Nejlepší průvodce kuličkovými ložisky a jehlovými válečkovými ložisky

Nejlepší průvodce kuličkovými ložisky a jehlovými válečkovými ložisky

Prozkoumejte klíčové rozdíly mezi kuličková ložiska vs jehlová ložiska. Přečtěte si náš blog a zjistěte, který typ ložiska je pro vaši aplikaci nejlepší. Od vysokorychlostních turbodmychadel v automobilech až po přesné stroje v průmyslových aplikacích jsou dvě nejběžnější jehlová a kuličková ložiska. typy ložisek slouží k podpoře a rotaci. Ale který z nich je lepší? Tento článek porovná kuličková ložiska a jehlová ložiska, aby vám pomohl určit, které z nich je nejlepší volbou pro vaši konkrétní aplikaci. Přečtěte si o klíčových rozdílech, použití a běžných aplikacích kuličkových ložisek a jehlových ložisek. Ušetřete čas a zvyšte efektivitu díky analýze od našich odborníků na ložiska.

Kuličková ložiska vs jehlová válečková ložiska

Kuličková ložiska vs jehlová ložiska jsou obě valivá ložiska. Valivá ložiska se skládají z orbitálních kroužků (vnitřní a vnější kroužky), valivých těles (kuliček nebo válečků) a klecí. Mezi dvěma protilehlými vodicími kroužky valivého ložiska je uspořádáno několik valivých prvků a k zabránění vzájemného kontaktu valivých prvků a udržení určitého intervalu pro provoz je použita klec. Geometrický tvar valivých těles a povrchů oběžných drah vnitřního a vnějšího prstence je bodový (kuličková) nebo liniová (válečková). Teoreticky se valivá tělesa odvalují a rotují mezi vnitřním a vnějším kroužkem.

Hlavní funkcí ložisek je pomáhat mechanickému zařízení snižovat tření. Ložiska snižují tření tím, že způsobují odvalování dvou povrchů proti sobě, čímž se snižuje množství vznikajícího tření. Styčná plocha (bod) mezi valivými tělesy a kroužkem oběžné dráhy podpírá svou plochou oběžné dráhy zatížení ložiska. Ložisková klec nenese přímo zatížení ložiska. Ložisková klec kromě udržování správné polohy valivých těles ve stejných intervalech také zabraňuje odpadávání valivých těles při montáži ložiska.

valivá ložiska

Zatížení přenášená ložisky zahrnují radiální zatížení a axiální zatížení. Valivá ložiska se dělí především do dvou kategorií: kuličková ložiska a válečková ložiska podle tvaru valivých těles. Ve srovnání s válečkovými ložisky se stejnými hlavními rozměry jsou kuličková ložiska vhodná pro vysokorychlostní, vysoce přesné aplikace s nízkým točivým momentem a nízkou hlučností. – Vhodné pro vibrační aplikace díky nízkému třecímu odporu a házení hřídele během otáčení. Protože existuje mnoho forem a typů valivých ložisek, každé má své vlastní vlastnosti. Valivá ložiska mají tyto společné výhody:

(1) Koeficient tření je malý
(2) Existují mezinárodně jednotné normy a specifikace a značky jsou snadno zaměnitelné.
(3) Nízká spotřeba mazacího oleje.
(4) Ložisko může nést radiální i axiální zatížení.
(5) Je také snadnější používat při vysokých nebo nízkých teplotách.
(6) Použití předpětí může zlepšit tuhost ložiska.

Co jsou kuličková ložiska?

