- TEL:
+86-574-63269198
+86-574-63261058
- FAX:
+86-574-63269198
+86-574-63261058
- E-MAIL:
- ADRESA:
Priemyselná zóna Henghe Ningbo, Zhejiang, Čína.
- SLEDUJTE NÁS:
Dvojradové guľkové ložiská s kosouhlým stykom série 33 sa používajú všade tam, kde musí súčasne niesť jedna kompaktná ložisková jednotka radiálne zaťaženia, obojsmerné axiálne (ťahové) zaťaženia a stredné momentové zaťaženia — všetko v rámci priestorovo obmedzeného zariadenia. Ich primárne aplikácie zahŕňajú vretená obrábacích strojov, automobilové komponenty, priemyselné prevodovky, čerpadlá, kompresory, presné prístrojové vybavenie, elektromotory a poľnohospodárske stroje. Označenie série 33 špecificky identifikuje dvojradové guľkové ložisko s 30-stupňovým kontaktným uhlom v určitej rozmerovej sérii, čo z neho robí preferovaný výber pre aplikácie, ktoré vyžadujú vyššiu axiálnu zaťažiteľnosť v porovnaní s radiálnym zaťažením v porovnaní so štandardnými dvojradovými konfiguráciami. Pochopenie šírky a špecifickosti ich aplikácií pomáha inžinierom a odborníkom na údržbu s istotou vybrať správne ložisko pre každý prípad použitia.
Pred skúmaním konkrétnych použití aplikácie je dôležité pochopiť, čo odlišuje Dvojradové guľkové ložiská s kosouhlým stykom série 33 od iných konfigurácií ložísk a prečo sú tieto rozdiely vhodné pre ich charakteristické aplikácie.
Séria 33 patrí do rodiny dvojradových guľôčkových ložísk s kosouhlým stykom, ktorá sa vyznačuje dvoma radmi guľôčok usporiadaných symetricky v rámci jednej ložiskovej jednotky, pričom každá pracuje pod definovaným kontaktným uhlom — 30 stupňov pre sériu 33 . Tento kontaktný uhol je strmší ako 15-stupňový uhol štandardných guľôčkových ložísk, čo znamená, že každý kontaktný bod guľôčky rozdeľuje aplikovanú silu na väčšiu axiálnu zložku a menšiu radiálnu zložku v porovnaní s ložiskom s plytším uhlom rovnakej veľkosti.
Praktickým dôsledkom tejto geometrie je ložisko, ktoré je špecificky optimalizované pre aplikácie, kde je axiálne zaťaženie značné – buď ako primárne zaťaženie alebo ako významné sekundárne zaťaženie popri radiálnom zaťažení. 30-stupňový kontaktný uhol dáva sérii 33 približne O 40 až 60 % vyššia axiálna zaťažiteľnosť na jednotku radiálnej nosnosti v porovnaní so sériou 32 (ktorá používa 15-stupňový kontaktný uhol), čo z nej robí správnu voľbu, keď sú ťahové zaťaženia dominantným hnacím motorom dizajnu. (Zdroj: ISO 15:2017, Valivé ložiská – Radiálne ložiská – Okrajové rozmery, Všeobecný plán)
Vretená obrábacích strojov predstavujú jednu z najnáročnejších a historicky najvýznamnejších aplikácií dvojradových guľkových ložísk s kosouhlým stykom vrátane série 33. CNC obrábacie centrá, brúsky, vyvrtávačky a sústruhy všetky vyžadujú usporiadanie ložísk vretena, ktoré súčasne spĺňa tri protichodné požiadavky: maximálnu tuhosť (na minimalizáciu vychýlenia nástroja a udržanie presnosti obrábania), schopnosť vysokej rýchlosti otáčania a dlhú životnosť pri kombinovanom reznom zaťažení.
