Dvoredni kuglični ležajevi s kutnim dodirom serije 52/53 naširoko se koriste u mehaničkoj opremi jer mogu podnijeti radijalna i aksijalna opterećenja u isto vrijeme, imaju visoku krutost i zauzimaju mali prostor. Međutim, kako bi njihova izvedba bila potpuna, pravilan odabir i primjena predopterećenja ključna je karika. Predopterećenje ne samo da utječe na točnost rada ležaja, već također određuje njegov vijek trajanja i stabilnost opreme. U nastavku će se raspravljati o ulozi predopterećenja, faktorima utjecaja i metodama odabira.
1. Uloga predopterećenja
Predopterećenje je sila koja drži kotrljajuće elemente unutar ležaja u ispravnom kontaktu s kliznom stazom primjenom određenog aksijalnog opterećenja. Razumno prednaprezanje od velike je važnosti za performanse ležajeva serije 52/53:
Poboljšajte točnost rada: prednaprezanje eliminira unutarnji zazor ležaja i povećava krutost, čime se poboljšava točnost rada opreme, posebno u mehaničkoj opremi koja zahtijeva visoko precizno pozicioniranje.
Povećajte kapacitet nosivosti: kroz podešavanje prednaprezanja, ležaj može ravnomjernije podijeliti opterećenje i izbjeći rano otkazivanje zbog prekomjernog lokalnog opterećenja.
Smanjite vibracije i buku: Odgovarajuće predopterećenje može smanjiti relativno kretanje između kotrljajućih elemenata i staze za kotrljanje i smanjiti vibracije i buku tijekom rada opreme.
Sprječavanje rotacijskog klizanja: Za opremu velike brzine, odgovarajuće predopterećenje može izbjeći klizanje kotrljajućih elemenata i osigurati normalan rad ležaja.
2. Glavni čimbenici koji utječu na odabir predopterećenja
Odabir odgovarajućeg predopterećenja zahtijeva sveobuhvatno razmatranje radnih uvjeta opreme, nosive strukture i radnog okruženja. Slijedi nekoliko ključnih čimbenika:
Uvjeti opterećenja:
Uvjeti malog opterećenja: Prikladno za manje predopterećenje za smanjenje trenja i topline.
Uvjeti velikog opterećenja: Zahtijeva veće prednaprezanje kako bi se poboljšala krutost i spriječila deformacija ležaja.
Zahtjevi za brzinu:
Rotirajuća oprema velike brzine mora umjereno smanjiti predopterećenje kako bi se smanjilo trenje i toplina; oprema za malu brzinu ili s prekidima može na odgovarajući način povećati predopterećenje za poboljšanje pozicioniranja.
Metoda uparivanja ležaja:
Montaža licem u lice (tip DB): Prikladno za podnošenje velikih radijalnih opterećenja i momenata naginjanja, ali predopterećenje ne smije biti previsoko kako bi se izbjeglo povećanje trenja.
Instalacija leđno uz leđa (tip DF): visoka krutost, pogodna za scenarije koji zahtijevaju visoku točnost aksijalne pozicije.
Tandemska instalacija (DT tip): predopterećenje mora odgovarati drugim ležajevima kako bi se uravnotežilo opterećenje cjelokupnog sustava.
Utjecaj temperature:
Porast temperature uzrokovat će širenje ležaja, mijenjajući tako veličinu prednaprezanja. Potrebno je razmotriti mjere temperaturne kompenzacije kako bi se osigurala stabilnost predopterećenja.
Materijali i uvjeti podmazivanja:
Ležajevi izrađeni od različitih materijala imaju različite tolerancije na prednaprezanje, a stanje podmazivanja (kao što je podmazivanje mašću ili uljem) također će utjecati na stvaranje trenja i topline, određujući tako raspon prednaprezanja.
3. Izbor i primjena predopterećenja
Metode za razuman odabir i primjenu predopterećenja uglavnom uključuju sljedeće:
Metoda izračuna za odabir predopterećenja:
Prema zahtjevima opterećenja, brzine i životnog vijeka opreme, preporučena vrijednost predopterećenja izračunava se pomoću formule za konstrukciju ležaja. Formula mora uzeti u obzir parametre kao što su broj kotrljajućih elemenata, kontaktni kut i raspodjela opterećenja.
Metoda prilagodbe:
Mehaničko podešavanje: Aksijalna sila primjenjuje se kroz matice, podloške ili opružne strukture kako bi se postiglo predopterećenje. Ova metoda je prikladna za višestruke prilagodbe i dovoljno prostora za ugradnju.
Podešavanje temperaturne razlike: Karakteristike toplinskog širenja i hladnog skupljanja ležaja tijekom ugradnje koriste se za kontrolu temperaturne razlike sklopa kako bi se postigla postavka predopterećenja.
Mjerenje i provjera predopterećenja:
Nakon primjene predopterećenja potrebno ga je provjeriti pomoću mjernih alata. Uobičajene metode uključuju:
Metoda mjerenja zazora: Upotrijebite pipalo ili laserski daljinomjer da izmjerite zadovoljava li zazor ležaja projektne zahtjeve.
Metoda mjerenja zakretnog momenta: neizravno potvrdite veličinu prednaprezanja mjerenjem početnog ili pogonskog momenta potrebnog za rotaciju ležaja.
Metoda aksijalnog pomaka: Promatrajte zadovoljava li aksijalni pomak nakon prednaprezanja standard dizajna.
4. Mjere opreza i prijedlozi za optimizaciju
Prilikom primjene i podešavanja prednaprezanja ležajeva serije 52/53 također treba obratiti pozornost na sljedeće:
Izbjegavajte prekomjerno prednaprezanje: Pretjerano prednaprezanje može uzrokovati pretjerani kontaktni pritisak između kotrljajućeg elementa i staze, povećati trenje i toplinu i ubrzati trošenje ležaja.
Mogućnost dinamičke prilagodbe: Za opremu s velikim opterećenjem i promjenama temperature, razmislite o uvođenju elastičnih elemenata (kao što su disk opruge) za postizanje dinamičke prilagodbe.
Optimizacija podmazivanja: Osigurajte dobre uvjete podmazivanja kako biste smanjili dodatnu toplinu trenja uzrokovanu predopterećenjem.
Redoviti pregled: Tijekom rada potrebno je redovito pratiti vibracije, buku i porast temperature ležaja te na vrijeme prilagoditi predopterećenje kako bi se produžio vijek trajanja ležaja.
