Jak se nazývají kuličky v ložisku?

Výroba valivých ložisek probíhá za podmínek přísných požadavků na kvalitu ložisek. Jedná se o některé z nejpřesnějších produktů vyráběných ve strojírenství. Za optimálních provozních podmínek lze ložiska používat nepřetržitě po mnoho let. Protože provozní podmínky jsou zřídka ideální, ložiska jen zřídka dosahují svého potenciálu z hlediska životnosti.
Životnost valivých ložisek závisí na úrovni technologie výroby, skladovacích podmínkách, správném výběru a použití. Velký význam má také kvalitní montáž, účinné mazání a těsnění.

Únavové selhání povrchu jsou spojeny s problémy mazání, jako je nevhodné mazivo, nízká viskozita maziva a praskání filmu maziva. V počáteční fázi vývoje se objevují podpovrchové mikrotrhlinky, následně se povrch na některých místech stává ojíněným, jak je znázorněno na obr. 1. S dalším rozvojem tohoto typu poškození se povrch dráhy začíná odlupovat a praskat (nutno podotknout, že toto odlupování není tak závažné jako třísky na dráze). Jak se únava hromadí v materiálu dráhy, její povrch zdrsní, ložisko začne vydávat hluk a nadměrně se zahřívat. Neustálé přetěžování, špatně opracované a znečištěné povrchy nevyhnutelně vedou k únavě. Tomu lze předejít nebo to výrazně zpomalit udržováním ložiska čistého a dobře promazaného.

Únava závodní dráhy. Povrch praská a odlupuje se.

Odlupování povrchu Podobně jako u povrchové únavy, ale liší se od ní, je stupeň poškození ložiska závažnější a může naznačovat, že ložisko dosáhlo konce své únavové životnosti. Obrázek 2 ukazuje, že praskání a odlupování povrchů je charakterizováno hlubokými trhlinami a delaminací. K tomu dochází, když povrchové trhliny, které vznikají v místech dislokací nekovových vměstků v ložiskové oceli, dosáhnou povrchu. Předčasné praskání je často způsobeno špatným uložením hřídele, deformacemi pouzdra a nesprávnou instalací, např. podmínky, které způsobují okrajová napětí, která jsou příliš vysoká.

Povrchová drť. Hluboké praskliny a delaminace.

Abrazivní opotřebení: Abrazivní opotřebení kovu, znázorněné na obr. 3, ničí povrchy ložiskových prvků. V závislosti na druhu abrazivního opotřebení získává povrch buď matně šedou metalickou barvu, nebo je zrcadlově vyleštěn. Někdy ložisko v důsledku změn jeho geometrie v důsledku opotřebení náhle selže. Jemný brusný prach je častou příčinou takového selhání; tento prach se může dostat do ložiska během montáže, špatným těsněním nebo znečištěným mazivem. Proto se při montáži ložiska doporučuje každý prvek před mazáním otřít čistým hadříkem a udržovat pracovní plochy čisté. Dobrá těsnění, proplachovatelná těsnění a čistá maziva pomohou zabránit kontaminaci po instalaci ložiska.

Abrazivní opotřebení. Poškození valivého povrchu

Atmosférická koroze: Koroze je způsobena vlhkostí, která se do ložiska dostává z atmosféry. Vlhký vzduch vstupující do ložiska při ochlazení prostředí kondenzuje a porušuje mazací film v místech kontaktu mezi tělesy a oběžnými drahami. Atmosférické korozi, znázorněné na obr. 4, lze zabránit použitím kvalitního těsnění, účinného maziva. V některých případech může být nutné použít speciální těsnění, aby se zabránilo úniku maziva. Ložisko je nutné naplnit mazivem při každém delším či kratším odstavení stroje.

Přečtěte si více

Jaké typy zámečnických nástrojů existují?

