Przewodnik po wyborze łożysk walcowych

Przewodnik po wyborze łożysk walcowych

Łożyska walcowe to osobne łożyska, które są bardzo łatwe w montażu i demontażu. Łożyska walcowe umożliwiają błąd kątowy (nachylenie) pomiędzy osią pierścienia wewnętrznego i osią pierścienia zewnętrznego wynoszący od 2′ do 4′. Dlatego dokładność obróbki wału i gniazda łożyska jest stosunkowo wysoka, w przeciwnym razie na częściach stykowych bieżni mogą łatwo wystąpić nierówne obciążenia lub koncentracja naprężeń. Jednakże występowanie koncentracji naprężeń można ograniczyć poprzez korektę szyny stykowej rolkowej lub bieżni. Cylindryczne rolki stykają się liniowo z bieżnią i wytrzymują duże obciążenia promieniowe. Tarcie między elementami tocznymi a żebrami pierścieniowymi jest małe, dzięki czemu nadaje się do zastosowań wymagających dużych prędkości. Istnieją tysiące odmian łożysk walcowych, a wybór modelu zależy od konkretnego zastosowania. Bazując na wieloletnim doświadczeniu produkcyjnym, Aubearing podsumowuje wytyczne dotyczące wyboru łożyska walcowe.

Co to są łożyska walcowe?

Łożyska walcowe składają się z pierścienia wewnętrznego, pierścienia zewnętrznego, rolek i koszyka i wykorzystują cylindryczne elementy toczne do zastąpienia kulek w łożyskach kulkowych. Pierścienie łożyskowe i rolki przenoszą obciążenie, a koszyk utrzymuje rolki na miejscu. Ponieważ rolki cylindryczne stykają się liniowo z bieżnią, mają większą nośność niż łożyska kulkowe. Łożyska walcowe charakteryzują się dużą nośnością promieniową i umiarkowanym obciążeniem wzdłużnym. Chociaż elementy toczne są cylindryczne, nie są prawdziwymi cylindrami. Rolki są koronowane lub mają rowki na końcach, a geometria zmniejsza tarcie i pozwala na zastosowania przy dużych prędkościach. Łożyska walcowe zazwyczaj mają wskaźnik dokładności taki jak RBEC-5, który jest klasyfikacją Rady Inżynierów Łożysk Tocznych (RBEC). Gatunki RBEC opisują zakresy dokładności i tolerancji różnych typów łożysk. Ogólnie rzecz biorąc, im wyższy numer RBEC, tym węższe tolerancje łożyska.

Łożysko walcowe

Materiały na łożyska walcowe

Pierścienie wewnętrzne i zewnętrzne większości łożysk walcowych są wykonane ze stali chromowej. Stal chromowa 52100 charakteryzuje się wysoką i jednolitą twardością i odpornością na zużycie, a także wysoką granicą sprężystości. Wymagania dotyczące jednorodności składu chemicznego stali łożyskowej, zawartości i rozmieszczenia wtrąceń niemetalicznych oraz rozmieszczenia węglików są bardzo rygorystyczne. Jest to jeden z najbardziej rygorystycznych gatunków stali w całej produkcji stali. Generalnie koszyk łożysk walcowych jest wykonany ze stali lub mosiądzu. Jednakże zobaczysz także formowane koszyki poliamidowe, dzięki którym łożyska walcowe pracują płynniej i ciszej.

Materiał łożysk walcowych

Rodzaje łożysk walcowych

W zależności od liczby rzędów rolek łożyska walcowe można podzielić na łożyska walcowe jednorzędowe, łożyska walcowe dwurzędowe, łożyska walcowe z pełną liczbą wałeczków i łożyska walcowe czterorzędowe;

Wałek cylindryczny jednorzędowy

Rolki cylindryczne jednorzędowe to popularne łożyska oporowe, które są łatwiejsze w montażu i demontażu. Nie wytrzymują jednak dużych lub nadmiernych obciążeń promieniowych, ponieważ przenoszą tylko obciążenia osiowe w jednym kierunku i duże prędkości obrotowe. Łożyska walcowe jednorzędowe można podzielić na: typu NU, typu NJ, typu NUP i typu N w zależności od różnych konstrukcji żeber;

Wałek cylindryczny jednorzędowy
  • typ N – pierścień zewnętrzny nie posiada ożebrowania, a pierścień wewnętrzny nie posiada ożebrowania, co pozwala na przemieszczanie się wału względem gniazda łożyska w obu kierunkach osiowych.

