Po šiestich týždňoch dvojzmennej výroby sa ozval výrobca portálového routeru, ktorý používa 1,2 m dlhú 40 mm guľôčkovú skrutku pri 2 500 otáčkach za minútu. Vôľa na osi X sa posunula z 0,008 mm na 0,035 mm a puzdro ložiska na náporovom konci prebiehalo asi 8 stupňov C nad rámom stroja. Nič sa nezlomilo. Oceľ sa rozťahuje zhruba o 0,0115 mm na meter na stupeň C, takže skrutka medzi chladným pondelkovým ránom a teplým piatkovým popoludním rástla asi o 0,1 mm, a pretože oba konce boli upnuté axiálne umiestnenými ložiskami, všetok tento rast sa musel niekde absorbovať.
Poučenie je rovnaké ako pri väčšine otázok o ložiskách s guľôčkovou skrutkou: ložisko je posledné rozhodnutie, nie prvé. Rozhodnite sa, ako bude skrutka umiestnená axiálne, aké predpätie potrebuje prítlačná dvojica a ako sa voľný koniec nechá plávať. Potom vyberte čísla dielov.
Čo musí každý koniec skrutky v skutočnosti urobiť
Krátka odpoveď: jeden koniec upevňuje skrutku axiálne a nesie tlak, druhý koniec ju podopiera radiálne a umožňuje jej pohyb. Súprava podporných ložísk nie sú dve identické ložiská vybrané pre pohodlie, je to dvojica komponentov s rôznymi funkciami a aj vzory porúch sú odlišné.
Úlohy s pevným a pohyblivým koncom na typickej osi guľôčkovej skrutky s príznakmi nesprávneho výberu. | pozícia | Primárna povinnosť | Typická voľba ložiska | Čo sa pokazí, ak sa nezhodujú |
| Pevný (ťahový) koniec | Umiestňuje skrutku axiálne, prenáša rezný a akceleračný ťah, nastavuje predpätie | Zodpovedajúci pár uhlových kontaktov, chrbtom k sebe alebo dvojradová jednotka uhlového kontaktu | Axiálna vôľa, ktorá rastie so zaťažením, horúce puzdrá, namáhanie na ramene hriadeľa |
| Plávajúci (podporný) koniec | Prenáša len radiálne zaťaženie, umožňuje tepelnú rozťažnosť a kontrakciu | Hlboké guľôčkové ložisko s vonkajším krúžkom, ktorý sa dá voľne zasunúť do puzdra | Vyklenutá skrutka, brinelované dráhy, ťahový pár preťažený, keď sa skrutka zahrieva |
| Koniec motora alebo prevodovky | Prenáša krútiaci moment, absorbuje nesúosovosť spojky | Radiálne ložisko dimenzované len na vlastné zaťaženie | Spojovacie sily zatlačené do nosných ložísk, vibrácie pri rýchlosti |
Rýchla kontrola zdravého rozumu pre akýkoľvek nový dizajn: zmerajte vzdialenosť medzi dvoma ložiskovými sedlami v milimetroch, vydeľte 1000, vynásobte očakávaným nárastom teploty v stupňoch C a vynásobte 11,5. Výsledkom v mikrónoch je axiálny pohyb, ktorý musí byť pohyblivý koniec schopný absorbovať. Na 2 m skrutke s 5 stupňovým prevýšením, čo je už okolo 115 mikrónov, čo je oveľa viac, než dokáže zhltnúť akékoľvek predpätie.
Výber páru s pevným koncom
Tri usporiadania pokrývajú väčšinu obrábacích strojov a automatizačných prác a výber zvyčajne závisí od rýchlosti, tuhosti a množstva axiálneho priestoru, ktorý môže puzdro ušetriť.
- Dvojica uhlových kontaktov back-to-back (DB): najširšie rozloženie zaťaženia medzi dvoma kontaktnými bodmi, dobrá odolnosť voči ohybovým momentom a štandardná voľba pre prítlačné konce skrutiek.
- Pár tvárou v tvár (DF): toleruje o niečo viac nesúosovosti, ale má užšie rozloženie zaťaženia, takže sa pri momentovom zaťažení viac ohýba.
- Tandemový (DT) pár: obe ložiská zdieľajú ťah v jednom smere, používajú sa len vtedy, keď je ťah ťažký a jednosmerný a druhý pár uzatvára slučku inde.
