Kľúčové faktory pri výbere valčekových ložísk pre veľké zaťaženie

V cementárni v provincii Ťiang-su došlo k poruche NU2240 v prevodovke pohonu pece trikrát za osem mesiacov. Všetky tri náhradné diely mali rovnaké číslo dielu, ale len ložisko tretieho dodávateľa prežilo rok. V spoločnosti Shanghai Yinin Bearing & Transmission Company sa s týmto vzorom stretávame často: o životnosti viac ako o veľkosti otvoru rozhoduje nosnosť, klietka, materiál, vôľa a mazanie.

Začnite s menovitým zaťažením, nielen s veľkosťou otvoru

Veľkosť otvoru definuje obálku; základná dynamická zaťažiteľnosť C definuje životnosť. Dve ložiská NU2206 s rovnakým 30 mm otvorom sa môžu líšiť o viac ako 10 percent v C kvôli počtu valčekov a geometrii obežnej dráhy. C je zaťaženie, pri ktorom 90 percent identickej skupiny dokončí jeden milión otáčok vnútorného krúžku bez únavy. C0 riadi, koľko nárazov ložisko absorbuje pred deformáciou obežných dráh.

Nižšie uvedený graf ukazuje, prečo dominuje pomer zaťaženia. ISO 281 udáva základnú životnosť ako L10 = (C/P)^(10/3) miliónov otáčok. Kvôli 10/3 exponentu 20-percentné podhodnotenie ekvivalentnej záťaže P znižuje vypočítanú životnosť L10 približne o 45 percent.

Pre praktický pohľad si prečítajte našu analýzu valčekové ložiská v ťažkých strojoch .

Vysokokapacitné valčekové ložiská série NU200 Toto valčekové ložisko s otvoreným dizajnom ponúka veľkú radiálnu nosnosť a tuhosť s voľným axiálnym pohybom. Vyhovuje veľkému zaťaženiu a vysokorýchlostnej prevádzke, čo je dôležité pre pochopenie toho, ako usporiadanie rebier riadi axiálnu voľnosť. Zobraziť produkt →

Vyberte kód dizajnu: NU, NJ, NUP alebo NF

Konštrukčný kód určuje, kde môže hriadeľ rásť s teplotou a kde musí zostať pevný. Valčekové ložiská sú ložiská s priamym stykom: valčeky sa dotýkajú oboch obežných dráh pozdĺž priamky, čo poskytuje vysokú radiálnu tuhosť, ale nenesie takmer žiadne axiálne zaťaženie a takmer žiadne vychýlenie. NU, N, NJ, NUP a NF popisujú usporiadanie rebier, ktoré riadi axiálnu voľnosť.

Pre polohu polohovania pri ťažkom prevode je NUP klasickou voľbou, pretože upevňuje hriadeľ axiálne v oboch smeroch. NJ sa nachádza iba v jednom smere a vyhovuje usporiadaniam, kde je opačný ťah prenášaný inde. Pri veľmi veľkom kombinovanom zaťažení pridajte samostatné axiálne ložisko pre axiálnu radlicu.

Jednorebrové valčekové valčekové ložiská série NJ2200 Toto ložisko s jednorebrovým vnútorným krúžkom a dvojrebrovým vonkajším krúžkom poskytuje vysokú radiálnu nosnosť a axiálne polohovanie v jednom smere. Vyhovuje prevodovkám a ťažkým strojom v súlade s diskusiou o umiestnení pozícií a požiadavkách na klietky. Zobraziť produkt →

Priraďte klietku k záťažovému spektru

Klietka je nosná konštrukcia, nie rozperka. Pri vibráciách, nárazoch alebo krútiacom momente pri spätnom chode sa slabá klietka deformuje, rozstup valčekov je nepravidelný a ložisko sa pohybuje od hluku k zadretiu. Tri rodiny dominujú špecifikáciám pre vysoké zaťaženie: opracovaná mosadz, lisovaná oceľ a polyamid.

Pri nepretržitom vysokom radiálnom zaťažení vedie dvojdielna mosadzná klietka každý valec v jeho vlastnom vrecku a udržiava rovnomerný rozstup, zatiaľ čo krúžky sa elasticky vychyľujú. Lisovaná oceľová klietka je ľahšia a vyhovuje vyšším rýchlostiam s miernym zaťažením. Vyhnite sa polyamidu nad 120°C alebo agresívnym syntetickým olejom.

Vyberte triedu materiálu pre prípad šoku

O tom, či ložisko prežije náraz, rozhoduje kvalita materiálu, nie to, či nesie stabilné radiálne zaťaženie. Väčšina valčekových ložísk je priebežne kalená chrómová oceľ SAE 52100 na 58 až 62 HRC, čo je vhodné pre trvalé veľké zaťaženie. Tam, kde sú nárazy rutinné, ako v stavebných zariadeniach a banských lopatách, použite nauhličenú oceľ: pevné jadro s tvrdým puzdrom, ktoré toleruje chvíľkové preťaženie bez praskania. náš stránka stavebného priemyslu podrobne pokrýva tieto aplikácie.