Atmosférická koroze. Vzhled koroze

Otěrová koroze: Jak je znázorněno na obrázku 5, třecí koroze je velmi podobná normální korozi. Vyskytuje se na dosedacích plochách ložiska na hřídeli i na jiných protilehlých plochách. Je způsobena drobnými (mikroskopickými) zatíženími. Částice opotřebení jsou černé v přítomnosti vzduchu a červené v nepřítomnosti vzduchu. Otěrová koroze může způsobit buď uvolnění vnitřního kroužku na hřídeli; stejně jako jeho zaseknutí, které znemožňuje jeho odstranění. Otěrová koroze může také vést k prasknutí kroužku. Tomu lze zabránit dodržováním doporučení výrobce ohledně tolerancí a ujištěním, že prvky dobře sedí.

Otěrová koroze na vrtání (dosedací ploše) vnitřního kroužku

Brinelling: Při brinelování se na povrchu kroužků pravidelně objevují příčné stopy, které na sebe navazují a vyvíjejí se do znatelných otisků. Je to důsledek plastických deformací kovu v místech styku, které vznikají v důsledku přepětí kovu. Výsledek brinelování oběžných drah je na obr. 6. Obr. Brinelling je důsledkem vysokého statického nebo rázového zatížení, nesprávné technologie montáže ložisek a silných mechanických rázů, ke kterým dochází při pádu stroje. Brinellingu lze zabránit odstraněním přenosu montážní síly přes valivá tělesa během montáže ložiska. Pokud se nelze vyhnout rázovému zatížení jak při montáži, tak během provozu, je třeba použít ložiska určená pro vyšší zatížení.

Brinelování oběžných drah. Pravidelné drážky na oběžných drahách

Falešný brineling: Stejně jako brinelling se vyznačuje otisky na oběžných drahách. Na rozdíl od „pravého“ brinelingu se však tisky vyznačují nejen otlačením kovu v zónách plastické deformace, ale také jeho posunem, v důsledku čehož není poškození viditelné ani při pečlivém zkoumání. Obrázek 7 ukazuje falešné brinelování. Falešné brinelling je důsledkem silných vibrací stroje, když není v provozu. Někdy se to stane během přepravy. To je také ovlivněno vibracemi ostatních blízkých strojů. Tomuto problému lze předejít zajištěním správného zajištění přepravovaných hřídelí s ložisky a izolací stroje od sousedních vibračních jednotek pomocí samostatných základů nebo vibračních držáků.

Falešný brineling. Otisky na oběžné dráze v důsledku přenosu instalační síly přes valivá tělesa.

Elektrické poškození. Na površích valivých těles a na oběžné dráze se často pravidelně vyskytuje bodová důlková korekce (svařování), která je výsledkem elektrického svařování. Vzniká v důsledku průchodu elektrického proudu ložiskem. Obrázek 8 ukazuje nosné dráhy. Elektrický proud může také způsobit náhodné odštípnutí. Nejčastější příčinou elektrického poškození je statická elektřina generovaná dopravníkovými pásy a proudy svařovacích strojů. Proto musí být dopravníky vybaveny zemnicími pásy a svařovací zařízení musí být uzemněno.

Důlkování povrchu oběžné dráhy v důsledku průchodu vysokého proudu. Krátery na koulích způsobené elektrickým proudem.

Adhezivní opotřebení: vzniká v důsledku pohybu kovu z jednoho povrchu na druhý. Adheze, jak je znázorněna na obrázku 9, je způsobena prokluzem v důsledku přetížení ložisek a nedostatečného mazání. Adheze na koncích válečků může nastat v důsledku zvýšeného axiálního zatížení ložiska. To může být také způsobeno nesprávnou montáží ložiska nebo nedostatečným mazáním.

Přečtěte si více

Jak dešifrovat stupeň ochrany IP?

Přilnavost k tělesům a oběžným drahám v důsledku nedostatečného mazání.

