Měli byste vědět o ložiskových klecích

Měli byste vědět o ložiskových klecích

Přestože se ložisko skládá z mnoha částí, lze o kleci také říci, že je to „krevní céva“ ložiska. Materiál klece proto při výkonu ložiska přímo souvisí s účinností ložiska. Ložisková klec je část ložiska, která obaluje všechna nebo část valivých těles a pohybuje se s nimi, aby izolovala valivá tělesa. Obvykle také vede valivá tělesa a udržuje je v ložisku.

Když valivé ložisko funguje, zvláště když je zatížení složité a otáčí se vysokou rychlostí, musí klec odolat velké odstředivé síle, nárazu a vibracím. Mezi klecí a valivými tělesy je velké kluzné tření a vzniká velké množství tepla. Kombinovaný účinek síly a tepla může vést k selhání klecea ve vážných případech může dojít k popálení a rozbití klece. Proto se požaduje, aby materiál klece měl dobrou tepelnou vodivost, dobrou odolnost proti opotřebení, malý koeficient tření, malou hustotu, určitou kombinaci pevnosti a houževnatosti a dobrou elasticitu a tuhost. Koeficient roztažnosti podobný jako u valivých těles. A dobrý výkon při zpracování. Kromě toho na klec působí také chemická média, jako jsou maziva, přísady do maziv, organická rozpouštědla a chladicí kapaliny.

ložiskové klece

Role ložiskové klece

The main purpose of the bearing cage is to maintain a suitable distance between the rolling elements and avoid direct contact between adjacent rolling elements to maintain friction and the resulting heat at a minimum level; to keep the rolling elements evenly distributed In all bearings, the load can be distributed evenly in all bearings, so that the load can be distributed evenly and reduce noise. The rolling elements can be correctly guided in the no-load zone to improve the rolling conditions in the bearing and avoid destructive accidents. drag.

Klasifikace ložiskových klecí

Běžně používané klece se dělí především na kovové klece a nekovové klece podle druhu materiálu. Existují i ​​kompozitní klece atd. Speciální ložiskové klece by měly splňovat i požadavky speciálních pracovních podmínek. Jako je odolnost proti vysokým teplotám, odolnost proti korozi, samomazné (používané ve vakuu) nebo nemagnetické atd.

Materiál ocelové klece

Díky své vysoké pevnosti, dobré houževnatosti a snadnému zpracování se materiály ocelové klece běžně používají ve valivých ložiskách. Ocelové držáky jsou obvykle lisovány za studena z vysoce kvalitních uhlíkových ocelových plechů. Kromě toho lze podle potřeby použít i jiné mechanické způsoby zpracování. Mezi běžně používané materiály ocelových klecí patří 20, 30, 45, 0Cr18Ni9, 1Cr18Ni9Ti, 40CrNiMo, ML15, ML20 atd. Ocelové klece jsou obecně tepelně zpracovány, aby se odstranilo pnutí a obnovila se plasticita. Včetně vysokoteplotního popouštění, rekrystalizačního žíhání atd. Aby se snížil koeficient tření ocelové klece, musí být hotová klec v případě potřeby povrchově upravena.

Ocelová ložisková klec

Klecové materiály z barevných kovů

Na rozdíl od oceli mají neželezné kovy své vlastní speciální vlastnosti. Například hliníková slitina má vlastnosti nízké hustoty, dobré tepelné vodivosti a dobré odolnosti proti korozi; slitina mědi má vlastnosti dobré tepelné vodivosti, malého koeficientu tření, dobré tvarovatelnosti a vysoké provozní teploty; Slitina zinku a hliníku má výhody nízké ceny, nízké hustoty a vynikajícího výkonu.

Ložisková klec z neželezných kovů

Nekovové materiály klece

Nekovové materiály klece zahrnují hlavně polymery a kompozitní materiály, včetně nylonu, fenolické pásky, polytetrafluorethylenu atd. Polymerní materiály mají dobrou shodu pevnosti a pružnosti. Dobré kluzné vlastnosti umožňují polymerové kleci vytvářet pouze malé množství tření, když se pohybuje vzhledem k povrchu mazaného valivého tělesa, čímž se minimalizuje tvorba tepla a opotřebení ložiska. Za podmínek nedostatku maziva má polymerová klec stále vynikající pohybové vlastnosti. Může zajistit, že ložiska budou po určitou dobu fungovat bez poškození. Díky nižší hustotě polymerů mají klece z nich vyrobené menší setrvačnost.

nylonové ložiskové klece

Kromě toho, že je klec vyrobena z čistých materiálů, používá také modifikované polymerní materiály. Pro výplň nebo vyztužení použijte jiné materiály.

