Uporaba v mehanizmih kotalnih ležajev omogoča izdelavo strojev višjega razreda točnosti. Stroji na teh konstrukcijskih elementih so bolj zanesljivi in ​​imajo daljšo življenjsko dobo. Poleg tega njihova uporaba zmanjša stroške poslovanja.

Zmogljivosti sklopa, v katerem se uporablja kotalni ležaj, so določene s tem, kako natančno je ta del nameščen. Razdalja od podnožja do osi vrtenja in od podnožja do konca gredi ter radialnih in obraznih utripov mora biti v določenih mejah natančnosti.

kotalni ležaj Med montažnim postopkom je potrebno stremeti, da se ležajne rokavi ne deformirajo. Oblika sedežev v ohišju ležaja in na gredi mora izpolnjevati tehnične zahteve glede oblike in hrapavosti, brez prask ali brušenja.

Razlike od drsnih ležajev

V mehanizmih sta dve vrsti gibljivih delov: nosilci, ki temeljijo na drsnem trenju, in podporniki, ki temeljijo na kotalnem trenju.

kotalni ležaji Pri uporabi prvih delovnih površin ohišja in gredi se medsebojno premikajo in medsebojno delujejo, najpogosteje se ločujejo maziva in drsne obloge. Podpora deluje, če so v delih, ki so prišli v stik, jasno zdrsnilo.

V drugi varianti so vozni telesi nameščeni v režo med površinami, ki se medsebojno premikajo (to so lahko valji ali kroglice). V tem primeru podpora deluje s kotalnim trenjem. V takih primerih se namesto bronastih, babbitnih ali plastičnih oblog v ležajih, kjer se uporablja trenje valjanja, vključijo kroglični ali valjčni ležaji iz jekla.

V skladu z naravo obremenitve rotacijskih ležajev, so radialne, kadar radialna obremenitev deluje na nosilec, odporna, kadar je leža podvržena samo aksialnim obremenitvam, in radialno odporna, kadar obe vrsti obremenitev delujejo na nosilec skupaj.

Za vsako vrsto podpore je značilna velikost, oblika, specifikacije za proizvodnjo, montažo in vzdrževanje.

Valjčni ležaji in. T drsni ležaji različni mehanizmi odpornosti na gibanje in določanje obrabe delov premičnih nosilcev. Vrsta zahtevane enote se določi na podlagi ocene postopka delovanja mehanizma ali njegovih posameznih enot.

Prednosti in slabosti

klasifikacija kotalnih ležajev Valjčni in drsni ležaji imajo tako prednosti kot slabosti. Zaradi nižjega trenja pri nizkih hitrostih in začetka mirovanja so prednostni kotalni ležaji pred drsnimi ležaji. Tudi kotalni ležaji imajo manjše aksialne dimenzije, zaradi česar je lažje sestaviti konstrukcijo samonastavljivih podpor, ne da bi bilo potrebno veliko časa za težko individualno vgradnjo oblog in njihovo utekanje. To je še posebej pomembno za gredi z velikimi premeri, ki delujejo pri velikih obremenitvah, z visokimi hitrostmi vrtenja in temperaturami.

Pri uporabi kotalnega ležaja se izboljša kakovost mazanja delov in sklopov strojev ter kakovost njihovega vzdrževanja, podaljša se življenjska doba sedežnih površin valjev in jaškov. Tako je za veliko večino podpore opreme najprimernejša.

Poleg prednosti imajo kotalni ležaji številne minuse.

gostilni kotalni ležaji Na primer, velike dimenzije. Taki strukturni elementi so široko zastopani v strojni opremi, izdelani so v majhnih serijah in so zelo dragi. Kotalni ležaji so slabši od konkurenčnih parametrov, kot so radialne dimenzije, teža in togost.

Zelo težko jih je pravilno izbrati, ko visoke hitrosti vrtenja kombiniramo z delovanjem visokih obremenitev. Znano je, da se z večjo obremenitvijo in hitrostjo vrtenja vozlišča zmanjša njegova trajnost. Na primer, če se obremenitev poveča za četrtino v primerjavi s prejšnjo, se življenjska doba prepolovi in ​​ko se obremenitev podvoji, postane trajnost manj kot desetkrat.

Označevanje in dimenzije po GOST

Zahteve za sestavne dele in dele se oblikujejo GOST. Valjčni ležaji opisuje GOST 520-2002.

