Následuj mě na: 
Vše, co byste měli vědět o radiální vůli ložisek a vnitřní vůli
Na první pohled kuličková ložiska jsou relativně jednoduché mechanické části. Analýza jejich vnitřní geometrie však ukazuje, že jsou velmi složité. Například shoda kuliček s oběžnou dráhou, radiální vůle a počet kuliček ovlivňují schopnost kuličkového ložiska nést zatížení za různých podmínek. Obvykle jsou kuličková a jiná valivá ložiska navržena a sestavena s mírnou vnitřní vůlí mezi valivými prvky (kuličkami) a oběžnými drahami. Tato vůle vytváří radiální a axiální vůli v ložisku.
Je třeba poznamenat, že vzhledem k povaze jejich konstrukce a konstrukce je vnitřní geometrie jehlových, válečkových a kuželíkových ložisek velmi odlišná od geometrie kuličkových ložisek. Kuželíková ložiska jsou například jedinečná v tom, že vůle v ložisku se nastavuje během montáže. Radiální vůle a vnitřní vůle oběžných ložisek jsou nejdůležitější ze všech valivých těles. V tomto technickém informačním listu (TIS) se diskuse o kontaktním úhlu, průhybu, koncové vůli a předpětí týkají především kuličkových ložisek.
Radiální vůle neboli vnitřní vůle ložiska je vnitřní radiální vůlí v ložisku a je naměřenou hodnotou celkového radiálního pohybu vnějšího kroužku vzhledem k vnitřnímu kroužku v rovině kolmé k ose ložiska. Kuličková ložiska se montují na hodnoty radiální vůle v závislosti na požadovaném rozsahu. Radiální vůle je určena skutečnými průměry oběžné dráhy a průměrem koule.
Radiální vůli lze ověřit u smontovaných ložisek pomocí speciálně navržených měřidel. Při měření radiální vůle je ložisko vystaveno standardnímu zatížení, aby byl zajištěn plný kontakt mezi všemi součástmi ložiska. U miniaturních a tenkých ložisek při takovém zatížení je naměřená hodnota větší než udávaná hodnota pro radiální vůli. To je způsobeno elastickou deformací. V těchto případech se používají kompenzační faktory.
Definice Axiální Vůle V Kuličkovém Ložisku
Axiální neboli koncová vůle je maximální relativní axiální pohyb vnitřního kroužku vzhledem k vnějšímu kroužku. Koncová vůle přímo souvisí s radiální vůlí kuličkového ložiska. Ve většině systémů číslování dílů není axiální vůle normálně specifikována.
Často dochází k záměně s „uvolněností“ a úrovní přesnosti. Radiální vůle je specifikována nezávisle ABEC třídy tolerance pro kroužky. U kuličkových ložisek by ve většině případů měla být vnitřní vůle odstraněna v procesu montáže aplikací axiálního předpětí na dvojici ložisek. Toho lze dosáhnout pomocí podložek, pružin, napínacích matic a/nebo jiných montážních technik. Axiální předpětí je také důležitým konstrukčním parametrem, který ovlivňuje výkon i životnost. Předpětí je podrobněji vysvětleno v samostatném technickém informačním listu (TIS).
Kontaktní úhel V Kuličkovém Ložisku
Kdy kuličková ložiska jsou axiálně předepnuté, je stanoven kontaktní úhel. Kontaktní úhel je úhel mezi rovinou kolmou k ose ložiska a přímkou spojující dva kontaktní body mezi kuličkou a vnitřní a vnější oběžnou dráhou. Počáteční kontaktní úhel je kontaktní úhel, když je ložisko vystaveno minimální axiální síle nebo zatížení nezbytnému k odstranění vůle vyplývající z radiální vůle. Další aplikovaná axiální zatížení dále zvýší kontaktní úhel. Čím větší je hodnota radiální vůle v ložisku, tím větší bude výsledný kontaktní úhel.
Ve většině aplikací ložisek je radiální vůle z funkčního hlediska kritická než axiální vůle. V důsledku toho se stal standardní nákupní specifikací.
Obecné úvahy o designu:
Výběr hodnoty radiální vůle v konkrétní aplikaci ložiska je důležitým konstrukčním hlediskem. Jak bylo popsáno dříve, radiální vůle přímo ovlivňuje kontaktní úhel a axiální nebo koncovou vůli ložiska. V provozu je navíc důležitým faktorem, který má významný vliv na další faktory jako je hluk, vibrace, teplo, namáhání, průhyb, rozložení zatížení a únavová životnost.
montáž:
Při montáži ložiska pomocí uložení s přesahem by měla být zvolena volnější nebo větší hodnota radiální vůle. Radiální vůle v ložisku se po montáži zmenší v důsledku deformace vnitřních nebo vnějších kroužků. U miniaturních ložisek s velmi tenkými kroužky průřezu je radiální vůle redukována přibližně o 80 % skutečného přesahu. Radiální vůle po montáži je primárním konstrukčním hlediskem. Proto by měla být dokončena studie tolerance spojovacích součástí a musí být provedena kompenzace interference při maximálním stavu materiálu. Pro maximální životnost je požadována kladná vůle po montáži.