  • Typ NU – z podwójnym ożebrowaniem na pierścieniu zewnętrznym i bez ożebrowania na pierścieniu wewnętrznym.

  • Typ NJ – podwójne obrzeże na pierścieniu zewnętrznym i pojedyncze obrzeże na pierścieniu wewnętrznym. Dlatego łożyska te nadają się do osiowego pozycjonowania wału w jednym kierunku.

  • Typ NF – pojedyncze obrzeże na pierścieniu zewnętrznym i podwójne obrzeże na pierścieniu wewnętrznym.

  • Typ NUP – podwójne ożebrowanie na pierścieniu zewnętrznym, pojedyncze obrzeże na pierścieniu wewnętrznym oraz ożebrowanie płaskie zdejmowane. Łożyska te mogą być stosowane jako łożyska końcowe pozycjonujące, zapewniające osiowe pozycjonowanie wału w obu kierunkach.

  • Typ NFP – pojedyncze obrzeże na pierścieniu zewnętrznym i pierścień płaski zdejmowany, pojedyncze obrzeże na pierścieniu wewnętrznym.

Łożyska walcowe dwurzędowe

Wałek cylindryczny dwurzędowy łożyska mają zwartą konstrukcję, dużą nośność i dużą sztywność. Zwykle rozwiązują problem nośności, rozkładają obciążenie na rolki i radzą sobie z niestabilnymi obciążeniami lub wibracjami. Nadają się szczególnie do obrabiarek. Wrzeciono. Ponadto łożysko dwurzędowe zajmuje mniej miejsca w obudowie łożyska niż umieszczenie dwóch łożysk jednorzędowych tyłem do siebie, a także optymalizuje przenoszenie obciążenia pomiędzy dwoma rzędami. Łożyska walcowe dwurzędowe mają dwie konstrukcje pierścienia wewnętrznego: z otworem cylindrycznym i stożkowym; zgodnie z ich budową istnieją dwa typy: typ NNU i typ NN.

Łożyska walcowe dwurzędowe
  • Łożyska typu NN nie mają żeber na pierścieniu zewnętrznym, mają żebra po obu stronach pierścienia wewnętrznego i żebro środkowe pośrodku. Umożliwia osiowe przemieszczenie w dwóch kierunkach pomiędzy wałem a gniazdem łożyska. Łożysko typu NNU posiada żebra po obu stronach pierścienia zewnętrznego i żebro środkowe pośrodku, natomiast pierścień wewnętrzny nie ma żeber. Umożliwia osiowe przemieszczenie w dwóch kierunkach pomiędzy wałem a gniazdem łożyska.

  • Łożyska typu NNF składają się z pierścienia zewnętrznego z żebrem środkowym i dwóch pierścieni wewnętrznych z podwójnymi żebrami. Rolki prowadzone są przez żebra pierścienia wewnętrznego, a oba pierścienie wewnętrzne są utrzymywane razem za pomocą pierścienia mocującego. Oprócz tego, że jest w stanie wytrzymać duże obciążenia promieniowe i obciążenia osiowe, konstrukcja ta może również wytrzymać momenty wywracające. Dlatego jest często używany jako łożysko o stałym końcu. W łożyskach typu NNF zastosowano uszczelnienia stykowe po obu stronach. Łożysko jest wypełnione smarem, a temperatura pracy smaru wynosi od -50°C do +110°C. Jednakże ze względu na ograniczenia materiału uszczelniającego temperatura robocza łożyska jest ograniczona do -40°C do +80°C. W dobrych warunkach pracy uszczelnione łożyska NNF nie wymagają konserwacji. Jeśli łożysko było przez długi czas wystawione na działanie pary wodnej lub zanieczyszczonego środowiska i pracuje ze średnią lub dużą prędkością, można je konserwować poprzez rowek i otwór oleju smarowego w pierścieniu zewnętrznym. Łożyska są nasmarowane.

