Uhlové kontaktné ložisko guľôčky: štruktúra, predpätie a spárované konfigurácie
Uhlové kontaktné guľové ložiskású jedným z najpoužívanejších typov ložiska, kombinujú vynikajúci výkon rýchlosti s vysokým zaťažením - prenášajúca kapacita. V porovnaní s guľkovými ložiskami s hlbokými drážkami môžu vydržať nielen radiálne zaťaženie, ale aj významné axiálne zaťaženie. Avšak kvôli svojej jedinečnej vnútornej štruktúre môže jediné ložisko prispôsobiť axiálne zaťaženie iba jedným smerom, čo v praktických aplikáciách ukladá určité požiadavky.
Štruktúra a jedna - kapacita načítania
Vnútorná konštrukcia ložiska s uhlovou kontaktnou guľkou definuje jeho schopnosť axiálneho zaťaženia. Ložisko môže udržať iba axiálne zaťaženie z hrubej strany vnútorného krúžku smerom k hrubej strane vonkajšieho krúžku. Ak sa axiálne zaťaženie aplikuje v opačnom smere, ložisko má tendenciu oddeliť alebo odpojiť. V tomto prípade valcovacie prvky nemôžu dosiahnuť čisté valcovanie, čo vedie k zvýšenému treniu, tvorbe tepla, opotrebeniu a predčasnému zlyhaniu.
Potreba axiálneho predpätia
Aby sa zabránilo tomuto režimu zlyhania, musí sa axiálne predpätie aplikovať na jediné uhlové kontaktné ložisko guľôčky.
Pre jedno ložisko: Predpätie by sa malo aplikovať v smere axiálneho zaťaženia (z hustej strany vonkajšieho krúžku smerom k hrubej strane vnútorného krúžku).
Určenie veľkosti predpätia: Hodnota predpätia musí prekročiť maximálne očakávané reverzné axiálne zaťaženie. Zároveň by mala splniť aj požiadavku minimálneho zaťaženia ložiska. V praxi je predpätie obvykle nastavené ako súčet maximálneho zaťaženia reverzného axiálneho a minimálneho požadovaného vnútorného zaťaženia, pričom sa zvažuje aj inštalačné a prevádzkové podmienky.
Párové uhlové kontaktné guľôčkové ložiská (DB / DF)
V mnohých prípadoch aplikácie vyžadujú usporiadanie ložiska na podporu axiálneho zaťaženia v oboch smeroch. To sa dosiahne použitímspárované uhlové kontaktné guľôčkové ložiskábuď aspäť - na - back (db)aleboface - do - face (df)konfigurácia:
Späť - do - back (db):Vonkajší prsteň hrubé strany sú namontované oproti sebe.
Face - na - face (df):Vonkajší krúžok tenké strany sú namontované oproti sebe.
V obidvoch usporiadaniach každé ložisko v páre nesie axiálne zaťaženie v jednom smere, čo systému umožňuje odolávať obojsmerným axiálnym silám. Pre takéto párové ložiská nie je prísne potrebné ďalšie vonkajšie predpätie, pretože každá jednotka spracováva opačné axiálne zaťaženie. Predbežné napätie sa však stále dá uplatniť na zlepšenie tuhosti a výkonu.
Aplikácia predpätia v párových ložiskách
Vráťte sa späť - na - back pár ako príklad: Keď sú husté strany ložisiek stlačené k sebe, tenké strany môžu zanechať malú medzeru. Použitím vonkajšej sily na uzavretie tejto medzery sa generuje negatívna vôľa, ktorá predstavuje predpätie vo vnútri ložiskovej sady.
Ovládanie predpätia sa dosiahne počas výroby presným porovnaním rozmerov krúžku. To zaisťuje požadované vnútorné predpätie alebo vôľu v usporiadaniach DB/DF.
Ďalšou bežnou metódou je umiestneniepárové uhlové kontaktné guľôčkové ložiskána opačných koncoch hriadeľa s rozperkami medzi nimi. V tomto nastavení
Predpätie alebo vôľa závisí od dĺžky rozpery:
- Dlhšie rozponu → väčšie predpätie.
- Kratšia rozperka → Menšie predpätie.
Porovnanie: Single vs. párové uhlové kontaktné guľôčky
| Funkcia | Jeden uhlové kontaktné ložisko guľôčky | Spárované uhlové kontaktné ložisko guľôčok (DB/DF) |
|---|---|---|
| Kapacita axiálneho zaťaženia | Iba v jednom smere | Obojsmerné (jeden ložisko zvláda každý smer) |
| Predpätie | Musí sa aplikovať externe | Často nevyžaduje, ale predpätie sa môže pridať pre rigiditu |
| Riziko | Sa môže oddeliť pri spätnom axiálnom zaťažení | Stabilné proti axiálnym zaťaženiam z oboch smerov |
| Tuhosť | Nižšie v porovnaní s párovaným dizajnom | Vyššia tuhosť a tuhosť |
| Inštalácia | Jednoduchšie, ale potrebuje starostlivé ovládanie predpätia | Vyžaduje správne usporiadanie DB/DF alebo rozpery |
| Typické použitie | Vysoké - rýchlostné vretená, čerpadlá | Vretená strojov, prevodovky, motory |
Faktory ovplyvňujúce predpätie a klírens
Konečné predpätie v párovom uhlovom kontaktnom guľôčke je ovplyvnené viacerými faktormi:
Presnosť rozmeru krúžku(Zodpovedanie továrne alebo dĺžka rozpery).
Upevniť medzi vnútorným krúžkom a hriadeľom, čo môže znížiť povolenie.
Účinky tepelnej expanzie, čo môže počas prevádzky ďalej znížiť povolenie.
Konečné predpätie musí zabezpečiť, aby za akékoľvek podmienky axiálneho zaťaženia, non - načítanie - ložisko v páre vždy udržiava vnútorné zaťaženie nad svojou minimálnou požiadavkou, čím sa zabráni separácii alebo zlyhaniu.
Rozdiely
V elektrických motorických aplikáciách, Výrobcovia často dodávajú továreň - zhodné párové súpravy uhlového kontaktného ložiskového ložiska, ktoré eliminujú potrebu - nastavenia lokality.
V prevodovkách a precíznych strojoch, Výpočet a úpravy predpätia sú rozhodujúce pre dosiahnutie optimálneho výkonu ložiska a životnosti služieb.