Najvažnija odluka u bilo kojem dizajnu kugličnog ležaja s kutnim kontaktom nije veličina pojedinačnog ležaja; to je dogovor. Whether you are rebuilding a machine tool spindle, specifying a gearbox, or designing a pump, the way you arrange the bearings controls stiffness, thermal behavior, axial load capacity, and even operating temperature. Standardno pravilo je jednostavno: odlučite o rasporedu prije nego što izračunate vijek trajanja ležaja.
Kuglični ležajevi s kutnim kontaktom proizvode aksijalnu silu kada nose radijalno opterećenje. To je izravan rezultat kontaktnog kuta ugrađenog u kanale. Dakle, jedan ležaj nikada ne radi sam kada vratilo mora biti ograničeno u oba smjera. You need a paired arrangement, most commonly back-to-back (DB), face-to-face (DF), or tandem (DT), or a double-row / preloaded combination that behaves as a single package. Ovaj članak objašnjava što svaki aranžman radi, zašto predučitavanje mijenja rezultate i što navesti kada naručite.
U kugličnom ležaju s kutnim kontaktom, linija koja povezuje unutarnju i vanjsku kontaktnu točku klizne staze čini kut s radijalnom ravninom. Uobičajeni kontaktni kutovi su 15, 25 i 40 stupnjeva. Pod radijalnim opterećenjem, set kuglica gura unutarnji prsten bočno u jednom aksijalnom smjeru. To znači da jednoredni ležaj može prenijeti aksijalno opterećenje samo u jednom smjeru. Ako vratilo doživljava aksijalno opterećenje s obje strane ili ako vam je potrebno precizno aksijalno pozicioniranje, morate osigurati protudjelujući ležaj. To je temeljni razlog za korištenje aranžmana.
Kontaktni kut čini više od postavljanja smjera opterećenja. Veći kut daje veće aksijalno opterećenje, ali omogućuje nižu brzinu. Manji kut daje bolje performanse pri velikim brzinama i manju aksijalnu krutost. Vaš izbor aranžmana mora biti usklađen s ovim kompromisom. Ako želite razumjeti temeljnu mehaniku, članak o kako se kontaktni kut odnosi na kapacitet aksijalnog opterećenja pokriva to u praktičnom smislu.
Jednoredni kuglični ležaj s kutnim kontaktom osnovni je modul za svaki par. Ako gradite prilagođene aranžmane, to je najlakši dio za kupiti, ali morate biti precizni u pogledu smjera kontaktnog kuta. Taj smjer je označen orijentacijom ležaja na osovini iu kućištu; okretanje ležaja mijenja putanju aksijalnog opterećenja.
Kuglični ležaj s kutnim kontaktom u jednom redu za prilagođeno uparivanje Ovaj jednoredni ležaj temeljna je jedinica za izradu kutnih kontaktnih parova. Its contact angle design handles radial and one-direction axial loads, and precise orientation on the shaft determines the axial load path, making it essential for custom arrangements. Pogledajte proizvod → Nakon što prihvatite da ležajevi s kutnim kontaktom moraju raditi u paru, sljedeći korak je odabir geometrijskog odnosa. Proizvođači koriste dvoslovne kodove koji su utisnuti u ležaj ili odstojnik vanjskog prstena: DB, DF i DT.
U rasporedu leđa uz leđa, kontaktne linije se odvajaju od središta ležajnog para. Efektivna točka opterećenja između dva reda je široka, tako da par ima veliku krutost naginjanja. That is why DB is the standard choice for machine tool spindles, high-precision shafts, and any application where a moment load must be resisted. Jedan oprez: DB konfiguracija je osjetljiva na temperaturne razlike između unutarnjih i vanjskih prstenova. Ako unutarnji prsten postane topliji od vanjskog prstena, prednaprezanje ima tendenciju povećanja.
U rasporedu licem u lice, kontaktne linije konvergiraju prema središtu osovine. Efektivna točka opterećenja je uža, pa je krutost naginjanja niža nego u DB. DF set je otporniji na neusklađenost osovine i toplinsko širenje te pruža stabilan, kompaktan raspored za kratke osovine. Vidjet ćete da se koristi u dijelovima mjenjača, dovodnim vijcima i slučajevima gdje je udaljenost između položaja ležaja mala.