Osnova simbolov je oblikovala naslednje parametre:

  • premer, ki ima ležajno izvrtino;
  • vrsto širin (ali višin) in vrsto premerov;
  • vrste ležaja;
  • tehnično izvajanje.

mera merilnega ležaja Kako določiti velikost kotalnih ležajev z označevanjem? Označevanje tabel bo pomagalo pri obvladovanju te naloge.

Vsi zgoraj navedeni parametri so označeni z znaki (ali številkami). Dejstvo, iz katerega so nameščene nosilne oznake, je odvisno od krajev, ki jih zasedajo v njenem simbolu, če se berejo od leve proti desni:

Prva in druga številka označujeta premer luknje (če govorimo o premeru luknje je večja ali enaka 10 mm).

Tretja številka označuje niz premerov.

Četrta številka označuje vrsto ležaja.

Peta in šesta številka dajejo idejo o zasnovi.

Sedma številka označuje vrsto širin (ali višin).

Dimenzije

Če želite izvedeti, kako so velikosti ležajev odvisne od njihove serije, tabela velikosti ležajev omogoča. Omogoča povezavo serije z zunanjim in notranjim premerom in širino.

Mere valjčnega ležaja. Tabela 1.

Širina

Zunanji premer

Notranji premer

Serija

13 mm

55 mm

30 mm

106

10 mm

32 mm

12 mm

201

11 mm

35 mm

15 mm

202

12 mm

42 mm

17 mm

203

14 mm

47 mm

20 mm

204

15 mm

52 mm

25 mm

205

16 mm

62 mm

30 mm

206

12 mm

37 mm

12 mm

301

13 mm

42 mm

15 mm

302

14 mm

47 mm

17 mm

303

15 mm

52 mm

20 mm

304

14 mm

35 mm

15 mm

502

16 mm

40 mm

17 mm

503

18 mm

52 mm

25 mm

505

19 mm

47 mm

17 mm

603

14 mm

40 mm

17 mm

703

15,5 mm

47 mm

17 mm

803

To je tabela kotalnih ležajev, ena od mnogih tabel, ki opisujejo to vrsto strukturnih elementov.

Razvrstitev

Eden od znakov, po katerih se razvrščajo kotalni ležaji, je oblika kotalnih elementov. V skladu z njim so ležaji lahko kroglični in valjčni. Valjčni elementi krogle imajo, kot že ime pove, zelo sferično obliko. Valjčni kotalni elementi so lahko cilindrični, prav tako v obliki valja ali stožca.

Naslednja klasifikacijska značilnost je smer obremenitve, ki jo zaznava kotalni ležaj. S to funkcijo ločimo ležaje:

  • radialne, ki zaznavajo le radialne ali pretežno radialne obremenitve;
  • radialno odporne, sposobne zaznati radialne in aksialne obremenitve.

Opozoriti je treba, da nastavljivi ležaji ne morejo delovati brez obremenitve osi. Vztrajnost lahko zazna le aksialne sile. Odporno radialno delo z aksialnimi in nizkimi radialnimi obremenitvami.

Obstaja tudi klasifikacija kotalnih ležajev, odvisno od tega, koliko vrst valjčnih elementov sestavljajo. So enosmerne in dvoredne.

V skladu s takšno značilnostjo, kot je občutljivost na popačenja, se razlikujejo samoregulacijski ležaji. Lahko delujejo normalno tudi v primeru nagiba do 3 °.

Sistem toleranc in pristankov

Valjčni ležaji so zelo razširjeni. Proizvajajo se v posebnih tovarnah in imajo popolno zamenljivost na površinah, ki jih določajo premeri obročev: D je zunanji premer zunanjega obroča in d notranji premer notranjega obroča.

Zamenljivost kotalnih ležajev je odvisna od zahtev natančnosti: t

  • natančnost širine obroča;
  • natančnost premerov obročev d, D;
  • natančnost površine obroča;
  • radialno in aksialno odstopanje poti, ki določa natančnost vrtenja;
  • natančnost reže, ki se tvori pri obratovalnih parametrih med dirkalnimi stezami in kotalnimi elementi.

Natančnost montažnih enot določa GOST. Kotalni ležaji morajo ustrezati zahtevam točnosti GOST 520–89, po katerih je točnost 5 razredov: 0; 6; 5; 4; 2. Večina mehanizmov uporablja vozlišča razreda točnosti 0. Vozlišča razredov točnosti, ki so višja od nič, se uporabljajo pri visokih hitrostih vrtenja in v situacijah, ki zahtevajo visoko natančnost vrtenja gredi (na primer v natančnih strojih). Razred točnosti označeno s pomišljajem.

