Graditelj portalnih usmjerivača koji pokreće kuglasti vijak duljine 1,2 m i promjera 40 mm pri 2500 o/min javio se nakon šest tjedana proizvodnje u dvije smjene. Zazor na osi X porastao je s 0,008 mm na 0,035 mm, a kućište ležaja na potisnom kraju kretalo se oko 8 stupnjeva C iznad okvira stroja. Ništa se nije pokvarilo. Čelik se širi otprilike 0,0115 mm po metru po stupnju C, tako da je vijak rastao za oko 0,1 mm između hladnog ponedjeljka ujutro i toplog petka poslijepodne, a budući da su oba kraja bila stegnuta aksijalno postavljenim ležajevima, sav se taj rast morao negdje apsorbirati.
Lekcija je ista koja se pojavljuje u većini upita o potpornim ležajevima s kugličnim vijcima: ležaj je zadnja odluka, a ne prva. Odlučite kako će se vijak nalaziti aksijalno, koliko prednaprezanja treba potisnom paru i kako će slobodni kraj moći lebdjeti. Zatim odaberite brojeve dijelova.
Što svaki kraj vijka zapravo mora raditi
Kratak odgovor: jedan kraj aksijalno fiksira vijak i nosi potisak, drugi kraj ga podupire radijalno i omogućuje mu kretanje. Set potpornih ležajeva nisu dva identična ležaja odabrana radi praktičnosti, to je par komponenti s različitim poslovima, a i obrasci kvarova su također različiti.
Fiksni i pomični krajnji zadaci na tipičnoj osi s kugličnim navojem, sa simptomima neusklađenog izbora. | Pozicija | Primarna dužnost | Tipičan izbor ležaja | Što pođe po zlu ako se ne podudara |
| Fiksni (potisni) kraj | Određuje vijak aksijalno, nosi potisak rezanja i ubrzanja, postavlja predopterećenje | Usklađeni kutni kontaktni par, jedan uz drugoga ili dvostruka kutna kontaktna jedinica | Aksijalna zračnost koja raste s opterećenjem, vrućim kućištima, struganjem na ramenu osovine |
| Plutajući (potporni) kraj | Nosi samo radijalno opterećenje, dopušta toplinsko širenje i skupljanje | Kuglični ležaj s dubokim utorima s vanjskim prstenom koji slobodno klizi u svom kućištu | Zakrivljeni vijak, rastopljeni prstenovi, potisni par preopterećen dok se vijak zagrijava |
| Kraj motora ili mjenjača | Prenosi okretni moment, apsorbira neusklađenost spojke | Radijalni ležaj dimenzioniran samo za vlastito opterećenje | Spojne sile gurnute u potporne ležajeve, vibracije pri brzini |
Brza provjera ispravnosti za svaki novi dizajn: izmjerite udaljenost između dva ležišta ležaja u milimetrima, podijelite s 1000, pomnožite s očekivanim porastom temperature u stupnjevima C i pomnožite s 11,5. Rezultat, u mikronima, je aksijalni hod koji plutajući kraj mora moći apsorbirati. Na vijku od 2 m s usponom od 5 stupnjeva koji je već oko 115 mikrona, što je daleko više nego što bilo koje predopterećenje može progutati.
Odabir fiksnog para
Tri rasporeda pokrivaju većinu alatnih strojeva i automatizacije, a izbor se obično svodi na brzinu, krutost i koliko aksijalnog prostora kućište može ostaviti.
- Back-to-back (DB) kutni kontaktni par: najširi raspon opterećenja između dviju kontaktnih točaka, dobra otpornost na momente savijanja i standardni izbor za završetke vijka.
- Par licem u lice (DF): tolerira malo više neusklađenosti, ali ima uži raspon opterećenja, pa se više savija pod trenutnim opterećenjem.
- Tandem (DT) par: oba ležaja dijele potisak u jednom smjeru, koristi se samo kada je potisak jak i jednosmjeran, a drugi par zatvara petlju na drugom mjestu.