Povrchové výmoly: příklad je na obr. 10. Tento typ poškození ložiska připomíná brineling, protože. výmoly jsou spíše výsledkem plastické deformace než opotřebení. Vznikají však při poškození povrchu (škrábance, otěr malými cizími částicemi, které jsou důsledkem opotřebení nebo vnikají do ložiska během provozu). Valivá tělesa při otáčení zachycují cizí částice, které se dostávají do ložiska. Tyto částice, jakmile jsou na oběžné dráze, zanechávají náhodné zářezy, v jejichž oblasti dochází ke koncentraci napětí a prasknutí olejového filmu, což vede k únavovému odlupování kovu a snižuje se pravděpodobnost vzniku výmolů použití dobrého těsnění a častého mazání ložisek, které vyplaví různé cizí částice .

Výmoly, hluboké rýhy způsobené cizími částicemi vnikajícími do ložiska.

Poškození při montáži: Obrázek 11 ukazuje jeden typ takového poškození. V tomto příkladu nebyl vnější kroužek nainstalován správně; a když bylo ložisko smontováno, válečky zanechaly v oběžných drahách prohlubně.

Poškození ložisek při montáži kvůli nedostatečným zkušenostem s montáží.

Přehřát: Obrázek 12 ukazuje příklad poškození ložiska (změny jeho geometrie) v důsledku přehřátí a zatížení. Takové poškození je obvykle spojeno s úplným selháním ložiska. Přehřívání je často způsobeno nedostatečným mazáním, třením vnějšího kroužku o rotující hřídel, nadměrným stlačením vnějšího kroužku při instalaci do tělesa stroje nebo příliš (vysokými) otáčkami hřídele. V některých případech může být přehřátí ložiska způsobeno externím zdrojem, jako je tepelná pec.

Změna barvy a poškození kovu způsobené špatným mazáním a přehřátím.

Nesouosost kroužku: Hlavní příčinou poškození ložiska znázorněného na obr. 13 je nesouosost kroužků, což vedlo ke korozi třením a odlupování. Nesouosost vede k vysokým axiálním zatížením, což způsobuje únavové selhání a silné odštěpování povrchu.

Poškození ložiska v důsledku nesouososti kroužku:
a) nesouosost vnějšího kroužku vzhledem k hřídeli;
b) nesouosost hřídele vzhledem k pouzdru ložiska.

Zničení v důsledku nerovnováhy: Nevyváženost rotoru značně zatěžuje ložisko vibracemi. Když je nevyváženost příliš velká, objeví se poškození ložiska, jak je znázorněno na obr. 14. Někdy lze takové poškození nalézt pouze na jednom místě na vnitřním kroužku. Pro snížení nevyváženosti je minimálním požadavkem co nejpřesnější vyvážení jednotlivých částí rotoru, zejména při provozu ve vysokých otáčkách.

Poškození oběžné dráhy v důsledku nadměrné nevyváženosti rotoru

Štípání, drcení dílů: Důvodem je velké přetížení ložiska. Obrázek 15 ukazuje typický příklad takového dělení. Jak je vidět z pohledu na obrázek, oblast únavového odlupování na vnitřním kroužku pokrývá celou šířku kroužku a klec je rozbitá na kusy kvůli příčným trhlinám v každém sedle koule.

Poškození separátoru: Poškození separátoru, obdobné jako na obr. 16, se projevuje vznikem trhlin v něm a jeho destrukcí. To zase vede k rychlému selhání ložiska jako celku, přičemž se zatemňuje skutečnost, že primární příčinou toho byla klec. Nejčastější příčinou selhání klece je její prohnutí, ke kterému dochází při pohybu kuliček po vzájemně se protínajících drahách v důsledku nesouososti. Také poškození klece může být způsobeno nesprávnou montáží, znečištěním nebo málo častým mazáním ložiska.

Přečtěte si více

Jak dlouho trvá, než nastříkaná izolace zaschne?

Radiální kuličková ložiska se používají k přenášení radiálního zatížení. Díly jsou také schopny odolat malým axiálním silám. Jejich struktura je poměrně jednoduchá, jsou neoddělitelné a nevyžadují zvláštní údržbu.

Vlastnosti radiálních jednořadých kuličkových ložisek

Výrobky se skládají z vnitřního a vnějšího kroužku a jsou vybaveny jednou řadou kuliček v kleci. Mají následující vlastnosti:

vysoká pevnost;
schopnost pracovat vysokou rychlostí;
schopnost přijmout kombinovanou zátěž;
nízká axiální tuhost.