Pri obrábacích operáciách rezný nástroj generuje sily, ktoré majú radiálne aj axiálne zložky, ktorých veľkosť a smer sa plynule menia so zmenou dráhy nástroja. Ložisko vretena musí reagovať na tieto kombinované zaťaženia bez toho, aby umožnilo akékoľvek vychýlenie hrotu nástroja, ktoré prekračuje toleranciu obrábania – pre presné brúsenie to znamená radiálna tuhosť vretena 50 až 200 N/mikrón je potrebná v mieste montáže nástroja. (Zdroj: Fundamentals of Machine Tool Design, Klocke a Kuchle, Springer, 2011)
Dvojradová geometria ložísk série 33 vytvára široké efektívne rozpätie podpory v rámci vlastnej axiálnej dĺžky ložiska, čím vytvára momentovú tuhosť, ktorá odoláva vychýleniu hrotu nástroja pri excentrickom reznom zaťažení oveľa efektívnejšie ako jednoradové alternatívy ekvivalentnej veľkosti otvoru. Presné ložiská série 33 (triedy ISO P5 a P4) sa používajú na prednej (pracovnej) polohe vretena CNC obrábacích centier a brúsnych vretien, kde sú požiadavky na presnosť najkritickejšie.
Automobilový priemysel je jedným z najväčších spotrebiteľov dvojradových guľkových ložísk s kosouhlým stykom a séria 33 špecificky rieši niekoľko aplikácií vozidiel, kde je vysoká axiálna zaťažiteľnosť dominantnou konštrukčnou požiadavkou.
Moderné ložiskové jednotky nábojov kolies osobných vozidiel – konštrukcie 1. a 2. generácie – používajú dvojradové guľkové ložiská s kosouhlým stykom ako konštrukčné jadro zostavy náboja. Záťažové prostredie na kolese vozidla je klasický kombinovaný prípad zaťaženia: radiálne zaťaženie od hmotnosti vozidla pôsobiace cez geometriu zavesenia, axiálne zaťaženie od síl v zákrutách a odklonu vozovky pôsobiace bočne a momentové zaťaženie od brzdného momentu a geometrie zavesenia vytvárajúce pretáčací moment v osi kolesa.
30-stupňový kontaktný uhol radu 33 je vhodný pre tento profil zaťaženia, pretože sily v zákrutách počas dynamických jazdných manévrov vytvárajú axiálne zaťaženie, ktoré sa môže priblížiť 0,8 až 1,2 násobok statického radiálneho zaťaženia na vonkajšom kolese – vysoký axiálny a radiálny pomer, ktorý séria 33 zvláda efektívnejšie ako alternatívy s plytkým uhlom. (Zdroj: SAE International Journal of Passenger Cars — Mechanical Systems, Wheel Bearing Load Analysis, Vol. 5, 2012)
Manuálne a automatické prevodovky vozidiel generujú zaťaženia hriadeľa, ktoré kombinujú radiálne sily záberu ozubených kolies s axiálnymi zaťaženiami špirálového ozubeného kolesa v oboch axiálnych smeroch, keď sa prevodové cykly medzi zábermi dopredu a dozadu. Séria 33 poskytuje obojsmernú axiálnu podporu, ktorú tieto polohy hriadeľa vyžadujú, pričom zaberajú kompaktnejší axiálny priestor ako spárované jednoradové alternatívy – dôležité hľadisko pri kompaktných konštrukciách transaxle, kde je priestor balenia značne obmedzený.
Hriadele motora elektrického posilňovača riadenia (EPS) a hnacie hriadele trakčných motorov elektrických vozidiel vyžadujú ložiská, ktoré prenášajú kombinované radiálne a axiálne zaťaženie z remeňového alebo ozubeného prevodu sily pri zachovaní nízkej hlučnosti a vibrácií pri rýchlostiach od nuly do 15 000 ot./min alebo viac v moderných architektúrach EV. Séria 33 v presnom stupni poskytuje kombináciu nízkej hlučnosti, kombinovanej nosnosti a presnosti výrobného predpätia, ktorá je potrebná pre tieto vysokorýchlostné a nízkohlučné aplikácie.