Potporni ležajevi s kugličnim navojem obično se izrađuju s kontaktnim kutom od 60 stupnjeva, jer je prioritet aksijalna krutost, a ne radijalni kapacitet. Univerzalno usklađeni parovi isporučuju se s definiranim prednaprezanjem već samljevenim, tako da se par mora montirati kao set i nikada se ne miješa s drugim parom iz druge kutije. Ako dizajn zahtijeva jednu kompaktnu jedinicu umjesto dva odvojena prstena, dvoredni kutni kontaktni ležaj obavlja isti posao lociranja u jednom sjedištu kućišta i preuzima kombinirano radijalno i potisno opterećenje; naš
Kuglični ležajevi s kutnim kontaktom serije 52 i 53 Kompaktna alternativa s jednim kućištem za kombinirano radijalno i aksijalno lociranje, s opcijama brtvljenja i podmazivanja za alatne strojeve, vjetroelektrane, glavčine i pumpe. Pogledajte proizvod → stranica navodi veličine serija 52 i 53 koje se koriste u ovoj ulozi. Kompromis je u tome što je predopterećenje fiksirano u proizvodnji, tako da se aksijalna krutost ne može naknadno podešavati.
Prednaprezanje: gdje većina problema s potpornim ležajem počinje
Prednaprezanje uklanja unutarnji zazor i čini položaj vijka ponovljivim, ali to je uzak prozor. Kao radna početna točka, lagano predopterećenje iznosi oko 1 do 2 posto nominalne dinamičke nosivosti para, a srednje predopterećenje oko 3 posto; sve preko toga obično podiže radnu temperaturu brže nego što podiže krutost. Praktični test je jednostavan: nakon 30 minuta uhodavanja, temperatura kućišta trebala bi se stabilizirati, a ne nastaviti rasti, a aksijalna zračnost izmjerena indikatorom s brojčanikom na kraju vijka trebala bi očitati nulu s ponovljivim vraćanjem u položaj.
Dvije greške dominiraju. Prvo, upotrebom sigurnosne matice za dodavanje predopterećenja koje je trebalo ubrusiti u par, što gnječi unutarnje prstenove i proizvodi ležaj koji je krut kad je hladan i zaglavljen kad je vruć. Drugo, primjena jakog predopterećenja na vijak koji nema pokretni kraj, što pretvara toplinski rast u potisno opterećenje od nekoliko stotina newtona. Razlozi za opsege tolerancije i vrijednosti zakretnog momenta detaljnije su navedeni u našoj bilješci o odabir predopterećenja za ležajeve serije 52 i 53 , a ista se logika primjenjuje na usklađene kutne kontaktne parove.
Plutajući kraj zaslužuje pravi položaj
Plutajući kraj često se tretira kao naknadna misao, i odatle dolaze tihi neuspjesi. Mora nositi radijalno opterećenje vijka plus težinu matice i nosača, držati vijak koncentrično s potisnim krajem i dalje kliziti aksijalno bez habanja njegovog sjedišta. Uobičajeni je odgovor kuglični ležaj s dubokim žljebovima s pozicioniranjem na osovini i kliznim uklapanjem u kućište, s vanjskim prstenom koji se slobodno kreće možda 0,3 do 0,5 mm u svakom smjeru i ništa ga ne steže u provrtu.
Dva su detalja važnija od stranice kataloga. Provrt kućišta mora biti okrugao i dovoljno gladak da vanjski prsten klizi, a ne naginje, a ležaj ne smije biti predopterećen, jer svako aksijalno ograničenje na ovom kraju ruši cijeli raspored. Standardno
Kuglični ležajevi s dubokim žljebovima u serijama 42 i 43 Za nenapregnuta sjedala za lociranje, ova kategorija pokriva serije 42 i 43 kugličnih ležajeva s dubokim utorima sa standardnim veličinama i opcijama zazora za topla kućišta. Pogledajte proizvod → veličine pokrivaju većinu potpornih sjedala, a C3 razmak često je razuman izbor gdje se kućište zagrijava brže od osovine.
Kada je radionica prašnjava ili mokra
Kućišta strojeva nisu čiste prostorije. Prašina od lijevanog željeza, maglica rashladne tekućine i voda od ispiranja nađu svoj put do potpornog kućišta, a otvoreni ležaj koji preživi na ispitnom stolu može otkazati unutar jedne sezone na podu radionice. Zatvorene i oklopljene varijante istih obitelji ležajeva rješavaju većinu toga bez mijenjanja omotača kućišta, a 2RS kontaktna brtva je bolji izbor od ZZ oklopa gdje god je prisutna rashladna tekućina, jer oklop samo odbija krhotine, a ne zatvara ih. Naš
32 i 33 dvoredni kutni kontaktni ležajevi serije Zatvorene ili oklopljene dvoredne jedinice za prljava potporna kućišta, kombinirajući radijalnu i aksijalnu nosivost s kontaktnim kutom od 30 stupnjeva i kompaktnim smještajem. Pogledajte proizvod → raspon se koristi tamo gdje kompaktna jedinica za lociranje također mora preživjeti prljave uvjete, i Serije 30 i 38 s 2RS ili ZZ zatvaračima daju istu funkciju aksijalnog lociranja u užoj širini za tijesna kućišta.