Da bi ohranili zamenljivost kotalnih ležajev, povprečna koničnost in ovalnost izvrtine in površine obročev ne bi smela biti večja od polovice tolerance za povprečne premere Dc, dc. Ti parametri so izračunani kot aritmetično povprečje največjih in najmanjših premerov, ki se merijo v dveh skrajnih delih obroča.

Zato so odstopanja kotalnih ležajev določena glede na dimenzije:

  • D in d;
  • DC in DC;
  • V.

Tolerance obročev določajo samo razred točnosti ležaja in njegove dimenzije, ne glede na lastnosti povezave z gredjo in ohišjem. To se doseže z zmanjšanjem obsega ležajev. Parametri za povezovanje obročev z gredjo in ohišjem se določijo s spremembo tolerančnih polj gredi in luknje.

Pritrditev kotalnih ležajev mora biti določena tako, da se obroč, ki se vrti, postavi z napetostjo, kar bi izključilo utekanje in drsenje obroča vzdolž sedeče površine med delom v obremenjenem načinu.

Iztovarjanja so odvisna od takih dejavnikov:

  • razred točnosti;
  • vrsta in velikost bremen;
  • vrsta nakladanja.

Obremenitev je lahko lokalna, obtočna in nihajna.

V primeru lokalnega polnjenja deluje le radialna obremenitev s konstantno magnitudo in smerjo na eni točki ležajne površine ležaja, ki se prenaša z eno točko površine ohišja ali gredi.

Na ta način obremenjen obroč mora biti nameščen tako, da obstaja razmik, nato pa se obroč postopoma obrne, pri čemer se izognemo lokalni proizvodnji obroča, gredi in karoserije.

Če pride do obtočne obremenitve, je prizadeta le radialna obremenitev, ki se prenaša na celoten obod ležajne steze, in se zaznava zaporedno s površino ohišja ali gredi. Prstan, ki doživlja obtočno obremenitev, je nameščen na ohišju ali gredi z napetostjo.

Ko se pojavi nihanje, pridejo v poštev dve različni radialni obremenitvi. Eden od njih ima konstantno vrednost in smer, drugi pa se vrti. Posledica teh obremenitev vpliva na omejen del tekalne steze obročev, ki se prenese na določen del na površini sedeža telesa ali gredi.

Izračun

Valjčni ležaji so zasnovani za vzdržljivost z uporabo metode utrujenega sekanja in preprečevanja plastičnih deformacij.

mazanje kotalnih ležajev Za stalni način se ti strukturni elementi izračunajo iz enakovredne dinamične obremenitve, pri čemer se upoštevajo narava in smer sil, ki delujejo na vozlišču. Ekvivalentna obremenitev je taka, da zagotavlja enako življenjsko dobo kot pri dejanskih obremenitvah.

Nosilnost je določena s parametri, kot so osnovna dinamična nosilnost C in osnovna statična nosilnost C0.
Prva je radialna ali aksialna obremenitev, ki vzdržuje 1 milijon obratov. Osnovna vzdržljivost - vzdržljivost v smislu zanesljivosti 90%.

Ocenjena trajnost se lahko opredeli kot število obratov v milijonih ali urah dela, če je posledica tega, da na površinah 90% serijskih delov ni znakov utrujenosti kovin v obliki luščenja ali sekanja.

Enoredni radialni kroglični ležaji

Najbolj priljubljena vrsta kotalnih ležajev. Pogosto se uporablja pri gradnji široke palete opreme. Med svojimi valji so stroji iz lepenke, menjalniki, električni motorji. Uporablja se za preprečevanje radialnih obremenitev, lahko pa se pripravi tudi za zaznavanje dvostranskih aksialnih obremenitev. Pogosto se uporabljajo izključno za aksialne obremenitve, še posebej, če je število vrtljajev gredi veliko in potisnih ležajev ni mogoče uporabiti. Če se poveča radialno zračnost, postane tudi osna nosilnost nosilca večja, saj v tem primeru ležaji dobijo radialno odporne lastnosti. Delovanje ležaja je možno, če relativna neporavnanost notranjega in zunanjega obroča ne presega 20 °.

tolerance kotalnih ležajev Pri ohišju kotalnega ležaja je najpogosteje izdelan iz sive litine. Material za enojne kletke so jekleni ali antifrikcijski materiali, kot so PCB, medenina, bron, duraluminij. V zadnjem času se za izdelavo separatorjev uporabljajo poliamidne smole. Če imajo ležaji zelo natančen razred in masivne obrnjene kletke, ki so centrirane na zunanjem obroču pri uporabi učinkovitih načinov mazanja, je njihovo delo možno tudi pri hitrostih vrtenja, ki presegajo omejitev, opisano v referenčnih knjigah.