Kuličková ložiska jsou navrženy tak, aby snižovaly rotační tření a podporovaly radiální a axiální zatížení. Základní konstrukce kuličkového ložiska obsahuje minimálně dva kroužky, které obsahují kuličky a přenášejí zatížení přes kuličky. Jedna z drah je obvykle pevná, zatímco druhá drážka je připojena k rotační součásti, jako je náboj kola nebo náprava. Když se ložisko otáčí, kuličky se odvalují mezi kroužky, čímž se snižuje tření a opotřebení ložiska. Jednou z hlavních výhod kuličkových ložisek je, že mají nižší koeficient tření než jiné typy ložisek. To jim umožňuje pracovat s menším teplem a opotřebením, čímž se prodlužuje životnost ložisek. Mají také vysokorychlostní schopnosti, díky čemuž jsou vhodné pro vysokorychlostní aplikace. Existuje mnoho typů kuličkových ložisek:

Typy ložisek a jejich použití
kuličková ložiska

Mezi kuličková ložiska, kuličková ložiska s hlubokou drážkou jsou nejčastěji používaná ložiska. Vnitřní i vnější kruhová dráha jsou obloukovité hluboké drážky, které mohou nést radiální zatížení, obousměrné axiální zatížení nebo kombinovanou zátěží a jsou vhodné i pro vysokorychlostní rotaci. Jedna dráha kuličkového ložiska je připojena k rotující součásti (jako je hřídel nebo náboj), zatímco druhá dráha je pevná. Když se kroužek sedla otáčí, otáčí se i koule. V důsledku rotace koule je součinitel tření menší než u dvou plochých povrchů, které se o sebe třou. Kontaktní plocha mezi drážkou držáku a koulí je velmi malá. Kuličková ložiska proto mívají nižší únosnost než jiné typy ložisek. Tyto ovladače však mohou tolerovat určité nesouososti mezi vnějším a vnitřním kroužkem. Jednou z nevýhod kuličkových ložisek s hlubokou drážkou je však to, že kuličky se časem „zploští“ a mohou nakonec selhat, pokud se vnější kroužek opotřebuje. Proto je třeba pravidelně kontrolovat parametry, jako je únosnost kuličkových ložisek.

Co je jehlové ložisko?

Jehlová ložiska jsou speciálním typem válečkových ložisek, které využívají štíhlé válečky, které připomínají jehlové válečky. Hlavním rozdílem mezi jehlovými ložisky a jinými typy válečkových ložisek je poměr průměru k délce válečků. Poměr průměru k délce je mezi 0.1 a 0.4. Jednou z hlavních výhod jehlových ložisek je větší plocha ve styku s vnějším povrchem ložiska, což má za následek vyšší únosnost než u kuličkových ložisek. Díky tomu jsou ideální pro aplikace s vysokým zatížením a omezeným prostorem. Typická konstrukce jehlového ložiska se skládá z jehlové klece, která orientuje a ukrývá jehlové válečky, samotné jehlové válečky a vnější kroužek.

Jehlová válečková klec je obvykle vyrobena z materiálu, jako je lisovaná ocel nebo plast a pomáhá držet jehlový váleček na místě, zatímco vnější kroužek je obvykle vyroben ze složitého materiálu, jako je ocel nebo mosaz. Jehlová ložiska jsou k dispozici v mnoha různých provedeních, včetně radiálního, axiálního a kombinovaného zatížení. Radiální jehlová ložiska jsou navržena pro nesení radiálních zatížení, zatímco axiální jehlová ložiska jsou navržena pro nesení axiálních zatížení. Kombinovaná radiální a axiální jehlová ložiska jsou navržena pro přenášení radiálního a axiálního zatížení. Z hlediska údržby mají jehlová ložiska relativně nízké nároky na údržbu. Obvykle jsou mazané tukem nebo olejema mazivo by se mělo kontrolovat a podle potřeby doplňovat. Kromě toho by měly být udržovány čisté a bez nepořádku, aby bylo zajištěno správné fungování. Celkově jsou jehlová ložiska všestranná a odolná válečková ložiska, která jsou ideální pro různé aplikace. Vyznačují se vysokou nosností a minimálními nároky na prostor a jsou k dispozici v různých provedeních, aby vyhovovaly potřebám různých aplikací.

