Následuj mě na: 
Nejlepší průvodce měřením vůle ložisek
Ve strojírenství a výrobě jsou ložiska klíčovými součástmi, které zajišťují hladký chod a dlouhou životnost mechanických zařízení. Výkon ložiska závisí nejen na jeho konstrukci a kvalitě výroby, ale také na vůli ložiska. Ložisková vůle označuje mezeru mezi valivými tělesy ložiska a vnitřním a vnějším kroužkem, která má významný vliv na hluk, vibrace, tvorbu tepla a rozložení zatížení ložiska. Tento článek se ponoří do konceptu, klasifikace a metod výpočtu vůle ložiska a jeho dopadu na výkon ložisek a poskytují podrobné vzorce a datovou podporu.
Vůle ložisek se vztahuje na mezeru mezi valivými prvky ložiska a vnitřním a vnějším kroužkem, když nepůsobí žádné vnější zatížení. Vůli ložiska lze v závislosti na směru měření rozdělit na radiální a axiální.
1. Radiální vůle: Ve stavu bez zatížení, když je vnitřní kroužek ložiska pevný, velikost pohybu vnějšího kroužku v radiálním směru, tj. posunutí kolmo ke směru osy.
2. Axiální vůle: Ve stavu bez zatížení, když je vnitřní kroužek ložiska pevný, velikost pohybu vnějšího kroužku v axiálním směru, tj. posunutí rovnoběžně se směrem osy.
Stupeň vůle ložiska
Třídy vůle ložisek jsou klasifikovány podle jejich velikosti a každá třída je vhodná pro různé pracovní podmínky a aplikace. Běžné stupně propustnosti zahrnují C2, CN, C3, C4 a C5.
Povolení úrovně C2
Třída C2 má menší vůli a je vhodná pro aplikace, které vyžadují vyšší přesnost a stabilitu ložisek, jako jsou přesné přístroje a motory. Tento typ ložiska má díky své malé vůli nízkou hlučnost a vibrace při provozu a je vhodný pro vysoce přesná mechanická zařízení.
Povolení úrovně CN
Třída CN je normální vůle a je vhodná pro většinu obecných aplikací, jako jsou průmyslové stroje a vozidla. Poskytuje dobré vyvážení a zajišťuje provozní stabilitu ložiska a zároveň se přizpůsobuje obecnému zatížení a změnám teploty.
Povolení úrovně C3
Třída C3 má větší vůli a je vhodná pro aplikace s vysokými teplotami nebo větším zatížením, jako jsou motory a těžké stroje. Větší vůle může kompenzovat tepelnou roztažnost způsobenou rostoucí teplotou a zabránit selhání ložisek v důsledku přehřátí.
Vůle třídy C4 a třídy C5
Třídy C4 a C5 mají větší vůle než třída C3 a jsou vhodné pro aplikace s vyššími teplotami nebo větším zatížením. Tyto úrovně vůle se používají pro zařízení v extrémních pracovních podmínkách, jako jsou prostředí s vysokou teplotou nebo přetížená mechanická zařízení, aby se zajistilo, že ložiska mohou stále fungovat stabilně v drsných podmínkách.
| Třída odbavení | Radiální vůle (µm) | Axiální vůle (µm) | Příklady použití |
|---|---|---|---|
| C2 | Méně než normální (10–20) | Méně než normální (10–25) | Aplikace s vysokou přesností a nízkou hlučností |
| CN (normální) | Normální (20–40) | Normální (25–50) | Obecné průmyslové aplikace |
| C3 | Větší než normální (40–70) | Větší než normální (50–90) | Aplikace s vysokou teplotou nebo velkým zatížením |
| C4 | Větší než C3 (70-100) | Větší než C3 (90-130) | Velmi vysoká teplota nebo velmi silné zatížení |
| C5 | Větší než C4 (100-130) | Větší než C4 (130-160) | Extrémní podmínky s maximální vůlí |
Měření vůle ložisek
Měření vůle ložisek je klíčovým krokem k zajištění stabilního výkonu ložisek za skutečných provozních podmínek. Dále jsou popsány různé typy vnitřní vůle ložisek a jejich výpočetní vzorce.