Jednořadá kuličková ložiska mají hluboké drážky a zvýšený kontakt. Nejsou schopny kompenzovat výrazné zarovnání, maximální hodnota je 0,5 stupně.

Pokud je vyžadována přesná fixace hřídele, tato ložiska se nedoporučují. Také nebudou užitečné při rázovém zatížení. Je lepší používat díly při vysokých otáčkách, protože. mají nejnižší ztráty třením.

Produkty jsou dostupné v uzavřené a otevřené verzi. Otevřená ložiska nemají zabudovaná těsnění, proto se obvykle používají v utěsněném pouzdře s mazacím systémem nebo s vnějšími těsněními.

Uzavřené části jsou vybaveny ochrannými podložkami nebo speciálním kontaktním těsněním, takže je lze instalovat i do nechráněných prostor. Nebojí se prachu, špíny ani vlhkosti.

Jednořadé výrobky se speciální drážkou

Charakteristickým rysem těchto modelů je přítomnost speciální drážky, která je potřebná pro vkládání kuliček na vnější a vnitřní kroužky. Díky konfiguraci s velkým počtem kuliček je výrobek schopen odolat zvýšenému radiálnímu zatížení. Axiálním nárazům vydrží jen tehdy, jsou-li minimální. Při vysokých rychlostech otáčení nelze použít drážková ložiska.

Takové modely mohou být buď s nebo bez separátoru. Pokud je separátor součástí soupravy, je obvykle vyroben z antikorozních ocelových, mosazných nebo polyamidových materiálů.

Kuličková ložiska s drážkou mají nerozebíratelnou konstrukci – to je třeba vzít v úvahu při instalaci dílu a jeho následném provozu.

Charakteristika dvouřadých modelů

Z velké části se tyto díly používají v případech, kdy je potřeba odolat silnému zatížení působícímu kolmo na hřídel. Výrobek má dvě řady valivých těles, velké rozměry a hmotnost a také nulovou třídu přesnosti.

Mezi hlavní výhody dvouřadých kuličkových ložisek patří schopnost samonastavování a stabilita chodu za podmínky nesouososti do 2,5° s určením polohy hřídele v obou směrech podél osy.

Účelem prvků se dvěma řadami kuliček je jejich použití v mechanismech, které jsou vystaveny velkému zatížení a pracují při vysokých rychlostech otáčení. Klece jsou obvykle vyrobeny z lisované oceli, mosazi nebo polyamidu.

Dvouřadá kuličková ložiska jsou k dispozici pouze v uzavřené verzi. K ochraně dílu před vnějšími vlivy a znečištěním se používají bezkontaktní a kontaktní prvky.

V prvním případě se používají kovové nebo polyamidové podložky, nebo, jak se jim také říká, zátky. Obvykle se instalují přímo v podniku. Jsou součástí ložiska, takže se ihned naplní mazivem a po celou dobu životnosti není potřeba žádná výměna ani doplňování.

Takové modely jsou vhodné pro instalaci v oblastech, kde je málo volného místa. Štít je vyroben z oceli a při montáži se vkládá do kuličkového ložiska. V tomto případě se s vnitřním kroužkem objeví malá mezera, díky které se rychlost otáčení nesnižuje v důsledku tření.

Přečtěte si více

Jak správně používat stěrku?

Pokud mluvíme o kontaktních těsněních, jsou vyrobeny ve formě houby přiléhající ke kontaktní ploše. Slouží k ochraně dílu před pronikáním různých nečistot a vlhkosti do konstrukce a také zabraňují úniku mazací kompozice.

Na drážce jsou umístěna kontaktní těsnění, díky nimž jsou vnitřní a vnější kroužky hermeticky utěsněny podél okrajů. Těsného střihu je dosaženo díky samotnému materiálu nebo speciální pružině. Nejběžnější je těsnění ze syntetické pryže s ocelovou výztuhou, kovovou pryží, nebo plstí.