jehlové válečkové ložisko

Ve srovnání s běžnými valivými ložisky mají jehlová ložiska menší výšku průřezu a menší prostor, vyšší nosnost a výrazně zvýšenou tuhost. Jehlová ložiska jsou schopna přenášet 2 až 8násobné zatížení než kuličková ložiska nebo ekvivalentní válečková ložiska se stejným průměrem hřídele. Zároveň jsou jehlová ložiska vhodná pro kývavý pohyb díky malé setrvačné síle způsobené rotací. Vhodné pro lehkou konstrukci malých strojů a lze jej také použít k výměně kluzných ložisek. Sestava jehlového válečku a klece je hlavním typem jehlového válečkového ložiska, které zahrnuje jehlový váleček a mechanickou klec, která jej nese. V miniaturizovaném provedení, které vyžaduje prostor, se často používá v pístových kompresorech a malých ojničních ložiscích motoru. Konstrukce klece může být použita zejména v prostředí s velkými změnami rychlosti, zrychlováním a zpomalováním, vysokými teplotami a špatnými podmínkami mazání.

Výhody kuličkových ložisek

Výhodou kuličkových ložisek je relativní stabilita, malý rozběhový a provozní moment, nízké ztráty výkonu a vysoká účinnost. Jejich nevýhodou je však na jejich velikost menší nosnost. Aplikace zahrnují malé výkonové motory, automobilové a traktorové převodovky, převodovky obráběcích strojů, obecné stroje a nástroje.

Silná nosnost

Kuličkové ložisko je ložisko, které vydrží axiální a radiální zatížení. Podporuje zatížení odvalováním kulových kuliček mezi vnitřním a vnějším kroužkem. Ve srovnání s jinými ložisky mají kuličková ložiska vyšší nosnost a snesou větší zatížení, díky čemuž je mechanický pohyb stabilní.

Flexibilní provoz

Protože kuličková ložiska jsou nesena valivými kuličkami, je jejich provozní flexibilita vyšší. Při mechanickém pohybu může odolat určitému úhlu odchylky, což umožňuje mechanickým částem pohybovat se v různých směrech, čímž se zlepšuje funkčnost mechanického pohybu.

Snadná instalace

Konstrukce kuličkových ložisek je poměrně jednoduchá a snadno se instaluje. Jednoduše vložte kuličkové ložisko do sedla ložiska zařízení a zajistěte jej upevňovací maticí nebo závitovým držákem. Ve srovnání s jinými způsoby instalace se složitými ložiskovými konstrukcemi je instalace kuličkových ložisek jednodušší a pohodlnější.

Trvanlivý

Vnitřní a vnější plochy kroužků kuličkového ložiska jsou vyrobeny z vysoce kvalitní oceli, takže je velmi odolné proti opotřebení. Stále si může udržet dobrý výkon při dlouhodobém provozu v mechanických pohybech a není snadné poškození, což zvyšuje životnost kuličkových ložisek.

Ušetřete místo

Kuličková ložiska zabírají méně místa než jiná ložiska. U ložisek stejných specifikací je vnější průměr kuličkového ložiska menší, což může ušetřit místo. Při konstrukci mechanických zařízení mohou kuličková ložiska poskytnout možnosti pro kompaktní konstrukci zařízení.

Výhody kuličkových ložisek

Výhody jehlových ložisek

Jehlová ložiska mají výhody malého třecího odporu, nízké spotřeby energie a vysoké mechanické účinnosti. Mají však nevýhodu, že jsou relativně drahé a produkují hluk než jiná ložiska. Aplikace zahrnují kompresory, převodovky, čerpadla, měniče točivého momentu a závěsné systémy. Jehlová ložiska jsou odolná, kompaktní a lehká a jsou často preferována před kuličkovými ložisky, když je prostor omezený.

Nízké náklady na údržbu

Většina jehlových ložisek nevyžaduje denní, týdenní nebo dokonce měsíční údržbu. Je však třeba je udržovat dobře promazané. To znamená zvolit správný typ maziva a zajistit, aby správné množství maziva pokrylo valivá tělesa ložiska (jehlové válečky). Správné mazání je také důležité pro udržení nečistot a úlomků a ochranu ložisek před korozí. Je také důležité vědět, kdy mazat a jaké množství lubrikantu použít. Nejlepší řešení obvykle zahrnují instalaci automatického mazacího systému, aby ložiska dostávala správné množství maziva ve správný čas.

