1.17k likes | 1.83k Views
Teorie valivých ložisek. Dávné ložisko. Rekonstrukce dávného ložiska. Jak ložiska pracují. Experiment s knihou a stolem. Jak ložiska pracují. Experiment s knihou a stolem. Radiální ložiska s bodovým stykem. Kuličková ložiska. Naklápěcí kuličková ložiska.
E N D
Jak ložiska pracují • Experiment s knihou a stolem
Jak ložiska pracují • Experiment s knihou a stolem
Radiální ložiska s bodovým stykem • Kuličková ložiska • Naklápěcí kuličková ložiska • Kuličková ložiska s kosoúhlým stykem
Radiální ložiska s čárovým stykem • Kuželíková ložiska • Jehličková ložiska • Válečková ložiska • Toroidní ložiska CARB • Soudečková ložiska
1972 1907 1919 1939 1995 1900 2000 1950 Zdokonalování ložiska
Typy valivých elementů • Soudeček(symetrický) • Soudeček(asymetrický) • Kulička Váleček • Jehla • Kuželík
Základní funkce ložiska • Přenášet zatížení • Podpora hřídele • Určení polohy hřídele
Způsoby zatížení ložiska • Kombinované zatížení • Radiální zatížení • Momentové zatížení • Axiální zatížení
a = 0° a< 40° a = 0° a = 40° a< 40° Úhel kontaktu ložiska • Jednořadé kuličkové ložisko • Válečkové ložisko • Kuličkové ložisko s kosoúhlým stykem • Kuželíkové ložisko • Soudečkové ložisko • Kombinované zatížení • Radiální zatížení
Zatížitelnost • Únosnost je vyjádřena jako základní dynamické zatížení
Části ložiska • Kuličková ložiska
Materiály pro ložiskové kroužky a valivá tělesa • Prokalitelné ocele – uhlíko-chromové ocele, cca. 1% uhlíku a 1,5% chrómu • Indukčně kalené ložiskové ocele – dosažení rozdílných vlastností materiálu • Cementační ložiskové ocele – chromniklové a manganochromové legované ocele, cca. 0,15% uhlíku • Nerezové ložiskové ocele – ocele s vysokým obsahem chrómu, X65Cr14 a X105CrMo17
Materiály pro ložiskové kroužky a valivá tělesa • Ložiskové ocele pro vysoké teploty – ložiska pracující dlouhodobě při teplotách nad 250 °C, vysoce legované ocele např. 80MoCrV42-16 • Keramické materiály – nitrid křemíku, vysoká tvrdost, nízká měrná hmotnost, nízká tepelná roztažnost atd. • Polymerní materiály – Polypropilene (PP), Polyoxymethylene (POM), Polyamide 6,6 (PA66) atd. , korozivzdorné, chemicky odolné, nízká měrná hmotnost, nízká únosnost
Tepelné zpracování Výhody Martenzitická tvrdost Méně nákladné Způsob upevnění může omezit deformace Bainitická tvrdost Pevná struktura Rozměrově stabilní Zbytková povrchová pevnost v tlaku Cementování Tvrdý povrch a měkké jádro – odolné proti prasknutí Nevýhody Martenzitická tvrdost Nejvyšší riziko šíření povrchových prasklin Bainitická tvrdost Poněkud dražší než martensit Nižší tvrdost Cementování Časově náročný a drahý proces
Rozměrová stabilita • Změna průměru (µm/100 mm) • Provozní doba v 200 °C (392 °F)
Třídění rozměrové stability Třídy stability Provozní teplota TvrdostHRC SN do 120 °C (248 °F) 59 to 63 S0 do 150 °C (302 °F) 58 to 62 S1 do 200 °C (392 °F) 57 to 61 S2 do 250 °C (482 °F) 56 to 60 S3 do 300 °C (572 °F) 54 to 58 S4 do 350 °C (662 °F) 50 to 54
Kalící procesy - účinky • Standardní aplikace • Standardní ložiska • Martenzitické • kalení • Bainitické • kalení • Těžce zatěžovaná ložiska • Soudečková ložiska • Cementování • Extrémnětěžce zatěžovaná ložiska (+ rázové • namáhání) • Konkrétní použití • Ložiska pro válcovací tratě • Povrchové • kalení • Konkrétní použití • Středové díly, otočné kroužky
