Krožni valjčni ležaji vs. valjni, stožčasti in kroglični: ko odločata neusklajenost in kombinirana obremenitev

Ali neusklajenost izključuje valjne, stožčaste in kroglične ležaje?

Neusklajenost prihaja z dveh mest: statično napačno usklajenih ohišij in gredi, ki se pod obremenitvijo upogibajo ali krivijo¹. Nesamosredinčevalni kroglični, stožčasti in valjni ležaji se ovrednotijo s predpostavko, da neusklajenost ostane znotraj 0,0005 rad, približno 0,03°; nad tem je izračunana življenjska doba L10 optimistična in ležaj je ne bo dosegel¹.

To je mehanizem, ki jih izključuje: samo ovrednotenje predpostavlja usklajenost, ki je uporaba ne zmore obdržati. Samosredinčevalne vrste so zgrajene, da prenesejo 1,0°–1,5°, in krožni valjčni ležaj je samosredinčevalna vrsta valjčnega ležaja, primerna za neusklajenost ali upogib gredi¹¹⁶²².

Če se vaša gred pod obremenitvijo upogiba ali ohišij ni mogoče uskladiti bolje kot približno na 0,03°, so nesamosredinčevalne družine napačna izhodiščna točka. Vrednost 1,0°–1,5° je podana za samosredinčevalne vrste splošno, ne za določen SRB pod vašo obremenitvijo — obravnavajte jo kot razlog za izbiro vrste, ne kot število za načrtovanje¹.

Fiksna ali prosta stran: kaj razporeditev zahteva od SRB

SRB nosi radialno in aksialno obremenitev v obeh smereh — točno to, kar mora storiti ležaj fiksne strani: določa aksialni položaj gredi in sprejema obojestranski potisk¹¹.

Zato krožni valjčni ležaj stoji na seznamu ležajev fiksne strani ob krogličnih, usklajenih parih kotnega stika, dvorednih kotnih stikih, samosredinčevalnih krogličnih, valjnih z robom (NUP/NH) in dvorednih stožčastih¹¹. Če potrebujete prosto stran, SRB ostane uporaben, a njegov zunanji obroč se tipično pusti drseti v odprtini ohišja, da prevzame toplotno raztezanje in krčenje¹¹²¹.

Valjni ležaj z eno samo ravno tekalno potjo je boljši prosti ležaj: če je neusklajenost na pritrdilni strani, pustite SRB tam in naj plava valjni ležaj²¹. Odločite, katera stran določa položaj gredi, preden se obrnete na dobavitelja — to spremeni, kar zahtevate na risbi.

Nosilnost: zakaj valjček zmaga pri enaki ovojnici — in kaj zahtevati

Pri danih notranjem in zunanjem premeru krožni valjčni ležaj nosi na splošno višjo osnovno dinamično nosilnost (C) kot kroglični, saj linijski stik razporeja napetost po večji površini kot točkovni stik kroglice⁹¹⁷. To je argument nosilnosti SRB proti krogličnemu ali samosredinčevalnemu krogličnemu ležaju enake ovojnice.

Formula nazivne življenjske dobe L10 uporablja eksponent 3,0 za kroglične in 10/3 za valjčne, zato se višji C valjčka prenaša skozi izračun¹⁰. Šteje tudi statična nosilnost: močan prisadni prijem ali indeksirajoča miza lahko preseže C0 dolgo preden se približa dinamični — zahtevajte zato C in C0¹⁷.

Viri ne objavljajo C ali C0 za nobeno velikost SRB, izračun se tu ne zapre — zahtevajte nosilnosti kandidatne velikosti in izračunajte L10 s svojo ekvivalentno obremenitvijo in vrtilno hitrostjo. Za metodo glej Uporaba dinamične nosilnosti in življenjske dobe L10 za določitev velikosti ležaja.

Vrtilna hitrost: primerjajte kataloško mejo s svojim stanjem obremenitve

Kataloške mejne vrtilne hitrosti se navajajo za ležaje standardne zasnove ob običajnih pogojih obremenitve, približno C/P ≥ 16 in Fa/Fr ≤ 0,25²⁴. Če je vaše dejansko razmerje obremenitve težje, kataloška številka ni tista, ki velja za vas.

Nad 80 % kataloške mejne vrtilne hitrosti je treba posvetovati proizvajalca, namesto da se številka šteje za opravljeno²⁴. Kroglični ležaji imajo na splošno višje mejne vrtilne hitrosti in vrednost dN kot primerljivo veliki valjni: ko je vrtilna hitrost vezujoča omejitev, SRB ni izbira⁹.

Primerjajte obratovalno hitrost uporabe s kataloško mejo za točno velikost in predvideno mazanje, vse nad 80 % pa obravnavajte kot vprašanje proizvajalcu.

Mazanje in tesnjenje: mast, olje ali zatesnjeno

Mast je najpogostejše mazivo za valjne ležaje, ker je enostavno nanašanje, odporno na puščanja in razmeroma poceni⁵. To je tudi običajna izbira pri zatesnjenih ležajih, medtem ko odprti pogosteje tečejo na olju, ki prosto kroži²⁵.