Změřená vnitřní vůle ložiska (Δ1)
Naměřená vnitřní vůle ložiska se měří při specifickém zatížení, včetně zatížením vyvolané elastické deformace (δfo). Výpočtový vzorec je:
A1=A0+XNUMXfo
Δ1 je naměřená vnitřní vůle ložiska
Δ0 je teoretická vnitřní vůle ložiska
δfo je pružná deformace způsobená zatížením
Teoretická vnitřní vůle ložiska (Δ0)
Teoretická vnitřní vůle ložiska je radiální vnitřní vůle ložiska měřená bez zatížení a nezahrnuje pružnou deformaci. U valivých ložisek je elastická deformace nulová, takže vzorec zjednodušuje na:
A0=A1
Zbývající vnitřní vůle ložiska (Δf)
Zbytková vnitřní vůle ložiska je vůle ložiska po sestavení stroje, ale před jeho uvedením do provozu, s vyloučením elastické deformace, ale zohledněním roztažení nebo stlačení kroužku. Výpočtový vzorec je:
Δf=Δ0+δf
δf je změna způsobená expanzí nebo kompresí prstence
Efektivní vnitřní vůle ložiska (Δ)
Efektivní vnitřní vůle ložiska je vůle ložiska vytvářená strojem v důsledku provozní teploty, s vyloučením elastické deformace v důsledku zatížení. Výpočtový vzorec je:
Δ=Δf−δt=Δ0−(δf+δt)
δt je změna způsobená teplotním rozdílem mezi vnitřním a vnějším kroužkem
Faktory ovlivňující vůli ložiska
Vůli ložiska může ovlivnit několik faktorů, včetně teplotních změn, změn zatížení, kvality instalace a provozní rychlosti.
Změna teploty
Zvýšené teploty způsobují roztahování součástí ložisek, což ovlivňuje vůli. Teplo vznikající během provozu způsobuje roztahování vnitřního a vnějšího kroužku ložiska, čímž se zmenšuje vůle. Aby se předešlo selhání ložiska v důsledku tepelné roztažnosti, je důležité zvolit vhodný stupeň vůle. Vzorec je následující:
δt=αΔtDe
δt je zmenšení radiální vůle ložiska způsobené teplotním rozdílem mezi vnitřním a vnějším kroužkem (jednotka: mm).
α je lineární koeficient tepelné roztažnosti ložiskové oceli, který je přibližně 12.5 × 10⁻⁶/℃.
Δt je teplotní rozdíl mezi vnitřním a vnějším kroužkem (jednotka: ℃).
De je průměr kanálu vnějšího kroužku (jednotka: mm), pro kuličková ložiska: De=(4D+d), pro valivá ložiska: De=(3D+d).
Načítání změn
Různé podmínky zatížení mohou způsobit změny vůlí, zejména axiálního zatížení. Když je ložisko vystaveno axiálnímu zatížení, valivá tělesa se posunou v axiálním směru a změní vůli. Při navrhování a výběru ložisek je proto třeba vzít v úvahu skutečné podmínky zatížení.
Kvalita instalace
Nesprávná instalace může změnit vůli ložiska a ovlivnit jeho výkon. Například příliš těsná instalace může stlačit ložisko, snížit vůli a zvýšit tření a opotřebení. Příliš volná instalace zvýší vůli a povede k nestabilnímu provozu.
Rychlost běhu
Během vysokorychlostního provozu způsobí odstředivá síla deformaci sestavy ložiska a změnu vůle. Aby bylo zajištěno, že ložisko zůstane stabilní při vysokých otáčkách, je důležité zvolit vhodný stupeň vůle.
Proč investovat do čističky vzduchu?
Vůle ložiska je důležitým parametrem pro výkon ložiska. Správné pochopení a výpočet vůle ložiska je rozhodující pro instalaci, provoz a životnost ložiska. Díky pochopení různých typů vůlí ložisek a způsobu jejich výpočtu mohou inženýři lépe vybírat a používat ložiska pro splnění různých provozních podmínek a potřeb aplikací. Doufám, že tento článek pomůže čtenářům plně porozumět důležitosti vůle ložisek a aplikovat tyto znalosti v praktické práci ke zlepšení provozní účinnosti a spolehlivosti zařízení.