Konstruktivne vrste enosmernih radialnih ležajev:

  • z eno zaščitno podložko;
  • z dvema zaščitnima podložkama;
  • imajo utor na zunanjem obroču in namestitveni obroč;
  • ki imajo nastavitveni obroč in zaščitno podložko;
  • enostransko in dvostransko konsolidacijo;
  • z utorom za vstop kroglic brez separatorja.

Kroglični ležaji z eno zaščitno podložko

Izdelujejo se izključno s kletkami za žigosanje. Njihova uporaba pri visokih hitrostih je nezaželena. Pri delu s takimi ležaji se uporablja mast. Zaščitna podložka iz kovine, ki je pritisnjena v utor na zunanjem obroču, lahko mazivo drži samo na eni strani. Na hrbtni strani je mast, ki je vgrajena v ležaj, omejena na pokrov ali tesnilo v sklopu. Prostor, ki se pojavi, je delno napolnjen z mazivi, izbranimi za posebne delovne pogoje. Takšna izvedba konstrukcije dela vedno omogoča pregled (na mestu pokrova ali tesnila) in izvedbo dodatnega mazanja na poti.

Kroglični ležaji z dvema ščitoma

Imajo enake ločevalne in hitrostne parametre kot prejšnji del, vendar delovno mazanje kotalnih ležajev poteka med podložkami v postopku montaže v tovarni. Ta vrsta sklopa se uporablja v primerih, ko ni mogoče narediti pečata v vozlišču. Tako je zasnova enostavnejša in zmanjša skupno težo vozlišča. Med delovanjem ni mogoče pregledati notranjih delov takšnega ležaja.

Kroglični ležaji z utorom na zunanjem obroču

S pomočjo razcepljenega montažnega obroča, ki od zunaj vstopa v utor na obroču, je možno pritrditi ležaj znotraj ohišja, ki ne potrebuje zunanjega obroča za sprostitev, v ramena ohišja za oporo. Vendar pa je njihova zmožnost zaznavanja radialnih obremenitev veliko večja kot pri aksialnih obremenitvah. Uporaba montažnih obročev olajša zasnovo, zmanjša velikost vozlišč in omogoči vrtanje skozi odprtine ohišja.

Zatesnjeni kroglični ležaji

Obsežno se uporabljajo ležaji z obojestranskim tesnilom. Gre za gumijasto membrano. Za vozlišča, kjer je nameščen ta pečat, je značilno dobro tesnjenje. Posledično tovarniško mazivo ne pušča in preprečuje vstop tujih delcev. Separatorji takšnih krogličnih ležajev so navadno obrnjeni v tekstolit ali bron. Čeprav so tudi kontaktnega tipa, lahko delajo pri visokih vrtilnih hitrostih.

V ležajih elektromotorja se pogosto uporabljajo zaprti kroglični ležaji. V teh vozliščih se prah ščetke sprosti tako močno, da lahko hitro privede do preloma drugih vrst krogličnih ležajev.

Kroglični ležaji s krogelnim utorom brez separatorja

Od drugih ležajev klasične izvedbe se razlikujejo v prisotnosti profiliranih utorov na straneh obročev. Krogle so vstavljene skozi te utore. Ker ima tak kotalni ležaj več kroglic kot ločevalnih kroglic, to pomeni povečanje koristnega tovora. Njihov namen je delo pri nizkih hitrostih vrtenja zaradi prekomernega trenja kontaktnih teles. Kjer so osne obremenitve, je bolje, da opustimo njihovo uporabo, saj se pod njihovim delovanjem kroglice pogosto premikajo glede na osi stez.

Kot konstruktivna izvedba takšnih krogličnih ležajev obstajajo vozli, pri katerih sta nameščena utor za vstavljanje krogel in zaščitne podložke.

Te enote se uporabljajo brez uporabe maziva v sušilnih komorah in enotah, ki uporabljajo nihajoče gibanje.