Ako zosúladiť parametre zaťaženia, aby ste predišli predčasnému zlyhaniu ložiska?
Trvanlivosť dvojradové guľkové ložiská s kosouhlým stykom v systémoch mechanických prevodov sa začína presným prispôsobením zaťaženia. Tieto ložiská sú navrhnuté tak, aby odolali radiálnemu aj axiálnemu kombinovanému zaťaženiu, ale pomer axiálneho zaťaženia k radiálnemu zaťaženiu priamo ovplyvňuje ich životnosť – axiálne zaťaženie by podľa priemyselných skúseností nemalo presiahnuť 50 % radiálneho zaťaženia. Pre vysokovýkonné scenáre prevodovky je potrebné zvoliť zosilnené konštrukčné modely s väčším počtom oceľových guľôčok, zatiaľ čo vysokorýchlostné aplikácie s nízkou záťažou môžu uprednostniť štandardné konštrukcie, aby sa znížili straty trením. Okrem toho je rozhodujúca analýza krútiaceho momentu pri prevrátení: keď je zariadenie vystavené krútiacemu zaťaženiu, schopnosť ložiska odolávať deformácii určuje dlhodobú stabilitu, a preto sú dvojradové konštrukcie uprednostňované pred jednoradovými pre ich vynikajúcu tuhosť.
Ktorý dizajn kontaktného uhla sa prispôsobuje rôznym pracovným podmienkam?
Kontaktný uhol je základným parametrom ovplyvňujúcim výkon ložiska s tromi spoločnými špecifikáciami: 15° (typ C), 25° (typ AC) a 40° (typ B). Pre vysokorýchlostné mechanické prevody, ako sú vretená motorov, sú ložiská typu C s kontaktným uhlom 15° ideálne kvôli ich malému koeficientu trenia a medznej rýchlosti 1,2-1,5-krát vyššej ako u typu AC. Ložiská typu AC s kontaktným uhlom 25° vyrovnávajú radiálnu a axiálnu nosnosť, vďaka čomu sú vhodné pre zložité prevodové systémy s premenlivým zaťažením. Pre vysokovýkonné scenáre prenosov, ako sú žeriavové mechanizmy, ložiská typu B so 40° kontaktným uhlom vynikajú jednosmernou odolnosťou voči axiálnemu zaťaženiu. Kľúč k výberu spočíva v prispôsobení kontaktného uhla dominantnému smeru zaťaženia a požiadavkám na rýchlosť prevodového systému.
Je predpätie potrebné na zlepšenie životnosti ložiska?
Predpätie je základným procesom na predĺženie životnosti dvojradových guľkových ložísk s kosouhlým stykom v aplikáciách s presným prevodom. Odstránením vnútornej vôle zaisťuje predpätie tesný kontakt medzi oceľovými guľôčkami a obežnými dráhami, čím sa znižuje lokálna koncentrácia napätia a zlepšuje sa rovnomernosť rozloženia sily. To nielen zvyšuje tuhosť systému, ale tiež znižuje prevádzkové vibrácie a hluk, ktoré sú hlavnými príčinami predčasného opotrebovania. Veľkosť predpätia si však vyžaduje presnú kontrolu: nadmerné predpätie (napr. rušenie 0,016 mm) môže znížiť životnosť o 50 %, zatiaľ čo nedostatočné predpätie (napr. vzdialenosť 0,008 mm) môže znížiť životnosť o 70 %. Vo všeobecnosti si vysokorýchlostné operácie vyžadujú menšie predpätie, zatiaľ čo podmienky pri nízkych otáčkach s veľkým zaťažením vyžadujú vyššie predpätie, ideálne mierne presahujúce axiálne pracovné zaťaženie.
Ako si vybrať riešenia na mazanie a tesnenie?
Správne mazanie a tesnenie priamo určujú životnosť ložísk v mechanickom prevode. Pre rozsahy teplôt medzi -30 ℃ a 110 ℃ sa široko používa nehrdzavejúce mazivo na báze lítia, najmä pre utesnené ložiská, ktoré počas prevádzky nevyžadujú žiadne dodatočné mazanie. V scenároch vysokoteplotnej alebo vysokorýchlostnej prevodovky sa uprednostňuje mazanie olejom, aby sa uľahčil odvod tepla, pričom hladina oleja sa udržiava na úrovni 1/2-2/3 priezoru. Výber tesnenia by mal zohľadňovať faktory prostredia: bezdotykové kryty proti prachu sú vhodné do čistého prostredia, zatiaľ čo kontaktné gumové tesnenia poskytujú lepšiu ochranu proti prachu a vlhkosti v náročných podmienkach. Dôležité je vyhnúť sa zmiešaniu rôznych typov mazív, pretože to môže spôsobiť chemické reakcie, ktoré zhoršia mazací výkon.
Aké spôsoby inštalácie zabezpečujú dlhodobú stabilitu?
Správna inštalácia je predpokladom trvanlivosti ložísk s tromi bežnými konfiguráciami pre dvojradové guľkové ložiská s kosouhlým stykom: chrbtom k sebe, čelne k sebe a tandemové usporiadanie. Inštalácia chrbtom k sebe (široké konce smerujúce k sebe) zvyšuje radiálnu a axiálnu tuhosť, vďaka čomu je ideálny pre prevodové systémy vyžadujúce vysokú odolnosť proti deformácii. Montáž tvárou v tvár (úzke konce smerujúce k sebe) eliminuje pôvodnú vôľu prostredníctvom kompresie vonkajšieho krúžku, ktorá je vhodná pre presný prevod s požiadavkami na strednú tuhosť. Tandemové usporiadanie (široké konce v rovnakom smere) zdieľa axiálne zaťaženie, ale vyžaduje párovú inštaláciu na oboch koncoch hriadeľa pre axiálnu stabilitu. Okrem toho je potrebné prísne kontrolovať koaxiálnosť inštalácie – nadmerné uhly naklonenia môžu zvýšiť dodatočné namáhanie a znížiť životnosť.
Ako zosúladiť presné triedy s požiadavkami na prevodovku?
Precízny výber triedy vyvažuje výkon a odolnosť bez zbytočného preháňania. Bežné presné triedy sa pohybujú od P0 (všeobecné použitie) po P2 (ultra presné). Pre všeobecné mechanické prevody postačujú triedy P0 alebo P6, zatiaľ čo vysoko presné prevodové systémy, ako sú vretená obrábacích strojov, vyžadujú triedy P5 alebo vyššie, aby sa minimalizovali chyby hádzania. Prehliadanie faktorov tepelnej rozťažnosti počas výberu môže viesť k zhoršeniu presnosti – interferencia musí zodpovedať rozmerovým zmenám vyvolaným teplotou. Kľúčovým princípom je splnenie základných požiadaviek na prenos bez snahy o nadmerne vysokú presnosť, čo môže zvýšiť trenie a znížiť životnosť .