U tandem rasporedu, oba ležaja su okrenuta u istom smjeru. Linije kontakta su paralelne, tako da par dijeli veliko aksijalno opterećenje koje djeluje u jednom smjeru. Tandem parovi imaju izuzetno visoku jednosmjernu aksijalnu nosivost, ali ne stabiliziraju osovinu u suprotnom smjeru. Morate upariti dva tandem seta leđa uz leđa ili licem u lice kako biste dobili dvosmjernu kontrolu. Uobičajena praksa je korištenje dva ležaja u tandemu na jednoj strani i jednog ležaja na drugoj, tvoreći TBT ili TFT raspored.
| Aranžman | Uzorak linije opterećenja | Smjer aksijalnog opterećenja | Krutost naginjanja | Tipična upotreba |
|---|---|---|---|---|
| DB (leđa u leđa) | Razilazeći se | Oba smjera | visoko | Strojna vretena, precizne osovine |
| DF (licem u lice) | Konvergiranje | Oba smjera | Niže | Kratke osovine, mjenjači |
| DT (tandem) | Paralelno | Jedan smjer | Nije samostalan | Teška jednosmjerna aksijalna opterećenja |
Ne treba svaki dizajn poseban par jednorednih ležajeva. Dvije unaprijed sklopljene opcije mogu pojednostaviti vaše kućište i smanjiti zalihe.
Dvoredni kuglični ležajevi s kutnim kontaktom su u biti dva jednoredna ležaja s kutnim kontaktom integrirana u jednu jedinicu. The internal arrangement is normally equivalent to DB pairing, which gives a straightforward way to obtain bidirectional axial support in a compact housing. Serije kao što su obitelji 30 i 38 popularne su za poljoprivredne strojeve, reduktore, pumpe i opću industrijsku primjenu. Glavni nedostatak je da ne možete neovisno prilagoditi predopterećenje; morate koristiti predopterećenje koje je odredio proizvođač. Ako vaš dizajn zahtijeva prilagođeno predopterećenje ili vrlo veliku brzinu, upareni raspored u jednom redu je fleksibilniji.
Dvoredni kuglični ležaj s kutnim kontaktom serije 30 i 38 Ovi dvoredni ležajevi integriraju dvije jednoredne jedinice u konfiguraciji nalik na DB, nudeći dvosmjernu aksijalnu potporu u kompaktnom kućištu. Prikladni su za reduktore i pumpe, iako je prednapon fiksiran od strane proizvođača i nije podesiv. Pogledajte proizvod → Kuglični ležaj s kontaktom u četiri točke kompaktan je način podnošenja radijalnih opterećenja i aksijalnih opterećenja iz oba smjera u jednoj jedinici. Unutarnji i vanjski prsten imaju kanale čije se kontaktne točke izmjenjuju; kuglice dodiruju unutarnji prsten u dvije točke i vanjski prsten u dvije točke. This works well for thrust-dominated applications such as crane hooks, rotary tables, and automotive pumps, where space is tight and the axial forces are larger than the tilting loads. Ležajevi s četiri točke obično nisu zamjena za DB par kada je velika radijalna krutost prioritet, stoga pažljivo provjerite opseg opterećenja.
Kuglični ležaj s kontaktom u četiri točke za kompaktne potisne primjene Ovaj ležaj podržava radijalna i aksijalna opterećenja iz oba smjera u jednoj jedinici preko izmjeničnih kontaktnih točaka. It is compact and ideal for thrust-dominated uses like crane hooks and rotary tables, but not recommended when high radial stiffness is the priority. Pogledajte proizvod → Za CNC vretena i tešku strojnu obradu, jednostavan DB par možda neće pružiti dovoljnu aksijalnu krutost. Način povećanja krutosti je zamjena jednog bočnog ležaja s dva ležaja montirana u tandemu. To je ono što kodovi kao što su TBT i TFT opisuju.
U TBT rasporedu, dva tandem ležaja su postavljena jedan uz drugoga s jednim ležajem. Tandemski par se suprotstavlja jednom aksijalnom smjeru s dvostrukim kapacitetom, dok jednostruki ležaj osigurava suprotni smjer. Rezultat je veća aksijalna krutost u jednom smjeru bez žrtvovanja stabilnosti u drugom smjeru. Ako oba aksijalna smjera trebaju veliku krutost, možete koristiti četiri ležaja: dva para u tandemu, postavljena jedan uz drugoga ili licem u lice. Kodovi kao što su QBC, QTC i QBT predstavljaju ove kombinacije od četiri reda. Uobičajeni su u zrakoplovstvu, alatnim strojevima i visokopreciznim rotacijskim primjenama.