Po instalaci klece do ložiska. Díky mezeře mezi klecí a valivými tělesy může být klec přesazena v radiálním směru, což se nazývá radiální přesazení. Jeho posun lze vyjádřit následujícím vzorcem:

1705547183763

Mělo by být zajištěno, že když klec dosáhne maximálního radiálního přesazení, klec se nedotkne ložiskového kroužku.

Proces výroby ložiskové klece

Klec litá pod tlakem

Surovinami tlakově lité klece jsou hliníková slitina a mosaz. Suroviny se roztaví a nalijí do tlakové licí formy tlakového licího stroje a klec se odlévá jedním tahem. Licí brána se točí na soustruhu.

(1) Klec je přímo litá pod tlakem, která může získat dobrý geometrický tvar a rozměrovou přesnost bez mechanického zpracování a má vysokou efektivitu výroby.
(2) Po tlakovém lití kov krystalizuje a tuhne, s přesnou strukturou, dobrou kvalitou povrchu a odolností proti opotřebení.
(3) Vysoká míra využití materiálu a snížené náklady.

Při tlakovém lití klece z hliníkové slitiny je však vyžadováno velkotonážní zařízení a konstrukce a výroba formy jsou komplikované. Kapsy klece se při tlakovém lití snadno namáhají. V podmínkách, kdy je ložisko vystaveno nárazům, vibracím a proměnným otáčkám, je třeba dále zlepšit kvalitu tlakově lité klece.

Plastová litá klec

Vakuově sušené granulované technické plasty jsou umístěny v sudu, zahřívány odporovými dráty a roztaveny do polotekutého stavu. Polotekuté suroviny jsou pod tlakem pístu nebo pohyblivého šneku vstřikovány z trysky do formovací formy vstřikovacího stroje. Po zateplení získejte po ochlazení požadovanou klec.

(1) Klec je lisována v jednom vstřikování, které může získat přesný geometrický tvar a rozměrovou přesnost a nízkou hodnotu drsnosti povrchu bez nutnosti mechanického zpracování a účinnost výroby je vysoká.
(2) Forma a plastový odlitek se snadno tvoří, ložisko se snadno sestavuje a je snadné realizovat automatické ovládání.
(3) Plastová klec má dobré vlastnosti, jako je odolnost proti opotřebení, antimagnetická a nízké tření.

Avšak kvůli nedostatkům tepelné deformace, stárnutí a křehkosti samotného plastu, jakož i některým problémům ve struktuře klece a procesu vstřikování plastu, je použití plastové lité klece omezené.

For engineering plastic cages, the performance of each manufacturer is slightly different, but they are generally similar. This kind of cage is light in weight and suitable for high-speed applications. over, the failure mode of this kind of cage is not sudden bursting, so it is suitable for some occasions where sudden shutdown is not allowed. However, for mining machinery, this kind of cage is not suitable for use due to safety considerations, because its damage does not occur suddenly, but as the temperature gradually rises to a certain level, it is completely damaged, which will be very dangerous in explosive situations. . At the same time, this kind of cage has a temperature limit, usually -40~120℃: There is basically no obstacle to the brass cage, but it is not suitable for environments with ammonia. Generally, small bearings do not use copper cages. There are no restrictions on steel cages, but large-size bearings do not use steel cages.

Jak vybrat klec ložiska

Materiály klecí ložisek lze klasifikovat podle jejich výrobních materiálů a scénářů použití. Níže jsou uvedeny některé běžné materiály ložiskové klece:

Ocelová klec: Obvykle se vyrábí z vysoce kvalitní uhlíkové oceli nebo legované oceli, má vlastnosti vysoké pevnosti, odolnosti proti opotřebení a odolnosti proti korozi. Vhodné pro vysokorychlostní, vysoce zatížené a vysokoteplotní aplikace, jako jsou ložiska v leteckých motorech a převodovkách automobilů.

  • Výhody a výkon: Tento druh klece má vysokou pevnost a lehký materiál. Většinou se používá v kuličkových ložiskách, soudečkových a kuželíkových ložiscích a obecně na něj nemají vliv maziva na bázi minerálních olejů nebo alkalických olejů ve valivých ložiskách.

  • Omezení použití: náchylné ke korozi vlivem vody a vodní páry;

  • Provozní teplota: Provozní teplota klece může dosáhnout 300°C.

Ocelová ložisková klec

Mosazná klec: Obvykle se vyrábí z mosazi nebo bronzu, má vynikající odolnost proti opotřebení, odolnost proti korozi a nízký koeficient tření. Vhodné pro aplikace se střední rychlostí a nízkou zátěží, jako jsou ložiska v domácích spotřebičích, přístrojích a kancelářském vybavení.
Mosaz má vysokou pevnost v tahu a není ovlivněna běžnými ložiskovými mazivy. Často se používá v malých a středně velkých ložiskách. Vzhledem k vysoké ceně mědi je však vysoká i cena mosazných klecí. Hlavní rysy jsou následující:

  • Typ klece: lisovací a masivní, lisování je vhodné pouze pro malé a střední velikosti;

  • Materiál: Mosazný plech, mosazný odlitek nebo mosazný výkovek. Mosaz má vysokou pevnost v tahu a její mechanická pevnost je ekvivalentní pevnosti lisovací klece z ocelového plechu, ale její hustota je relativně malá, její mezní rychlost je vysoká a její cena je vyšší.

