Odabir prilagodbe ležaja svodi se na jedan problem: zaustavite pomicanje prstena ležaja kada ne bi trebalo, a da ga ne zategnete toliko da termička ekspanzija ili naprezanje montaže prouzrokuju oštećenja. Sve ostalo u procesu odabira je samo rad kroz varijable koje utiču na to gdje se nalazi ta linija za vašu specifičnu aplikaciju.
SQ Bearing Workshop Pravi snimak
Počnite s kojim prstenom se rotira
Ovo je pitanje koje većina vodiča zakopava na pola puta, ali to je pravo mjesto za početak jer ono određuje cijelu logiku odabira.
Kada se unutrašnji prsten rotira sa osovinom, koja pokriva veliku većinu elektromotora, mjenjača i općih strojeva, unutrašnjem prstenu je potrebno nalijeganje na osovinu. Spoljni prsten ulazi u kućište sa zazorom ili prelazom. Obrazloženje je jednostavno: rotirajući prsten doživljava opterećenje koje se kreće po cijeloj stazi, tako da ga treba čvrsto držati uz površinu koja se spaja ili će se postepeno olabaviti i puzati.
Kada se vanjski prsten okreće, a unutrašnji prsten miruje, što je uobičajeno u glavčinama kotača, remenicama zatezača i kotačićima, logika se obrće. Otvor kućišta se uklapa u interferenciju, a osovina dobiva zazor.
Vraćanje ovoga unatrag jedna je od najčešćih grešaka pri postavljanju. Simptom je obično ležaj koji u početku radi dobro, ali razvija buku i toplinu u roku od nekoliko stotina sati dok puzajući prsten nosi svoju površinu za sjedenje.
Veličina opterećenja određuje koliko smetnji
Kada saznate koji prsten treba smetnje, sljedeće pitanje je koliko. Veličina opterećenja ovo direktno pokreće.
Većina proizvođača ležajeva klasificira opterećenja u tri pojasa. Lagana opterećenja, uglavnom ispod 5% osnovne dinamičke nosivosti ležaja, mogu tolerirati relativno nježna naleganja. Normalna opterećenja, između 5% i 10% dinamičke vrijednosti, zahtijevaju umjerene smetnje. Teška opterećenja iznad 10% zahtijevaju čvršće prianjanje kako bi se spriječilo bilo kakvo relativno pomicanje u uvjetima najvećeg opterećenja.
Za tipičan kuglični ležaj sa dubokim žljebovima na čvrstoj čeličnoj osovini pod normalnim radijalnim opterećenjem, unutrašnji prsten se uklapa u opseg k5 ili m5 pokriva većinu primjena. Otvor kućišta za vanjski prsten obično slijeće u H7 ili JS7. Ovo nisu univerzalni odgovori, oni su početna zona iz koje se prilagođavate na osnovu onoga što slijedi.
Temperatura i materijal Promijenite brojeve
Prianjanje koje radi na sobnoj temperaturi možda neće izdržati na radnoj temperaturi, i tu mnogi dizajni krenu po zlu.
Čelična osovina i čelični prstenovi ležaja se šire sličnom brzinom, tako da su termalni efekti na smetnje skromni u svim-čeličnim sklopovima. Aluminijska kućišta su druga stvar. Aluminij se širi otprilike dvostruko brže od čelika, što znači da vanjski prsten koji počinje s adekvatnim smetnjama u aluminijskom kućištu može izgubiti većinu tih smetnji kada mašina dostigne radnu temperaturu. Praktično rješenje je specificirati čvršće početno pristajanje nego što predlažu standardne tabele, obično se pomjerajući za jedan stupanj tolerancije.
Metoda instalacije također utječe na stvarne smetnje s kojima na kraju naiđete. Utiskivanje lagano zaglađuje spojne površine, što smanjuje efektivnu smetnju nakon montaže. Za uzemljene osovine očekujte da ćete izgubiti otprilike 1 do 2,5 mikrometara. Za tokovane osovine redukcija je 5 do 7 mikrometara. Ovo zvuči malo, ali u preciznim aplikacijama je važno. Toplotni spoj izbjegava ovo jer se ležaj širi kako bi klizio bez površinskog kontakta pod pritiskom, čuvajući punu teoretsku interferenciju.