Odstredivé čerpadlá a rotačné kompresory predstavujú prirodzenú aplikačnú oblasť pre Dvojradové guľkové ložiská s kosouhlým stykom série 33 pretože dynamika kvapalín týchto strojov vytvára axiálne axiálne zaťaženie, ktoré musí byť prenášané systémom ložísk hriadeľa spolu s radiálnym zaťažením od hmotnosti hriadeľa a tlaku kvapaliny na povrch obežného kolesa alebo rotora.
V jednostupňovom odstredivom čerpadle vytvára tlakový rozdiel medzi vstupom a výstupom obežného kolesa axiálnu hydraulickú prítlačnú silu, ktorá pôsobí v smere približovania kvapaliny k oku obežného kolesa. Toto axiálne zaťaženie je počas prevádzky nepretržité a musí naň úplne reagovať systém ložísk hriadeľa čerpadla. Pre stredne veľké odstredivé čerpadlá pri úprave vody, chemickom spracovaní a HVAC aplikáciách môže axiálna prítlačná sila predstavovať 20 až 60 % radiálneho zaťaženia od hmotnosti hriadeľa a bočného zaťaženia remeňa alebo spojky.
Ložisko série 33 rieši tento profil zaťaženia priamo: jeho 30-stupňový kontaktný uhol poskytuje vysokú axiálnu kapacitu pre komponent hydraulického ťahu, zatiaľ čo dvojradová konštrukcia poskytuje radiálnu kapacitu pre hmotnosť hriadeľa a zaťaženie remeňa a geometria „back-to-back“ poskytuje momentovú podporu pre konzolové zaťaženia z previsnutých obežných kolies. Vďaka tejto kombinácii je rad 33 obzvlášť cenný pre odstredivé čerpadlá s koncovým saním v priemyselných procesoch. (Zdroj: Pump Handbook, Karassik, Messina, Cooper a Heald, McGraw-Hill, 4. vydanie, 2008)
Rotačné skrutkové a špirálové kompresory v chladiacich, klimatizačných a priemyselných aplikáciách stlačeného vzduchu vytvárajú axiálne sily zo špirálovej geometrie skrutkových rotorov alebo z rozdielu tlaku plynu na povrchoch špirálových dosiek. Tieto axiálne zaťaženia sú kombinované s radiálnymi zaťaženiami od hmoty rotora a síl plynu kolmých na os hriadeľa. Séria 33 poskytuje kombinovanú nosnosť potrebnú v kompaktnom radiálnom obale týchto strojov, kde by pridanie samostatného axiálneho ložiska výrazne zvýšilo veľkosť stroja a náklady.
Priemyselné prevodovky – najmä špirálové, kužeľové a závitovkové reduktory – generujú zaťaženia hriadeľa, ktoré sú prirodzene kombinované. Geometria záberu špirálových ozubených kolies vytvára vektor sily hriadeľa s tromi zložkami: tangenciálny (rotačný), radiálny (oddeľujúci) a axiálny (ťah od uhla skrutkovice). Na všetky tri musí reagovať systém ložísk hriadeľa a axiálna zložka zo špirálových ozubených kolies môže byť podstatná, čo predstavuje 30 až 70 % tangenciálnej sily v závislosti od uhla skrutkovice. (Zdroj: Shigley's Mechanical Engineering Design, Budynas a Nisbett, 10. vydanie, McGraw-Hill, 2014)
Výstupný hriadeľ špirálového reduktora nesie najvyšší krútiaci moment a tým aj najvyššiu tangenciálnu prevodovú silu v prevodovke. Simultánny axiálny ťah zo záberu špirálového ozubeného kolesa robí z tejto polohy hriadeľa prirodzenú aplikáciu pre sériu 33. Jediné dvojradové ložisko na výstupnom hriadeli poskytuje potrebnú kombinovanú radiálnu a obojsmernú axiálnu podporu – prispôsobenie axiálnej reverzácii ťahu, keď sa ozubené koleso otáča v oboch smeroch počas brzdenia alebo reverzného cyklu – v kompaktnej inštalácii, ktorej sa jednoradové ložisko so samostatnou axiálnou podložkou nemôže vyrovnať.