Loading:
Když je kuličkové ložisko vystaveno tahu nakládáníVyšší kontaktní úhel bude mít za následek snížení namáhání kuličky na oběžné dráze. Vyšší hodnoty radiální vůle mají za následek vyšší hodnoty kontaktního úhlu. Za těchto podmínek to zajistí delší životnost ložiska, nižší točivý moment a menší axiální výchylku. V situaci čistého tahu může zvýšení kontaktního úhlu o 15° vést k více než 70% snížení kontaktního napětí (kulička-oběhová dráha).
Když je kuličkové ložisko vystaveno čistě radiálnímu zatížení (nebo radiálnímu zatížení s nízkým axiálním zatížením), obvykle se doporučuje nižší radiální vůle. Tím se zátěž rozloží na větší počet kuliček. Zejména u miniaturních ložisek by však ložiska s malou radiální vůlí neměla být vystavena uložení s přesahem. To může mít za následek negativní vůli a drasticky snížit životnost.
Nesouosost a umístění:
Vyšší hodnoty radiální vůle umožňují větší nesouosost a měly by být zvoleny v případech, kdy je vysoký stupeň průhybu hřídele. Je třeba poznamenat, že ačkoli má kuličkové ložisko schopnost kompenzace (kolem 1° nebo méně), nesouosost výrazně snižuje životnost ložiska. V případech s lehkým zatížením však může být dopad menšího vychýlení tolerovatelný.
Přísnější hodnoty radiální vůle budou samozřejmě kontrolovat a omezovat radiální pohyb.
Pokud musí být axiální polohování kontrolováno nebo je požadována koncová vůle „nula“, doporučuje se odstranit koncovou vůli aplikací axiálního předpětí pomocí podložek, podložek nebo jiných montážních metod. Je třeba vzít v úvahu také duplexní ložiska. Není vhodné používat nízké hodnoty radiální vůle pro řízení koncové vůle.
Teplota:
Pokud existuje vysoký teplotní gradient mezi vnitřním a vnějším kroužkem, doporučuje se volnější radiální vůle.
Rychlost:
Jak již bylo zmíněno dříve, vysoké hodnoty radiální vůle mají za následek vysoké hodnoty kontaktního úhlu. Když se ložisko otáčí, sada kuliček (nebo kuliček) se otáčí kolem roztečné kružnice ložiska, každá kulička se otáčí kolem své vlastní osy a na koule působí kroutící momenty. Velikost krouticího momentu souvisí s kontaktním úhlem. Se zvyšující se rychlostí otáčení se zvětšují rotační síly působící na kuličky a dochází ke skluzu mezi kuličkami a oběžnými drahami. Toto prokluzování má za následek selhání mazacího filmu, zvýšené teplo a potenciální předčasné selhání. Rovnováha mezi výhodami snížení kontaktního úhlu namáhání musí být zvážena proti možnému selhání maziva v důsledku prokluzu koule.
Specifikace radiální vůle:
Není praktické a možná ani možné vyrábět skupinu ložisek, která mají všechna přesně stejnou radiální vůli. Je to proto, že všechny vlastnosti součástí ložiska (oběžná dráha vnitřního kroužku, oběžná dráha vnějšího kroužku a kuličky), které ovlivňují radiální vůli, mají výrobní tolerance. Výrobci měří a třídí ložiskové kroužky a kuličky tak, aby je bylo možné „spárovat“ během procesu montáže a dosáhnout určitého rozsahu radiální vůle pro skupinu (nebo výrobní šarži) ložisek.
Existuje několik způsobů, jak určit radiální vůli. Specifikace radiální vůle jsou obvykle závislé na výrobci. Kompletní popisy čísel dílů jsou podrobně uvedeny v samostatném technickém informačním listu (TIS). AUB specifikuje radiální vůli takto:
Pro kuličková ložiska v metrickém provedení (miniaturní a přístrojová) s průměrem díry menším než 10 mm.
Symbol povolení | MC1 | MC2 | MC3 | MC4 | MC5 | MC6 | |
Skutečná clearance v uM | min | 0 | 3 | 5 | 8 | 13 | 20 |
max | 5 | 8 | 10 | 13 | 20 | 28 | |
Skutečná vůle v palcích | min | 0 | 0.0001 | 0.0002 | 0.0003 | 0.0005 | 0.0008 |
max | 0.0002 | 0.0003 | 0.0004 | 0.0005 | 0.0008 | 0.0011 | |
Pro kuličková ložiska v palcovém provedení (miniaturní a přístrojová) s průměrem díry menším než 10 mm.
KÓD AST | Skutečný rozsah radiální vůle v palcích | Klasifikace |
K13 nebo P13 | .0001 až .0003 | Těsný |
K25 nebo P25 | .0002 až .0005 | Normální |
K58 nebo P58 | .0005 až .0008 | Volný |
K811 nebo P811 | .0008 až .0011 | Extra Loose |
Pro kuličková ložiska s průměrem díry 10 mm nebo větším se používají následující tabulky.
Vnitřní vůle pro radiální kuličková ložiska s hlubokou drážkou v mikrometrech
Vnitřní vůle pro radiální kuličková ložiska s hlubokou drážkou v palcích (0001”)