Nosné ložiská s guľôčkovou skrutkou sa bežne vyrábajú so 60-stupňovým kontaktným uhlom, pretože prioritou je skôr axiálna tuhosť než radiálna kapacita. Univerzálne prispôsobené páry sú dodávané s definovaným predpätím už zabrúseným, takže pár musí byť namontovaný ako sada a nikdy nesmie byť zmiešaný s iným párom z inej krabice. Ak konštrukcia vyžaduje jedinú kompaktnú jednotku namiesto dvoch samostatných krúžkov, dvojradové ložisko s kosouhlým stykom vykoná rovnakú lokalizačnú prácu v jednom sedle puzdra a prevezme kombinované radiálne a axiálne zaťaženie; náš
Dvojradové guľkové ložiská s kosouhlým stykom radu 52 a 53 Kompaktná alternatíva s jedným puzdrom pre kombinované radiálne a axiálne umiestnenie s možnosťami tesnenia a mazania pre obrábacie stroje, veternú energiu, náboje a čerpadlá. Zobraziť produkt → stránka uvádza veľkosti série 52 a 53 používané v tejto úlohe. Kompromisom je, že predpätie je fixné pri výrobe, takže axiálnu tuhosť nie je možné dodatočne doladiť.
Predbežné zaťaženie: Tam, kde začína väčšina problémov s ložiskami podpory
Predpätie odstraňuje vnútornú vôľu a robí polohu skrutky opakovateľnou, ale je to úzke okno. Ako pracovný východiskový bod je ľahké predpätie približne 1 až 2 percentá dynamického zaťaženia páru a stredné predpätie približne 3 percentá; čokoľvek nad rámec toho zvyčajne zvyšuje prevádzkovú teplotu rýchlejšie ako zvyšuje tuhosť. Praktická skúška je jednoduchá: po 30-minútovom zábehu by sa teplota krytu mala stabilizovať, nie stále stúpať, a axiálna vôľa meraná číselníkom na konci skrutky by mala ukazovať nulu s opakovateľným návratom do polohy.
Dominujú dve chyby. Po prvé, pomocou poistnej matice na pridanie predpätia, ktoré by malo byť vybrúsené do páru, čo rozdrví vnútorné krúžky a vytvorí ložisko, ktoré je za studena tuhé a za tepla sa zadrie. Po druhé, aplikovanie silného predpätia na skrutku, ktorá nemá plávajúci koniec, čím sa tepelný rast zmení na ťahovú záťaž niekoľko stoviek newtonov. Zdôvodnenie tolerančných pásiem a hodnôt krútiaceho momentu je podrobnejšie uvedené v našej poznámke o výber predpätia pre ložiská radu 52 a 53 a rovnaká logika platí pre spárované páry uhlových kontaktov.
Plávajúci koniec si zaslúži skutočné ložisko
Plávajúci koniec sa často považuje za dodatočný nápad a odtiaľ pochádzajú tiché zlyhania. Musí niesť radiálne zaťaženie skrutky plus hmotnosť matice a vozíka, udržiavať skrutku sústrednú s tlačným koncom a stále sa posúvať axiálne bez odierania jej sedla. Guľôčkové ložisko s hlbokou drážkou s polohovacím uložením na hriadeli a posuvným uložením v puzdre je obvyklou odpoveďou, pričom vonkajší krúžok sa môže voľne pohybovať asi o 0,3 až 0,5 mm v každom smere a nič ho neupína v otvore.
Na dvoch detailoch záleží viac ako na stránke katalógu. Otvor v puzdre musí byť dostatočne okrúhly a hladký, aby sa vonkajší krúžok skôr posúval ako nakláňal, a ložisko nesmie byť predpätého typu, pretože akékoľvek axiálne obmedzenie na tomto konci bráni celému usporiadaniu. Štandardné
Guličkové ložiská s hlbokými drážkami v sériách 42 a 43 Pre nepredpäté polohovacie sedlá táto kategória zahŕňa guľkové ložiská série 42 a 43 so štandardnými veľkosťami a možnosťami vôle pre teplé puzdrá. Zobraziť produkt → veľkosti pokrývajú väčšinu podporných sedadiel a vôľa C3 je často rozumnou voľbou, keď sa kryt zahrieva rýchlejšie ako hriadeľ.
Keď je dielňa prašná alebo mokrá
Kryty strojov nie sú čisté priestory. Liatinový prach, hmla z chladiacej kvapaliny a oplachová voda si nájdu cestu do podporného krytu a otvorené ložisko, ktoré prežije na skúšobnej stolici, môže v priebehu sezóny v dielni zlyhať. Utesnené a tienené varianty tých istých rodín ložísk riešia väčšinu z toho bez zmeny plášťa puzdra a kontaktné tesnenie 2RS je lepšou voľbou ako štít ZZ všade tam, kde je prítomná chladiaca kvapalina, pretože štít iba odvádza nečistoty a nie ich utesňuje. náš
Dvojradové ložiská s kosouhlým stykom radu 32 a 33 Utesnené alebo tienené dvojradové jednotky pre špinavé nosné kryty, kombinujú radiálnu a axiálnu nosnosť s 30-stupňovým kontaktným uhlom a kompaktným umiestnením. Zobraziť produkt → sa používa tam, kde kompaktná lokalizačná jednotka musí prežiť aj špinavé podmienky a Rad 30 a 38 s uzávermi 2RS alebo ZZ poskytujú rovnakú funkciu axiálneho polohovania v užšej šírke pre tesné kryty.