Czterorzędowe łożyska walcowe

Łożyska walcowe czterorzędowe zwykle stosuje się stal nawęglaną utwardzaną powierzchniowo, aby poprawić odporność na zużycie i odporność na obciążenia udarowe. Wytrzymują większe obciążenia promieniowe i rozkładają obciążenie na rolki. W koszyku czterorzędowych łożysk walcowych zwykle stosuje się koszyki mosiężne obrobione maszynowo lub koszyki palcowe ze stali miękkiej. Jednakże w przypadku łożysk o większych rozmiarach stosuje się stalowe koszyki na sworznie.

Czterorzędowe łożyska walcowe
  • Łożyska typu FC składają się z dwóch pierścieni zewnętrznych i pierścienia wewnętrznego. Każdy pierścień zewnętrzny ma żebra po obu stronach i żebro środkowe pośrodku. Pierścień wewnętrzny nie ma żeber.

  • Łożyska typu FCD składają się w rzeczywistości z dwóch łożysk typu NN.

  • Łożyska typu FC i FCD mogą umożliwiać przemieszczenie osiowe w dwóch kierunkach pomiędzy wałem a gniazdem łożyska. Dlatego ten typ konstrukcji jest odpowiedni dla łożysk swobodnych.

Łożyska walcowe z pełną liczbą wałeczków dzielą się na dwa typy: typu NCF i typu NJG, jednorzędowe łożyska walcowe z pełną liczbą wałeczków i dwurzędowe łożyska walcowe z pełną liczbą wałeczków, takie jak typu NNC, typu NNCF, typu NNCL i typu NNF.

Dlaczego warto wybierać łożyska walcowe?

Od najprostszych urządzeń gospodarstwa domowego po najbardziej złożone urządzenia przemysłowe, nośność ma kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa i niezawodności ruchomych części. Podobnie jak łożyska kulkowe, celem łożysk wałeczkowych jest zminimalizowanie tarcia podczas przenoszenia obciążenia, ale zamiast styku punktowego, łożyska wałeczkowe mają kontakt liniowy. Zapewnia im to większą odporność na wstrząsy i pojemność. W przypadku łożysk walcowych obciążenie zewnętrzne rozkłada się na rolki walcowe o większej nośności, co pomaga wydłużyć żywotność maszyny.

  • 1. Wysoka nośność: Łożyska walcowe mają konstrukcję rolkową i mogą wytrzymywać duże obciążenia promieniowe i osiowe oraz nadają się do korpusów obrotowych pod dużym obciążeniem.

  • 2. Niższy współczynnik tarcia: Ponieważ powierzchnia styku tocznego łożysk walcowych jest duża, a współczynnik tarcia niski, ma dobre właściwości smarne i niski opór tarcia, co może skutecznie zmniejszyć zużycie energii mechanicznej i zużycie.

  • 3. Wysoka dokładność obrotu: Łożyska walcowe wykorzystują precyzyjną technologię przetwarzania i mają wysoką dokładność obrotu, co może zapewnić stabilność i dokładność sprzętu mechanicznego.

  • 4. Większa trwałość: Łożyska walcowe wykorzystują wysokiej jakości materiały i zaawansowaną technologię obróbki cieplnej, które mają dobrą trwałość i długą żywotność.

  • 5. Lepsza zdolność adaptacji: Łożyska walcowe mogą wybierać różne konstrukcje, materiały i rozmiary w zależności od różnych wymagań aplikacji oraz charakteryzują się dużą zdolnością adaptacji i elastycznością.