Vynikající axiální a radiální únosnost

Průmyslová jehlová ložiska snesou i vysoké axiální a radiální zatížení. Tím se liší od kuličkových ložisek, která se obvykle používají v aplikacích, které nevyžadují vysoké požadavky na axiální a radiální zatížení. Axiální zatížení, někdy nazývané axiální zatížení, jsou síly působící rovnoběžně s osou, zatímco radiální zatížení působí kolmo k ose. Jehlová ložiska snášejí vysoké zatížení na montážní ploše (axiálním směru) a v radiálním směru, a proto mají vynikající axiální a radiální zatížení.

Výborná tuhost

Tuhost se týká schopnosti materiálu udržet si svůj tvar bez deformace, ohýbání nebo lámání při působení vysokých vnějších sil. Průmyslová jehlová ložiska mají vynikající tuhost a i malá pružná deformace na jehlovém ložisku obvykle neovlivňuje jeho činnost. Použití tuhých ložisek v aplikacích s pevným uložením s vysokým axiálním a radiálním zatížením pomáhá chránit protilehlé povrchy a přilehlé části před třením a nadměrným opotřebením. Tuhost se bude lišit v závislosti na velikosti ložiska a typu použitého jehlového ložiska. Vždy je třeba vzít v úvahu faktory včetně fyzického prostoru, který musí ložisko zabírat, a axiálního a radiálního zatížení, kterému musí ložisko odolat. Zvýšení počtu použitých jehelních válečků zvýší tuhost.

Ideální pro vysokorychlostní aplikace

Kuličková ložiska generují menší odstředivou sílu ve vysokorychlostních aplikacích. To zvyšuje tření, což způsobuje přehřátí kuličkového ložiska a jeho případné prasknutí. Naproti tomu jehlová ložiska produkují vyšší odstředivé síly při vysokých rychlostech otáčení, protože jehly jsou delší a těžší než kuličky v kuličkových ložiskách. Jehlová ložiska také produkují vysokou rotaci a nepřehřívají se při vysokých rychlostech, takže jsou ideální pro vysokoteplotní aplikace.

Nízký koeficient tření

Ke tření dochází, když daný materiál nebo povrch narazí na odpor při klouzání, pohybu nebo tření o jiný materiál nebo povrch. Koeficient tření je poměr tření mezi dvěma materiály k normálové síle, která je drží pohromadě. Nízký koeficient tření znamená nízký odpor mezi dvěma povrchy. Jehlová ložiska mají během provozu nízký koeficient tření. To znamená, že tření je velmi nízké, takže se ložiska nepřehřívají. To také znamená, že ložiska nevyžadují mnoho mazání pro řízení tření mezi dosedacími plochami.

Vynikající mechanické vlastnosti

A konečně, mechanické vlastnosti se liší v závislosti na materiálu, ze kterého je ložisko vyrobeno. Ve většině případů však výrobci ložisek tepelně upravují jehlová ložiska, aby zlepšili jejich mechanické vlastnosti. Tepelné zpracování může zlepšit pevnost, trvanlivost, tvrdost, tažnost, elasticitu a odolnost proti opotřebení ložisek. Vzhledem k tomu, že ložisko bude v kontaktu s jinými kovy, zvýšení jeho tvrdosti, pevnosti v tahu, tažnosti a odolnosti proti opotřebení prostřednictvím tepelného zpracování může pomoci prodloužit životnost ložiska a zároveň ochránit jakékoli styčné povrchy. Díky tomu jsou ložiska pevnější a odolnější, vydrží déle a vyžadují méně výměn.

Nevýhody kuličkových ložisek

Hlavní nevýhodou kuličkových ložisek je, že mají tendenci se časem opotřebovávat. Valivá tělesa kuličkového ložiska se časem opotřebují, a když se části začnou opotřebovávat, může to způsobit hluk ložiska. Navíc, pokud je kuličkové ložisko vystaveno extrémnímu teplu nebo chladu, může zkřehnout, což způsobí prasknutí a prasknutí ložiska, což způsobí jeho selhání. Kuličková ložiska jsou také náchylná ke znečištění, což může způsobit, že se ložiska zanesou a nebudou se moci plynule otáčet. Pokud nejsou ložiska pravidelně mazána, budou vydávat hluk a začnou vibrovat, což způsobí předčasné selhání ložiska. A konečně, výměna a údržba kuličkových ložisek může být nákladná. Jejich instalace může být obtížná a vyžadují speciální nástroje a dovednosti k instalaci, což může zvýšit náklady na jejich výměnu. Navíc vyžadují pravidelnou údržbu, jako je mazání a čištění, což zvyšuje celkové náklady na vlastnictví.