Prilagođavanje i unutrašnji zazor nisu nezavisni
Ovaj korak se preskače češće nego što bi trebao. Interferencija na unutrašnjem prstenu lagano komprimira prsten prema unutra, što smanjuje unutrašnji radijalni zazor ležaja. Za većinu standardnih aplikacija s umjerenim pristajanjem i umjerenim temperaturama, standardna klasa zazora (C0 ili CN) to rješava bez problema. Ali ako navedete čvršće -od-normalnog prianjanja, rad na povišenim temperaturama ili oboje, unutrašnji zazor će biti stisnut više nego što je predviđeno i ležaj može raditi bez unutrašnjeg zazora ili čak s malim prednaprezanjem.
Rješenje je da se pomaknete do C3 zazora kada se koriste jaki spojevi sa smetnjom ili kada će radne temperature biti znatno iznad ambijentalne. Ovo je posebno relevantno za velike sferične valjkaste ležajeve i cilindrične valjkaste ležajeve u vrućim okruženjima. Za manje precizne ležajeve, odnos između uklapanja i zazora treba izračunati, a ne pretpostaviti.
Kako se ovo odnosi na linearne komponente
Ista logika uklapanja proteže se i na komponente linearnog kretanja, iako se terminologija mijenja. UzmiLM20UUkao primjer. To je linearna kuglična čahura dizajnirana za osovine od 20 mm, a uklapanje između čaure i njenog kućišta je jednako važno kao i za rotacijski ležaj. LM20UU koji radi u kućištu koje je previše labavo dosadno će razviti igru i na kraju brbljati pod opterećenjem. Previše zategnuto i čaura se lagano izobličuje, što može uzrokovati neravnomjerno opterećenje kuglice i ubrzano trošenje osovine.
Kada specificirate LM20UU ležaj u strukturnoj primjeni, važe ista pitanja: koji su uvjeti opterećenja, je li kućište aluminijum ili čelik i koji će temperaturni raspon vidjeti sklop? Tolerancija otvora kućišta za LM20UU obično prati H7 kao početnu tačku, a zatim se prilagođava na osnovu tih uslova. Tolerancija osovine je određena specifikacijom za završnu obradu osovine proizvođača, obično h6 za tipičnu LM20UU instalaciju.
SQ LM20UUAJ
Brza referenca za uobičajene aplikacije
| Aplikacija | Namještanje osovine (unutarnji prsten) | Kućište odgovara (vanjski prsten) |
|---|---|---|
| Elektromotori, pumpe | k5, m5 | H7 |
| Transportne trake, opšte mašine | js5, k5 | H7, JS7 |
| Teška udarna opterećenja | n6, p6 | H7 |
| Rotirajući vanjski prsten (točkovi, remenice) | h6, g6 | N7, M7 |
| Potrebna česta demontaža | h6 | H8 |
Načini kvarova koje treba imati na umu
Previše labav na rotirajućem prstenu i puzite se. Prsten se polako okreće prema svojoj površini za sjedenje, stvarajući toplinu i metalne krhotine koje se probijaju u stazu. Provrt kućišta ili rukavac vratila završavaju istrošenim ovalnim oblikom, a ležaj pokvari mnogo prije izračunatog vijeka trajanja.
Preusko preko ploče i unutrašnji zazor nestaje. Ležaj je vruć, vijek trajanja opada, a u teškim slučajevima kotrljajni elementi zahvaćaju stazu.
Ni jedan neuspjeh se u početku ne najavljuje glasno. Kada se alarmi vibracije ili temperature aktiviraju, šteta je obično već učinjena. Pravo uklapanje u fazi dizajna ne košta gotovo ništa. Popravljanje kasnije, nakon što je kućište dotrajalo, košta znatno više.