Težki pogoji spremenijo odgovor: visoka temperatura, visoka vrtilna hitrost ali močno onesnaženje lahko razgradijo mast in spustijo onesnaževalce noter; takrat se daje prednost olju, ki odvaja toploto in izpira umazanijo, prah, vlago in obrabne kovine⁵. Olje lahko odpravi tudi zdrs zaradi obremenitve⁵.

Obstajajo zatesnjene različice SRB, ponujene kot zmanjšanje vzdrževanja in porabe maziva, a viri ne podajajo intervala ponovnega mazanja niti primerjave zatesnjeno-za-življenje/odprto za SRB²⁸. Če izbirate med vrstami tesnjenja, Ročične ustnice ali labirintna tesnjenja za ležaje obravnava izmenjavo onesnaženje-vrtilna hitrost.

Prileganje, zračnost in kontrole vgradnje pred naročilom

Razred tolerancije gredi in notranja zračnost izhajata iz stanja obremenitve in premera gredi; SRB s konično odprtino je pravilno vgrajen le takrat, ko se med vgradnjo meri zmanjšanje zračnosti. Preglejte to pred naročilom.

• ✓Razvrstite obremenitev kot lahko, običajno ali težko/udarno — težka ali udarna obremenitev zahteva večjo notranjo zračnost kot standard in premakne razred tolerancije gredi (odvisno od velikosti npr. n6, p6 ali r6).
• ✓Potrdite razpon premera gredi, razred tolerancije se z njim spreminja.
• ✓Pri SRB s konično odprtino se odločite med brušeno konično vratom in vpenjalno pušo, ter potrdite razpoložljivost zaklepne ali hidravlične matico za vpenjanje.
• ✓Izmerite radialno notranjo zračnost s sondami pred vgradnjo, nato kontrolirajte zmanjšanje postopoma, medtem ko se notranji obroč vtiska na stožec.
• ✓Prenehajte z vtiskovanjem, ko je doseženo priporočeno zmanjšanje zračnosti za ta ležaj — zmanjšanje, ne moment, signalizira pravilno zategovanje.
• ✓Zahtevajte od dobavitelja priporočeno vrednost zmanjšanja zračnosti za točno vaš ležaj — viri je ne objavljajo.

Kaj zahtevati od dobavitelja pri ceni, roku in podpori

Viri ne vsebujejo cene, stroškov ohišja ali puše, stroškov sistema mazanja niti roka dobave za nobeno velikost SRB — stroški se tu ne primerjajo. Pred zavezo se pa lahko zaklene razpoložljivost in podpora.

Nestandardni ali nezalogovani ležaji morda niso takoj na voljo; roki dobave se potrdijo na zahtevo³⁰. Eden od proizvajalcev navaja, da nakup prek pooblaščenih distributerjev zagotavlja pristne, sveže iz tovarne ležaje plus inženirske nasvete in podporo na osnovi skupnih lastniških stroškov — to je stališče distributerja, ne neodvisna ugotovitev⁸.

Zahtevajte od dobavitelja nosilnosti C in C0, mejno vrtilno hitrost za svoje mazanje, priporočeno zmanjšanje zračnosti in potrjen rok dobave — in to vključite v RFQ. Kaj mora vsebovati RFQ za ležaj za natančno ponudbo in rok dobave našteva ostale vnose.

Kjer se viri razhajajo pri aksialnih nosilnostih

Edino kvantificirano nesoglasje v tem nizu zadeva kroglične ležaje, ne SRB, in šteje le, če tehtate kroglični ležaj kot alternativo. Obe številki prihajata s strani ravni dobavitelja; nobena ni industrijska meja.

Kaj viri ne ugotavljajo

• Noben vir ne podaja dovoljenega kota neusklajenosti, odvisnega od obremenitve, za določeno velikost SRB — vrednost 1,0°–1,5° velja za samosredinčevalne vrste splošno.
• Noben vir ne podaja osnovne dinamične (C) ali statične (C0) nosilnosti za kakršen koli SRB, niti izračunane življenjske dobe L10/L10h pri vaši obremenitvi, vrtilni hitrosti in mazanju.
• Noben vir ne kvantificira dovoljene aksialne obremenitve za določeno velikost SRB, niti ne pove, ali mora določen SRB v vaši razporeditvi nositi aksialno obremenitev v eni ali obeh smereh.
• Noben vir ne podaja vrednosti zmanjšanja zračnosti zaradi prisadnega prijema ali temperaturnega gradienta za določeno velikost SRB.
• Noben vir ne podaja intervala ponovnega mazanja niti primerjave zatesnjeno-za-življenje/odprto za SRB.
• Noben vir ne podaja toplotne referenčne vrtilne hitrosti za določen SRB pri vašem mazanju in zračnosti.
• Noben vir ne obravnava razdeljenih ohišij niti popolne priprave gredi in ohišja za vgradnjo SRB.
• Noben vir ne podaja cene na kos, stroškov ohišja ali puše, stroškov sistema mazanja, stroškov pričakovane življenjske dobe, niti roka dobave in razpoložljivosti za določeno velikost ali različico SRB.