• SAE 52100 (GCr15): štandard pre trvalé veľké radiálne zaťaženie s obmedzeným rázom.
• Púzdro nauhličená nízkouhlíková legovaná oceľ: pre drviče, vibračné sitá a pohony mlynov s nepretržitým nárazovým zaťažením.
• Rozmerovo stabilizované druhy (S1 až S3): pre prevádzkové teploty nad 150 °C, kde je dôležitá stabilita veľkosti.
• Vyššie triedy presnosti (P6): zlepšujú rozloženie zaťaženia, keď vyrovnanie hriadeľa alebo krytu nemôže byť dokonalé.

Pred mazaním nastavte vnútornú vôľu a lícovanie

Vnútorná vôľa je spotrebovaná prelisovaným uložením a tým, že vnútorný krúžok je teplejší ako vonkajší krúžok. Ak prevádzková vôľa dosiahne nulu, valčeky zaklinujú, šmýkajú a rozmazávajú obežné dráhy. Preto je C3 predvolená hodnota pre veľké zaťaženie a C4 je rezervovaná pre silné otrasy alebo vysoké teplotné rozdiely.

Mazanie je posledným nosným komponentom. Pre olejom mazané prevodovky pri veľkom radiálnom zaťažení je bežným štartom ISO VG 320 s EP aditívami; Pozície s nízkou rýchlosťou a silnými otrasmi používajú ISO VG 460 alebo 680. ISO 281 upravuje životnosť pomocou viskozitného pomeru kappa. Zamerajte kappa medzi 2 a 4 a potvrďte, že vypočítaná hrúbka filmu presahuje drsnosť kompozitného povrchu.

Dvojité rebrované valčekové ložiská série NUP200 Tento oddeliteľný dizajn s dvomi bočnými poistnými krúžkami zvláda radiálne zaťaženie a malé axiálne zaťaženie, ponúka vysokú tuhosť a jednoduchú inštaláciu. Zapadá do kontextu lokalizácie pozícií v ozubených prevodoch a konečných rozhodnutí o špecifikácii výberu ložísk. Zobraziť produkt →

Päťkrokový kontrolný zoznam pre výber veľkého zaťaženia

Spoľahlivou špecifikáciou je päť sekvenčných rozhodnutí, prijatých v takom poradí, aby nebolo vynútené žiadne všeobecné prispôsobenie na nekvantifikovaný prípad zaťaženia.

1. Kvantifikujte spektrum zaťaženia: zaznamenajte maximálne radiálne zaťaženie, čas na každej úrovni zaťaženia, rýchlostný profil, axiálne zaťaženie a rázové udalosti.
2. Zvoľte konštrukčný kód: NU pre plávajúcu polohu, NUP alebo NJ pre polohovaciu polohu na základe tepelnej rozťažnosti.
3. Overte hodnoty: potvrďte C a C0 oproti vypočítanému ekvivalentnému zaťaženiu a skontrolujte s0 pre najhorší prípad nárazu.
4. Vyberte si klietku, materiál a vôľu: opracovaná mosadz pre vibrácie, karbonizovaná oceľ pre náraz, C3 pre veľké nepretržité zaťaženie.
5. Definujte uloženie a mazanie: vyberte uloženie hriadeľa a krytu z tabuľky prevádzkových podmienok, potom vyberte viskozitu oleja, aby ste udržali kappa medzi 2 a 4.

Často kladené otázky

Čo znamenajú C a C0 v špecifikáciách valčekových ložísk?

C je základná dynamická zaťažiteľnosť, zaťaženie, pri ktorom 90 percent identickej skupiny ložísk prežije jeden milión otáčok. C0 je základná statická zaťažiteľnosť, zaťaženie, ktoré spôsobí trvalú deformáciu 0,0001-násobku priemeru valca pri najväčšom kontakte. Použite C pre výpočty únavovej životnosti a C0 pre statický bezpečnostný faktor s0 = C0/P0 v podmienkach nárazu.

Kedy by som mal použiť ložisko NJ namiesto ložiska NUP?

Použite NUP tam, kde hriadeľ musí byť umiestnený axiálne v oboch smeroch, čo je štandardné usporiadanie s pevnou polohou v prevodovom pohone. Použite NJ tam, kde je potrebné umiestnenie iba v jednom smere a opačný ťah nesie iný komponent, pretože montáž NJ je jednoduchšia a nemá voľný rebrový krúžok.

Prečo vysoko zaťažené valčekové ložiská bežne používajú vôľu C3?

Zalisované uloženie na hriadeli a teplejší vnútorný krúžok odoberajú počas prevádzky veľkú časť menovitej vôle. Ak sa prevádzková vôľa priblíži k nule, valce sa zaklinia a skĺznu, čo spôsobí rozmazanie a rýchle zlyhanie. C3 poskytuje bezpečnostnú rezervu pre namontované zariadenia s teplým chodom a C4 je rezervovaný pre nárazové zaťaženie a vysoké teplotné rozdiely.

Môžem nahradiť súdkové ložisko valčekovým ložiskom?

Iba ak je zarovnanie kontrolované. Štandardné valčekové ložisko akceptuje približne 1 až 2 oblúkové minúty nesúosovosti, zatiaľ čo guľkové ložisko zvládne približne 1 stupeň alebo viac. Ak sa hriadeľ pri zaťažení vychýli, hrana valčekového ložiska sa zaťaží a rýchlo zlyhá napriek vyššiemu radiálnemu zaťaženiu. Pred vykonaním zmeny skontrolujte zarovnanie krytu a hriadeľa.