Pastorkové hriadele s kužeľovým ozubením v pravouhlých prevodoch sú obzvlášť náročné aplikácie ložísk, pretože geometria záberu ozubených kolies generuje veľké axiálne oddeľovacie sily, ktoré sa striedajú so smermi s obrátením zaťaženia. Dvojradové usporiadanie série 33 chrbtom k sebe je špecificky vhodné pre túto aplikáciu, pretože jej symetrická geometria reaguje na axiálne zaťaženie rovnako v oboch smeroch bez potreby nastavenia predpätia pri zmene smeru zaťaženia.
Pohony na reguláciu sklonu, pohony vybočenia a pohony pomocných generátorov vo veterných turbínach používajú kompaktné zostavy prevodovky a motora, kde séria 33 poskytuje kombinovanú záťaž a obojsmernú podporu ťahu potrebnú v obmedzenom inštalačnom priestore gondoly veternej turbíny. Tieto aplikácie tiež ťažia z utesnených a tukom naplnených variantov série 33, ktoré poskytujú predĺžené intervaly údržby potrebné pre komponenty namontované vo výškach 80 až 120 metrov nad zemou.
Elektromotory v strednom až veľkom výkonovom rozsahu – najmä motory poháňajúce axiálne ventilátory, skrutkové prevody alebo zariadenia poháňané remeňom – vyžadujú ložiská, ktoré zvládajú kombinované radiálne a axiálne zaťaženie v polohách hriadeľa. Séria 33 sa používa v polohe ložiska motora bez pohonu (NDE), kde sa vyžaduje axiálne umiestnenie rotora, a v polohe na konci pohonu (DE), kde sa zaťaženie na strane remeňa kombinuje s ťahom prenášaným ozubeným kolesom alebo spojkou.
Motory poháňané pohonmi s premenlivou frekvenciou (VFD) môžu generovať prúd hriadeľa cez ložiskové kontakty – dobre zdokumentovaný mechanizmus zlyhania, kde elektrický oblúkový oblúk cez kontaktnú zónu ložiska spôsobuje preliačenie a predčasné zlyhanie. Vo variantoch izolovaných ložísk série 33 je vonkajší krúžok alebo puzdro potiahnuté elektricky izolačnou keramikou, aby sa zabránilo prechodu prúdu. Séria 33 v izolovanej konfigurácii je štandardným výberom pre vyššie uvedené motory poháňané VFD Výkon hriadeľa 75 kW v polohe NDE, čím sa zabráni poškodeniu ložiska spôsobenému prúdom hriadeľa, ktoré je hlavnou príčinou predčasného zlyhania tohto typu motora. (Zdroj: IEEE Transactions on Industry Applications, Electric Motor Bearing Damage from Shaft Currents, Vol. 37, Issue 6, 2001)
Aplikácie poľnohospodárskych a stavebných zariadení vystavujú ložiská rázovému zaťaženiu, kontaminácii, veľkým teplotným zmenám a predĺženým intervalom medzi údržbou, ktoré sú výzvou pre štandardné konštrukcie ložísk. Séria 33 v uzavretých a zosilnených variantoch sa používa na niekoľkých kľúčových pozíciách v rámci tejto kategórie zariadení.
Na opačnom konci aplikačného spektra ako ťažké priemyselné stroje, Dvojradové guľkové ložiská s kosouhlým stykom série 33 v presných triedach (triedy presnosti P5, P4 a P2 podľa ISO 492) sa používajú v aplikáciách, kde sú primárnymi kritériami výberu skôr presnosť otáčania, nízke vibrácie a minimálne trenie než nosnosť.
Moduly rotačných osí v systémoch CMM vyžadujú ložiská s hádzaním nižšie 0,5 mikrónu na montážnej ploche vretena a axiálnom hádzaní dole 0,3 mikrónu aby sa zachovala presnosť merania na hrote sondy. Presné ložiská radu P4 triedy 33 s predpätím z výroby a výberom guľôčok s nízkou hlučnosťou spĺňajú tieto požiadavky a zároveň poskytujú obojsmernú axiálnu podporu potrebnú pri zaťažení rotačnej osi z rôznych smerov kontaktu sondy.