  • Výhody: Neovlivňují maziva, včetně syntetických olejů a tuků;

  • Omezení použití: Mosazné klece nelze používat v situacích nad 300 °C a nejsou vhodné pro čpavek (jako je chlazení), protože čpavek způsobí sezónní lámání mosazi;

  • Provozní teplota: Provozní teplota je nižší než 300°C.

Mosazná klec ložiska

Nylonová klec: Obvykle se vyrábí z polyamidu (PA66) a dalších technických plastů pro vstřikování, vyznačuje se nízkou hmotností, odolností proti korozi, dobrou izolací a snadným zpracováním. Vhodné pro aplikace s nízkou zátěží, nízkou rychlostí a vysokou teplotou, jako jsou ložiska v elektrických nástrojích, šicích strojích a strojích na zpracování potravin. Polyamidový nylonový materiál má výhody vysoké elasticity a nízké hmotnosti. Tato klec má velmi dobré kluzné a samomazné vlastnosti. Jde o produkt nové generace, který v současnosti nahrazuje železné klece.

  • Výhody a výkon: Polyamidový nylonový materiál má výhody vysoké elasticity a nízké hmotnosti.

  • Tato klec má velmi dobré kluzné a samomazné vlastnosti. Vhodné zejména pro situace, kdy dochází k namáhání vibracemi nebo k velkému zrychlení a zpomalení, nebo jsou vnitřní a vnější kroužky ložiska vzájemně nakloněny;

  • Omezení použití: Polyamidová nylonová klec může být ovlivněna speciálním mazáním (korozivní přísady v mazivu) a nelze ji používat ve vakuu, protože se stane křehkou kvůli dehydrataci;

  • Pracovní teplota: Pracovní teplota je nižší než 120°C a vyšší než -40°C. Pokud je teplota příliš nízká, nylon ztratí svou elasticitu.

Nylonová ložisková klec

Fenolická klec: skládá se z fenolové pryskyřice, tkaniny ze skleněných vláken a dalších materiálů, má vlastnosti vysoké pevnosti, vysoké teplotní odolnosti a dobrých izolačních vlastností. Vhodné pro vysokoteplotní a vysokorychlostní aplikace, jako jsou ložiska v leteckých motorech a plynových turbínách.

Ostatní materiály: Kromě běžných materiálů uvedených výše se při výrobě klecí ložisek používají i další materiály, jako je hliník, hořčík a další materiály z lehkých kovů a také některé kompozitní materiály. Tyto materiály se obvykle vybírají na základě požadavků konkrétní aplikace.

Faktory, které je třeba vzít v úvahu při výběru ložiskové klece

Pracovní prostředí: Pracovní prostředí ložiska má velký vliv na materiál klece. Například v prostředí s vysokou teplotou by měly být vybrány materiály odolné vůči vysokým teplotám, jako jsou ocelové nebo fenolové páskové klece; v korozivním prostředí by měly být vybrány materiály odolné proti korozi, jako jsou měděné nebo nylonové klece.

Typ ložiska: Různé typy ložisek mají různé materiály klece. Například kuličková ložiska s hlubokou drážkou, soudečková ložiska a kuželíková ložiska obvykle používají ocelové klece; zatímco válečková ložiska mohou používat měděné nebo nylonové klece.

Rychlost a zatížení: Rychlost a zatížení jsou také důležitými faktory při výběru materiálu klece. V podmínkách vysoké rychlosti a velkého zatížení je nutné volit materiály s vysokou pevností, odolností proti opotřebení a korozi, jako jsou ocelové nebo měděné klece.

Ekonomika: Za předpokladu splnění požadavků na výkon by měly být zváženy ekonomické faktory. Některé lehké a levné materiály, jako jsou technické plasty, jsou vhodné pro malé zatížení, nízké rychlosti a vysoké teploty.

Další faktory: Kromě toho je třeba vzít v úvahu faktory, jako je velikost, tvar, způsob zpracování a požadavky na instalaci klece.

Při výběru klece ložiska je třeba vzít v úvahu několik faktorů, včetně pracovního prostředí, typu ložiska, rychlosti a zatížení, ekonomiky a dalších souvisejících faktorů. Ve skutečných aplikacích by měl být výběr založen na specifických požadavcích a podmínkách, aby byl zajištěn normální provoz a životnost ložiska.