Svaki dodatni ležaj povećava ukupnu aksijalnu krutost, ali također povećava troškove, stvaranje topline i složenost montaže. Za većinu primjena dovoljan je odgovarajući DB par ili dvoredni ležaj.
Predopterećenje je aksijalno opterećenje primijenjeno na par ležaja prije pokretanja stroja. Uklanja unutarnji zazor, povećava zonu opterećenja i održava kotrljajuće elemente u stalnom kontaktu sa stazama za kotrljanje. Bez prednaprezanja, kutni kontaktni ležaj može proklizati, stvoriti buku i izgubiti točnost pozicioniranja.
Postoje dvije obitelji predopterećenja: kruto i opružno.
Rigid preload, also called positional preload, is built into the bearing pair by grinding the inner or outer ring faces to the correct width difference. Kada zategnete maticu za pričvršćivanje ili zavrtanj završnog poklopca, prstenovi su prisiljeni zajedno i predopterećenje je fiksno. To daje najveću moguću krutost za određenu skupinu ležaja. Usklađeni ležajevi to postižu brušenjem površina; kada je par izrađen od standardnih ležajeva, dizajner može umetnuti unutarnje i vanjske odstojnike različitih širina kako bi se stvorilo isto predopterećenje. Rizik je da će promjene temperature, osobito delta između unutarnjeg i vanjskog prstena, promijeniti predopterećenje. U DB paru koji radi velikom brzinom, toplinski rast može povećati predopterećenje i uzrokovati nakupljanje topline.
Prednaprezanje opruge, koje se ponekad naziva i prednaprezanje konstantnog tlaka, koristi skup opruga iza vanjskog prstena za primjenu fiksne aksijalne sile. Koristi se u brzim vretenima ili malo opterećenim osovinama gdje dizajner želi zaštitu od toplinskog širenja. The spring maintains a predictable axial force across a range of temperatures and minor wear, but the stiffness of the assembly is lower than a rigidly preloaded pair.
Kada odaberete stupanj predopterećenja, imajte na umu radnu brzinu. Veliko prednaprezanje povećava krutost, ali povećava moment trenja i radnu temperaturu; lagano prednaprezanje je bolje za velike brzine i niske topline, ali daje manju potporu pri velikim opterećenjima rezanja. Ako niste sigurni, počnite sa srednjim stupnjem predopterećenja i potvrdite porastom temperature tijekom probnog rada.
Način na koji pišete specifikaciju ležaja određuje hoćete li dobiti upotrebljivu jedinicu ili kutiju lijepih, ali nekompatibilnih dijelova. Sama serija dimenzija nikada nije dovoljna.
Sa stajališta nabave, također je vrijedno potvrditi da tvornica ima kontrolirani proces mljevenja i bilježi podatke mjerenja. Veća je vjerojatnost da će ležajevi koji dolaze iz proizvodne linije s automatiziranom inspekcijom i standardiziranim sortiranjem držati dosljedno predopterećenje. U mnogim industrijskim strojevima, fiksna strana koristi par ležajeva s kutnim kontaktom, dok slobodna strana koristi kuglični ležajevi s dubokim utorima kako bi se omogućio aksijalni pomak. Provjerite je li dizajner sustava uzeo u obzir taj put toplinskog širenja.
Odabir rasporeda ležaja s kutnim kontaktom ne odnosi se na pamćenje kodova. Radi se o kontroli krutosti, putanje aksijalnog opterećenja, toplinskog rasta i brzine. Započnite s rasporedom, dodajte ispravno predopterećenje i tretirajte podudarne parove kao neodvojive jedinice. Ako to učinite, ležaj će raditi kako je projektirano. Ako preskočite odluku o rasporedu, nikakva količina preciznosti ležaja neće spasiti sustav od ranog zagrijavanja, vibracija ili preranog kvara.
Autorska prava © Ningbo Demy (D&M) Bearings Co., Ltd. Sva prava pridržana.
OEM/ODM proizvođači industrijskih ležajeva
Search
Language