60 HRC • 59 HRC • 60 HRC • 59 HRC • 58 HRC • 35 HRC Účinky různého tepelného zpracování • Martenziticky kalený materiál(prokalitelný) • Bainiticky kalený materiál(prokalitelný) • Tahové napětí 50 – 100 MPa • Napětí v tlaku 50-100 MPa • Cementovaný materiál • Tahové napětí • Napětí v tlaku 200-400 MPa • Napětí v tlaku
Funkce klece • Zabraňuje bezprostřednímu kontaktumezi valivými elementy, minimalizujetření a vytváření tepla • Vede valivé elementy • Poskytuje prostor pro mazivo • Zachovává valivé elementykdyž jsou ložiska odděleně montována nebo demontována
Materiály na klec • Ocelové klece Polymerové klece Mosazné klece • Tmax = 300 °C Tmax = 100 až 200 °C Tmax = 250 °C
pracovní teplota relativní materiálové náklady Polymerové klece • Polyamide 6,6 – PA66 • Polyamide 4,6 – PA46 • Polyphtalamide - PPA • Polyéteréterketon - PEEK
Typy těsnění ložisek • Kovový kryt Těsnění s nízkým třením Kontaktní těsnění
Přesnost valivých ložisek • Ložisko 6212 – tolerance vnitřního průměru Kolik je jeden µ? Lidský vlas Přesné ložisko Velmi přesné ložisko Normální 1µ Třídy tolerance P5SP P4AUP PA9APA9B 0,06 mm Standard P6 0/-2,5 µm 0/-7 µm 0/-9 µm 0/-12 µm 0/-15 µm
Třídy přesnosti • Třídy přesnosti: US versus svět ABEC ISO 1 Normal 3 P6 5 P5 7 P4 9 P3 • Obecně, používejte ložiska přesnosti ne větší jak o jednu třídu než je třída přesnosti spoluzabírajících součástí • Velmi přesné ložisko nemá žádné výhodyjestliže je špatněpoužité vzhledem ke spoluzabírajícím součástem
ToleranceISO ToleranceABEC ToleranceSKF ToleranceRHP / NSK P0 1 Normal P0 P6 3 P6 P6 P5 5 P5 P5 P4 7 SP P4 P4A P2 9 UP P2 PA9A Tolerance ložisek SKF
ABEC ISO SKF RHP FAG FAFNIR NTN1 N (N) (N) (N) (N) (N)3 6 P6 P6 P6 M P65 5 P5 EP5 P5 P5/B57 4 P4 EP7 P4 MM P4/B79 (2) PA9 EP9 T9 MMX B9– – P4A EP7/9 HG – –ABEC ISO SKF RHP FAG FAFNIR NTN1 N (N) (N) (N) (N) (N)3 6 P6 P6 P6 M P65 5 P5 EP5 P5 P5/B57 4 P4 EP7 P4 MM P4/B79 (2) PA9 EP9 T9 MMX B9– – P4A EP7/9 HG – – Srovnání tříd přesnosti • Třídy přesnosti jsou aplikovány na:(a) Vnější rozměry (vyměnitelnost)(b) Přesnost chodu
Tolerance radiálních ložisek s Normální přesností – vnitřní kroužek
Tolerance radiálních ložisek s Normální přesností – vnější kroužek
Vnitřní vůle ložiska • Radiální vůle • Axiální vůle
Radiální vnitřní vůle • C1 – menší než vůle C2 • C2 – menší než normálová vůle • CN– normálová vůle (zpravidla se neoznačuje) • C3 – větší než normálová vůle • C4 – větší než vůle C3 • C5 - větší než vůle C4 • Příklad: • NU 220 ECP/C3 - Válečkové ložisko • Radiální vnitřní vůle 75 až 100 mm
Radiální vnitřní vůle • Ložisko NU 220 ECP/C3 • d = 100 mm
Axiální vnitřní vůle Ga = 2(re + ri –Dw]*sina
Axiální vnitřní vůle • Ložisko QJ 211 MA • d = 55 mm
Účinky teploty na vnitřní radiální vůli • chladno • redukovaná radiální vůle • komprese • expanze Rozsah vůle C1 vůle menší než vůle C2 C2 vůle menší než Normální vůle CN normální vůle C3 vůle větší než normální vůle C4 vůle větší než vůle C3 C5 vůle větší než vůle C4 • teplo
Co je to předpětí • Předpětí je vnitřní zatížení ložiska bez působení vnějších sil • - zvýšení tuhosti a přesnosti chodu ložiska
Rozdělení zatížení v důsledku změn vůle Výpočtová trvanlivost Vůle Předpětí Nastavení ložiska
Axiální posuvnost • Válečková a jehličková ložiska • Ložiska CARB