  • 6. Niższe koszty konserwacji: Łożyska walcowe mają niskie koszty konserwacji i wymagają jedynie regularnego smarowania i kontroli, aby zapewnić ich normalne działanie.

Kryteria doboru łożysk walcowych

Tam są skryteria wieczne które należy wziąć pod uwagę przy wyborze łożyska walcowego. Należy wziąć pod uwagę na przykład rozmiar, prędkość roboczą i specyfikacje obciążenia, unikalne cechy instalacji i dobór materiału.

Rozmiar

Rozmiar otworu i średnica zewnętrzna (OD) to najważniejsze czynniki, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze łożyska walcowego, ponieważ określa to, czy łożysko będzie pasować na swoje miejsce. Istnieją standardy branżowe dotyczące średnic otworów w metrycznych łożyskach walcowych. W przypadku otworów o rozmiarach 04 i większych należy pomnożyć rozmiar otworu przez 5, aby określić średnicę otworu w milimetrach (mm). Warto zauważyć, że producenci podając średnicę zewnętrzną uwzględniają gniazdo łożyska (jeśli występuje), ale nie kołnierz.

Specyfikacja

Dobór odpowiedniego łożyska wymaga uwzględnienia podparcia obciążeń osiowych w jednym kierunku (jednorzędowe) lub w obu kierunkach (dwurzędowe) oraz parametrów obciążenia, do których zaliczają się:

  • Znamionowa prędkość

  • Statyczne obciążenie osiowe lub wzdłużne

  • Statyczne obciążenie promieniowe

  • Dynamiczne obciążenia osiowe lub wzdłużne

  • dynamiczne obciążenie promieniowe

  • unikalne funkcje

Statyczne obciążenie osiowe i statyczne obciążenie promieniowe to odpowiednio maksymalne obciążenie osiowe i obciążenie promieniowe, jakie łożysko może wytrzymać w stanie delikatnym. Dynamiczne obciążenie osiowe i dynamiczne obciążenie promieniowe to odpowiednio obciążenie, jakie pierścień wewnętrzny jest w stanie wytrzymać przy 1 milionie obrotów. Luzy w łożyskach walcowych i opcje smarowania różnią się w zależności od producenta.

Niektóre zastosowania wymagają dokładnie hartowanej stali łożyskowej o wysokiej zawartości węgla, która jest trwała w porównaniu z typowymi łożyskami ze stali stopowej lub miękkiej. Ponadto obróbka materiału może dodać węgiel i stopy do stali miękkiej. W wyniku tego procesu powstaje odporna na zmęczenie skorupa i sztywny, podatny na kucie rdzeń, który poprawia zmęczenie zginające, aby wytrzymać duże obciążenia udarowe.

Zastosowanie

Łożyska walcowe charakteryzują się większą nośnością promieniową, możliwością dostosowania do większych prędkości obrotowych oraz innymi zaletami, co czyni je idealnym rozwiązaniem dla różnorodnych gałęzi przemysłu, m.in.: dużych i średnich silników elektrycznych, taboru kolejowego, wrzecion obrabiarek, wewnętrznych silniki spalinowe, generatory, turbiny gazowe, przekładnie redukcyjne, walcarki, przesiewacze wibracyjne oraz maszyny dźwigowe i transportowe itp.

Wnioski

W Aubearing rozumiemy, że wybór odpowiedniego łożyska wałeczkowego ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia optymalnej wydajności maszyn. Doświadczony i kompetentny zespół Aubearing jest gotowy pomóc Ci wybrać najlepsze łożysko wałeczkowe do konkretnego zastosowania, zapewniając niezawodność i trwałość. Nasze zaangażowanie w zadowolenie klientów wykracza poza dostarczanie produktów wysokiej jakości i obejmuje spersonalizowane wskazówki, wiedzę techniczną i zaangażowanie w spełnianie Twoich unikalnych potrzeb.