mazání špatný.

Před dokončením čísla dílu zkontrolujte průvodce výběrem ložisek s hlubokou drážkou a průvodce srovnáním ložisek s kosoúhlým stykem ; oba vysvětlují ratingy a provozní limity, které jsou důležité při zadávání zakázek. Společnost Shanghai Yinin Bearing & Transmission Company dodává řady jednořadých a dvouřadých kuličkových ložisek v celém katalogu, takže týmy inženýrů a nákupčích mohou porovnávat skutečnou skladovou dostupnost namísto práce z teoretických stránek.