Montážna sekvencia, ktorá zabraňuje skorému zlyhaniu
Väčšina sťažností na podporu, ktoré sa dostanú k výrobcovi, sú skôr montážne než výrobné problémy. Nižšie uvedená sekvencia je tá, ktorú odporúčame pre zhodný pár na ťahovom konci.
- Vyčistite sedlo hriadeľa, vŕtanie puzdra a plochy dištančnej vložky, potom skontrolujte hádzanie ramien pomocou číselníka; Celkovo 0,002 až 0,005 mm je rozumným cieľom pre presnú os.
- Skontrolujte rovnobežnosť rozpery na povrchovej doske. Dištančný prvok, ktorý je o 0,01 mm mimo paralelu, nakloní vonkajší krúžok a potichu pridá niekoľko stoviek newtonov nerovnomerného predpätia.
- Nasaďte pár v označenom poradí, pričom dodržte zodpovedajúce značky zarovnané presne tak, ako boli dodané; otočením jedného krúžku sa zmení predpätie a čiara zaťaženia.
- Pred uťahovaním jemne naolejujte závit poistnej matice, aby sa aplikovaný krútiaci moment zmenil na upínaciu silu namiesto trenia v suchých závitoch, potom dotiahnite v dvoch alebo troch krokoch na špecifikovanú hodnotu.
- Odmerajte axiálny pohyb pomocou úchylkomeru oproti koncu skrutky pri tlačení a ťahaní rukou, potom opakujte s pákou pri miernom zaťažení, aby ste sa uistili, že údaj nerastie.
- Zabehnite pri zvyšujúcej sa rýchlosti a sledujte teplotu krytu; stabilné čítanie po 30 až 60 minútach je kritériom vyhovenia, pokračujúce stúpanie nie.
Body na potvrdenie pred prvým rezom
- Len jeden koniec je umiestnený axiálne. Dva umiestnené konce sú jedinou najčastejšou príčinou predčasného zlyhania axiálneho ložiska.
- Predpätie zodpovedá zaťaženiu: ľahké pre vysokú rýchlosť a dlhú životnosť, stredné pre ťažké rezanie a tuhosť, nikdy „tak pevné, ako to ide“.
- Množstvo mazania sa meria, nie odhaduje. Premazanie malého podporného ložiska sa krúti a prehrieva rovnako rýchlo ako žiadne mazivo.
- Zarovnanie spojky sa kontroluje po upnutí ložísk, nie skôr.
Krátky kontrolný zoznam nákupu
Keď je špecifikované podporné ložisko, dopyt potrebuje viac ako vŕtanie a vonkajší priemer. Kupujúci, ktorí dodajú nasledovné, získajú použiteľnú cenovú ponuku prvýkrát:
Informácie, ktoré menia ložisko ponúkané pre polohu podpery guľôčkovej skrutky. | Položka | Prečo mení časť |
| Axiálny ťah s bezpečnostným faktorom | Nastavuje, či je vhodný pár alebo jedna dvojradová jednotka |
| Požadovaná axiálna tuhosť | Rozhoduje triedu predpätia a kontaktný uhol |
| Maximálna rýchlosť a pracovný cyklus | Typ klietky pohonu, výber mazania a tesnenia |
| Trieda presnosti a limit hádzania | Oddeľuje štandardný presný pár od sady triedy P4 |
| Životné prostredie | Otvorené, tienené alebo kontaktne zapečatené; typ maziva a množstvo náplne |
| Rozmery bývania | Vylučuje usporiadanie, ktoré sa fyzicky nezmestí na sedadlo |
Požiadajte o dodanie páru ako zhodnú súpravu s predpätím vyznačeným na obale a uschovajte túto súpravu pohromade pri skladovaní, skladovaní a montáži. Zmiešané páry sú najtichší spôsob, ako stratiť tuhosť, za ktorú sa platilo.
Nosné ložiská na guľôčkovej skrutke sú malou súčasťou stroja a veľkou časťou jeho opakovateľnosti. Urobte správne usporiadanie, jeden koniec umiestnite a jeden koniec uvoľnite, dajte ťahovému páru predpätie, s ktorým môže žiť, a udržujte plávajúci koniec skutočne voľný. Samotné ložiská sú zriedkavo slabým článkom; rozhodnutia okolo nich zvyčajne sú.