Otočné stoly na brúskach, EDM strojoch a viacosových CNC obrábacích centrách používajú presné ložiská radu 33, ktoré poskytujú kombináciu presnosti radiálneho a axiálneho polohovania a momentovej tuhosti potrebnej na presné indexovanie obrobku. Predpätie dvojradovej jednotky nastavené vo výrobe eliminuje potrebu resetovania predpätia ložísk pri zmene polohy alebo servise otočného stola – praktická výhoda údržby vo výrobných prostrediach.
Potravinársky priemysel kladie náročné požiadavky na ložiskové materiály a mazanie – odolnosť proti korózii, kompatibilitu s potravinárskymi mazivami a odolnosť voči umývaniu – pričom stále vyžaduje rovnaké charakteristiky kombinovanej nosnosti, ktoré platia vo všeobecných priemyselných aplikáciách. Varianty z nehrdzavejúcej ocele a potravinárske tukom plnené verzie série 33 sa používajú v:
| Oblasť aplikácie | Špecifické použitie | Požiadavka na zaťaženie kľúča | Prečo séria 33 |
|---|---|---|---|
| Obrábacie stroje | CNC vretená, brúsne hlavy, vyvrtávačky | Vysoká tuhosť v radiálnom axiálnom momente | Kompaktný, vysoká tuhosť, továrenské predpätie |
| Automobilový priemysel | Náboje kolies, prevodovky, EPS motory | Kombinovaná radiálna vysoká axiálna (rohová) | Vysoká axiálna kapacita, kompaktná jednotka, bez nastavenia poľa |
| Čerpadlá | Hriadele odstredivých čerpadiel, hriadele kompresorov | Hydraulický radiálny ťah od závažia/spojky | 30-stupňový uhol zvláda vysoký axiálny a radiálny pomer |
| Priemyselné prevodovky | Hriadele so šikmým ozubením, hriadele kužeľových pastorkov | Obojsmerné axiálne radiálne ozubené sily záberu | Obojsmerné axiálne v jednej jednotke, kompaktné |
| Elektromotory | VFD motory, hriadele generátorov | Radiálne axiálne z remeňa alebo ozubeného kolesa; riziko prúdu hriadeľa | Izolované varianty zabraňujú poškodeniu hriadeľa prúdom |
| Poľnohospodárska technika | Mlátiace bubny, vývodové hriadele, sadzačky | Radiálny axiálny ráz v kontaminovanom prostredí | Utesnená dvojradová kapacita pre nárazové zaťaženie |
| Presné prístroje | Rotačné osi CMM, presné otočné stoly | Submikrónová kombinovaná nosnosť | Továrenské predpätie triedy P4/P5, nízka hádzavosť |
| Spracovanie potravín | Miešačky, dopravníky, baliace stroje | Kombinovaná náplň v korozívnom, umývanom prostredí | K dispozícii sú nerezové a potravinárske zapečatené varianty |
Široký rozsah použitia Dvojradové guľkové ložiská s kosouhlým stykom série 33 znamená, že detaily špecifikácie sú dôležité rovnako ako samotné označenie série. Pri výbere konkrétnej aplikácie potvrďte tieto parametre:
The Dvojradové guľkové ložiská s kosouhlým stykom série CNCJ 33 sú vyrábané podľa rozmerových a tolerančných noriem ISO v celom rozsahu veľkostí otvorov a tried presnosti požadovaných pre aplikácie opísané v tomto článku. Ich sortiment zahŕňa štandardnú triedu P0 pre priemyselné použitie až po presnú triedu P4 pre aplikácie obrábacích strojov a prístrojov, s uzavretými a otvorenými konfiguráciami, viacerými možnosťami vôle a technickou podporou aplikácií na pomoc pri výpočte zaťaženia a životnosti.