Stavba a provoz strojů

1. Stavba a provoz strojů • Ložiska (ST 25) • Ing. Josef Němeček • Strojírenství

2. LOŽISKA

3. ROZDĚLENÍ LOŽISEK LOŽISKA rozdělujeme podle druhu tření na • Kluzná ložiska • Valivá ložiska

4. Kluzná ložiska Mezi kluzným ložiskem a hřídelí vzniká smykové tření, které závisí na: tlaku v ložisku, materiálu ložiska, materiálu hřídele, jakosti povrchů, obvodové rychlosti, provozní teplotě a mazání ložiska.

5. druhy kluzných ložisek Pouzdro Pánev Segmentové ložisko

6. vlastnosti kluzných ložisek • Výhody kluzných ložisek: • jednoduchá montáž, • menší vnější průměr oproti valivým ložiskům, • tichý a klidný chod, • nejvyšší provozní otáčky, • snáší rázové zatížení, • některé materiály snáší provoz za obtížných podmínek (bez mazání, vysoké teploty, chemikálie, vlhké prostředí). • Nevýhody kluzných ložisek: • náročná výroba obou kluzných ploch, • větší délka oproti valivému ložisku, • nutno zabezpečit kvalitní mazání, • vyšší spotřeba maziva, možnost zadření při nekvalitním mazání, • méně vhodná pro častý rozběh a doběh.

7. materiál kluzných ložisek • Požadavky na materiál: • - malý součinitel tření, • - odolnost proti opotřebení, • - schopnost jímat tvrdé částice, • - malá tepelná roztažnost a dobrá tepelná vodivost. • Nejčastěji používané materiály: • - olověné a cínové kompozice (Pb – Sn, Sn – Cu) • - bronzy cínové, olověné, cínoolověné, hliníkové • - mosazi • - slitiny hliníku • - spékané kovy • - litiny • - vícevrstvé materiály např. pouzdra KX, KU • - nekovové materiály (PTFE, pryž, tvrzená tkanina, polyamid PA...)

8. Konstrukce kluzných ložisek • Ložisková vůle: Ložisková pouzdra: tolerance vnitřního průměru H7, H8 • Vůle v ložisku: 0.3 – 2 ‰ průměru čepu. • Vůle závisí na funkci, pracovní teplotě, únosnosti… • Obvyklá uložení: H7/f8 , F7/h6… • Výpočet kluzných ložisek: - na tlak: p = ……musí být splněno…p pdov • -součin(p . v)

9. valivá ložiska • Smykové tření je u nich nahrazeno valivým třením valivých tělísek, která mají tvar koule, válce, kužele, jehly nebo válečku. Vzniká zde v menší míře i smykové tření mezi valivými tělísky a klecí. • Základní části valivého ložiska: • - vnější kroužek, • - vnitřní kroužek, • - valivá tělíska, • - klec.

10. Vlastnosti valivých ložisek Výhody: - menší tření především při rozběhu a doběhu, při nízkých otáčkách a při kývavém pohybu, • - menší délka ložiska, • - odolnější proti zadření, • - spotřebují méně maziva, • - normalizované typy v několika rozměrových řadách, • - běh bez výrazného oteplení. • Nevýhody: - hůře snáší rázy, • - větší vnější průměr proti kluzným ložiskám, • - nejvyšší otáčky jsou omezeny podle velikosti a typu ložiska, • - při vyšších otáčkách mohou být hlučnější.

11. druhy valivých ložisek

12. Výpočty valivých ložisek STATICKÉ NAMÁHÁNÍ: • Základní statická únosnost Co– je zatížení, které vyvolá ve středu nejvíce zatíženého tělíska stykové napětí 4000 MPa. • Ekvivalentní statické zatížení Fe- je vypočítané zatížení, které vyvolá ve stykovém místě ložiska stejnou trvalou deformaci jako skutečné zatížení. • Statická bezpečnost ložiska K0 se kontroluje u ložisek namáhaných velmi nízkými otáčkami, nebo u ložisek s kývavým pohybem. • K0 • X, X0 radiální součinitele viz tab. • Y, Y0 axiální součinitele viz tab. • FAX axiální síla • Fe= XoAX FR radiální síla • Fe(náhradní) síla

13. DYNAMICKÉNAMÁHÁNÍ • Základní dynamická únosnost C – je takové neproměnné zatížení, při kterém dosáhne většina stejných ložisek základní trvanlivosti 106otáček. • Ekvivalentní dynamické zatížení Fe- je vypočítané zatížení, které má vliv na životnost ložiska jako skutečné zatížení. • Základní trvanlivost ložiska L (Lh) - je doba provozu ložiska při 90% spolehlivosti. • L10 6 otáček) p = 3 pro kuličková ložiska • p = pro ostatní ložiska Lh FR + Y FAX

14. Mazání ložisek • Důvody mazání • Snižuje tření. • Odvádí teplo vzniklé třením z ložiska. • Mazivo zabraňuje vnikání prachu a vody do ložiska. • Druhy kluzného tření • Suché tření – kluzné plochy bez maziva, f = 0.1 – 0.5 • Mezní (polosuché) tření – při změně velikosti zatížení nebo rychlosti pohybu se • vrstva maziva poruší, dochází k přímému dotyku třecích ploch, f = 0.01 – 0.1 • Kapalinné tření – mazivo zcela odděluje vzájemně se pohybující plochy, • f = 0.001 – 0.01

15. maziva • Druhy maziv • Kapalná maziva - oleje • kritéria: • druh oleje: motorový, ložiskový, kompresorový… • vlastnosti: viskozita, bod tuhnutí, bod vzplanutí, bod hoření, karbonizační číslo… • Plastická maziva - mazací tuky (nepřesně „vazelíny“) • kritéria: • druh mazacího tuku: pro valivá ložiska, pro ložiska vodních čerpadel… • vlastnosti: zmýdelnění (Ca, Na, Li), číslo penetrace (konzistence), bod skápnutí Tuhá maziva: - Přírodní krystalický grafit - Sirník molybdeničitý (obchod. Název „Molyka“) - Prášková maziva na bázi směsi teflonu, parafínu apod. • Plynná maziva : Použijí se tehdy, kdy se jiná maziva porušují či odpařují. • (Vzduch, N2, CO2)

16. Mazání ložisek Hydrodynamický princip mazání: • Uplatňuje se čerpací účinek klínové drážky. • Při nízkých otáčkách ale dochází k dotyku a opotřebení stykových ploch. Hydrostatický princip mazání: • mazivo je do ložisek vtlačováno čerpadlem Systémy mazání: • - broděním, • - kroužkové mazání, • - rozstřikem, • - olejovou mlhovinou • - oběhové mazání (viz obr. hydrostat. mazání) • - ruční olejničkou, • - mazacím lisem, • - knotové mazání.

17. Seznam použité literatury MRÁZ, Libor. Stavba a provoz strojů I. Vyd. 1. Zlín: Publikace pro vnitřní potřebu SPŠ Zlín