Nevýhody kuličkových ložisek

Nevýhody jehlových ložisek

Jehlová ložiska mohou být velmi drahá. Pokud není mazání správně udržováno, může se snadno poškodit. Pokud je jehlové ložisko použito v aplikaci bez dostatečné podpory, může se předčasně opotřebovat. Jehlová ložiska jsou navíc citlivá na rázové zatížení a mohou se snadno poškodit, pokud jsou vystavena nadměrné síle. Jehlová ložiska vyžadují přesné vyrovnání, aby správně fungovala, ale to může být v některých aplikacích obtížné.

Nevýhody jehlových ložisek

Aplikace s kuličkovými ložisky

Kuličková ložiska snižují rotační tření a podporují radiální a axiální zatížení v různých aplikacích. Kuličková ložiska se běžně vyskytují v robotech, elektromotorech, čerpadlech, ventilátorech, kompresorech a dalších rotačních strojích, která podpírají rotující hřídele a snižují tření mezi hřídelí a jejími součástmi. Používají se také v dopravníkových systémech a automobilových součástech. Kromě toho se kuličková ložiska používají ve skateboardech, inline bruslích a dalších rekreačních produktech. Kuličková ložiska se také nacházejí v mnoha spotřebních výrobcích, jako jsou ruční spotřebiče, hračky a nástroje. Kuličková ložiska se také používají ve vysoce výkonných lékařských a stomatologických zařízeních, jako jsou zubní vrtačky a lékařská zobrazovací zařízení. Kuličková ložiska se také používají v mnoha průmyslových strojích, jako jsou obráběcí stroje, čerpadla, kompresory a dopravníkové systémy.

Aplikace s kuličkovými ložisky

Aplikace jehlových ložisek

Jehlová ložiska se běžně používají v automobilovém, leteckém a průmyslovém průmyslu. Tato ložiska jsou navržena tak, aby poskytovala podporu pro rotující a oscilující hřídele a používají se v různých aplikacích. V automobilových aplikacích se jehlová ložiska používají v převodovkách, spojkách, diferenciálech, systémech posilovače řízení a dalších součástech hnacího ústrojí. V převodovkách se jehlová ložiska používají ke snížení tření a opotřebení součástí a ke snížení výkonu potřebného k pohonu převodovky. Ve spojkách se jehlová ložiska používají ke snížení opotřebení a tření na lamelách spojky, takže vydrží déle a zajistí hladší chod. V leteckých aplikacích se jehlová ložiska používají v leteckých motorech, podvozcích a řídicích plochách. V motorech se jehlová ložiska používají ke snížení tření a opotřebení klikových hřídelí a dalších rotujících dílů, což pomáhá zlepšit účinnost a výkon motoru. V podvozku se jehlová ložiska používají ke snížení tření a opotřebení součástí zavěšení a zajišťují hladší jízdu. Na řídicích plochách se používají jehlová ložiska pro snížení tření a opotřebení pohonů, což umožňuje lepší ovládání letadla.

Aplikace jehlových ložisek

Máte-li dotazy týkající se kuličkových ložisek vs jehlových ložisek nebo potřebujete pomoc výběr nejlepšího jehlového ložiska pro vaši aplikaci kontaktujte společnost Aubearings. Společnost byla založena před více než dvaceti lety a jsme certifikovaným výrobcem ložisek ISO 9001 a IATF 16949 se specializací na všechny typy ložisek. Kontaktujte nás ještě dnes, abyste se dozvěděli o našich možnostech a konstrukcích ložisek nebo si vyžádali cenovou nabídku.