Redoslijed montaže koji sprječava prijevremeni kvar
Većina pritužbi na pomoćni ležaj koje stignu do proizvođača odnose se na probleme sklapanja, a ne na probleme proizvodnje. Slijed u nastavku je onaj koji preporučujemo za usklađeni par na potisnom kraju.
- Očistite sjedište osovine, provrt kućišta i površine odstojnika, zatim provjerite odstupanje ramena s indikatorom brojčanika; Ukupno 0,002 do 0,005 mm je razuman cilj za preciznu os.
- Provjerite paralelnost odstojnika na površinskoj ploči. Odstojnik koji je 0,01 mm izvan paralele naginje vanjski prsten i tiho dodaje nekoliko stotina newtona neravnomjernog predopterećenja.
- Postavite par prema označenom redoslijedu, držeći odgovarajuće oznake točno onako kako su isporučene; preokretanje jednog prstena mijenja predopterećenje i liniju opterećenja.
- Lagano podmažite navoj kontramatice prije zatezanja, tako da se primijenjeni zakretni moment pretvori u silu stezanja umjesto trenja u suhim navojima, a zatim zategnite u dva ili tri koraka do navedene vrijednosti.
- Izmjerite aksijalno pomicanje indikatorom s brojčanikom prema kraju vijka dok gurate i povlačite rukom, zatim ponovite s polugom pri umjerenom opterećenju kako biste potvrdili da očitanje ne raste.
- Uletjeti sve većom brzinom, pazeći na temperaturu kućišta; stabilno očitanje nakon 30 do 60 minuta je kriterij prolaza, kontinuirani uspon nije.
Bodovi koje treba potvrditi prije prvog rezanja
- Samo je jedan kraj aksijalno smješten. Dva locirana kraja najčešći su uzrok preranog kvara potisnog ležaja.
- Predopterećenje odgovara radnji: lagano za veliku brzinu i dug životni vijek, srednje za teško rezanje i krutost, nikad "koliko hoće".
- Količina podmazivanja se mjeri, a ne nagađa. Pretjerano podmazivanje malog potpornog ležaja bućka se i pregrijava jednako brzo kao i bez podmazivanja.
- Poravnanje spojke provjerava se nakon što su ležajevi stegnuti, ne prije.
Kratki kontrolni popis za kupnju
Kada je naveden potporni ležaj, upit treba više od provrta i vanjskog promjera. Kupci koji isporuče sljedeće dobivaju upotrebljivu ponudu prvi put:
Informacije koje mijenjaju ponuđeni ležaj za oslonac s kugličnim vijkom. | Stavka | Zašto mijenja dio |
| Aksijalni potisak s faktorom sigurnosti | Postavlja je li odgovarajući par ili jedna dvoredna jedinica odgovarajuća |
| Potrebna aksijalna krutost | Određuje klasu predopterećenja i kontaktni kut |
| Maksimalna brzina i radni ciklus | Određuje vrstu kaveza pogona, izbor podmazivanja i brtve |
| Klasa točnosti i granica odstupanja | Odvaja standardni precizni par od skupa klase P4 |
| okoliš | Otvoreno, oklopljeno ili kontaktno zatvoreno; vrstu masti i količinu punjenja |
| Dimenzije kućišta | Isključuje aranžmane koji fizički ne odgovaraju sjedalu |
Zatražite da se par isporuči kao usklađeni set s predopterećenjem označenim na pakiranju i držite taj set zajedno kroz dostavu robe, trgovine i sastavljanje. Mješoviti parovi su najtiši način da se izgubi krutost koja je plaćena.
Noseći ležajevi na kuglastom vijku mali su dio stroja, a veliki dio njegove ponovljivosti. Napravite pravilan raspored, jedan kraj lociran, a jedan slobodan, dajte potisnom paru predopterećenje s kojim može živjeti i ostavite plutajući kraj istinski slobodnim. Sami ležajevi rijetko su slaba karika; odluke oko njih obično su.
