Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!
Uspořádání strojů a mechanismů zahrnuje velké množství rotujících částí - kol, bubnů, pák, hřídelí a dalších částí. Některé jsou navrženy tak, aby jejich práce spočívala ve volném otáčení na její ose, jiné jsou namontovány na hřídeli a jsou určeny k přenosu točivého momentu na ostatní součásti mechanismu. Při otáčkách mezi styčnými povrchy náprav, hřídelí a podpěr jsou zde třecí síly, které brání volnému otáčení součástí. Tření ohřívá ocel, způsobuje předčasné opotřebení částí stroje a vede k rozbití mechanismu.
Suché tření rotujících částí je nahrazeno posouváním v olejovém médiu nebo válcováním pomocí ložisek. K tomu, na krku hřídele propíchnou určitou oblast, broušení a skrýt ve speciálních podpěrách, tzv. Ložiska.
Ložisko je zařízení pro nesení a podepření osy, hřídele nebo jiné pohyblivé části s určitou tuhostí. Výrobek zajišťuje pohyb, otáčení nebo válcování a fixuje umístění hřídele v prostoru. Ložisko snižuje účinek tření na mechanismus, bere zatížení z osy a přenáší jej na jiné části.
Kuličková ložiska jsou velká různorodá skupina dílů, přísně systematizovaná a standardizovaná ve velikosti. Jediný globální systém je navržen tak, aby usnadnil práci inženýrů. Kuličková ložiska různých provedení jsou vyráběna ve světě, ale všechny jsou standardizovány podle zvoleného algoritmu . Pokud jde o bývalý SSSR, zde mají systém, který je odlišný od světa, a proto kombinovat naše ložiska se zahraničními stroji, používají speciálně vytvořený stůl, který zohledňuje rozdíly a usnadňuje práci.
Hlavní typy ložisek
Existuje mnoho typů ložisek, ale hlavní používané v téměř všech mechanismech jsou:
- valivá ložiska (koule);
- ložiska na principu posuvu.
Další typy těchto důležitých prvků pro mechanismy naleznete v katalogu ložisek.
Kluzná ložiska
Reprezentuje pouzdro, vtlačené do pouzdra otvorem. Někdy je ložisko vyrobeno ze skládacího tělesa a vložek. Při montáži takové varianty spočívá dřík zemního hřídele na polovinách vložek a je zakryt horní částí skříně. K redukci tření dochází v důsledku skutečnosti, že hřídel je obvykle vyroben ze železného kovu a objímka je vyrobena z jiné slitiny, například bronzu.
Pro zvýšení efektu uvnitř vložky jsou na jejím povrchu opatřeny drážky pro zajištění rozmetání maziva. Na začátku otáčení hřídele se olej utáhne pod krk a postupně se med s vložkou a hřídel vytvoří olejový film. Slouží jako těsnění a k rotačnímu pohybu dochází bez dotyku hřídele s povrchy vložek. Suché tření je nahrazeno rotací v kapalině.
Vysoká frekvence otáčení ložisek přispívá k postupnému silnému ohřevu zařízení a chlazení se také provádí pomocí oleje. Za tímto účelem si připravte olejovou lázni, na osu nasaďte speciální kroužky, které dodají chlazené mazivo na hrdlo hřídele. Některé typy ložisek jsou vybaveny čerpadlem pro pohyb oleje, které zároveň snižuje tření a slouží k ochlazení. Pro zajištění bezporuchového provozu ložisek je nutná stálá denní péče.
Nevýhody ložisek
- vyžaduje každodenní péči a neustálé mazání;
- zařízení má velkou velikost;
- ztráty vznikají při spouštění mechanismu a neúspěšné dodávce ropy;
- vysoká spotřeba maziva;
- vysoké požadavky na vytápění a kvalitu oleje;
- zařízení má nízkou účinnost;
- pro pouzdro byly použity drahé materiály.
Kuličková ložiska
Během provozu je tento typ ložisek nejvhodnější. Konstrukce umožňuje válcování na drážkách ocelových kuliček nebo válečků instalovaných mezi pohyblivým hřídelem a pevným ložem. K překonání tření se používá pouze jedna tisícina zatížení na celkový tlak na hřídeli. Zpracování kuličkových ložisek mazivem se provádí jen zřídka, pouze při opravách, protože se olej v procesu nespotřebovává.
Kuličková ložiska se liší v efektivní práci na začátku rotačního pohybu. Nevýhodou je skutečnost, že při velkém zatížení na hřídeli selhávají kuličky, které nejsou určeny pro velké síly. Pro každý jednotlivý uzel mechanismu se vypočítá únosnost odpovídajícího modelu ložiska. To je nutné vzít v úvahu při navrhování nového vozu.
Kuličková ložiska se téměř vždy používají při návrhu elektromotorů a převodovky jeřábů a zdvihacích mechanismů pracují na posuvných zařízeních. Osobní automobily vyžadují společné použití kluzných ložisek a kulových zařízení různých typů sestav. Hřídele předních kol zpravidla pracují s kuličkovými ložisky, klikový hřídel se otáčí na kluzném typu a hlavní převodový hřídel spočívá na válečkových a kuželových zařízeních.
Výhody kulových zařízení
- vyznačují se nízkým třením na počátku otáčení a malým rozdílem mezi přenášeným momentem a počátečním ukazatelem práce;
- modely nejnovějších verzí jsou standardizovány v rámci jednoho globálního systému a jsou aplikovány bez ohledu na zemi výroby;
- práce na výměně ložisek a jejich údržba není obtížná.
- Kulová zařízení pracují při velkém teplotním rozsahu, omezení existují pouze v závislosti na materiálu.
- Pro zvýšení tuhosti je v konstrukci mechanismu zvoleno určité napětí ložiska.
Zařízení s kuličkovými ložisky
Kuličková ložiska obsahují dva prstence v provedení, valivé prvky různých tvarů a separátor. Některé typy ložisek jsou vyrobeny bez oddělovače, který je navržen tak, aby oddělil válcovací prvky od sebe, určoval stejnou vzdálenost a určoval jejich pohyb. Vně vnitřního kroužku a uvnitř povrchového pouzdra se vytvářejí dráhy pohybu válečků ve formě drážek.
Pokud chcete zmenšit rozměry rozměrů, je vnitřní dráha provedena na samotném hřídeli, na krku nebo na povrchu karoserie. U ložiskového zařízení bez oddělovače má kuličkové ložisko zvýšený počet válců a vyznačuje se zvýšenou odolností vůči pevnosti. Taková ložiska neodolávají příliš vysoké frekvenci motoru, protože odpor proti otáčení se zvyšuje.
Princip mechanické práce
Pohyb vnitřního kroužku následuje za oddělovačem otáčejícím se ve stejném směru. S konstantním průměrem odlučovače závisí frekvence jeho otáčení na průměru kuliček. Zvýšení tohoto indikátoru vede ke snížení rychlosti a naopak. Z toho vyplývá, že válce v ložisku jsou zřetelně přizpůsobeny velikosti, jejich nesoulad vede k předčasnému opotřebení mechanismu. Když se tělesa válců otáčejí kolem osy, vzniká další odstředivá síla, která je absorbována dráhou.
U valivých ložisek s třecím ložiskem prakticky neexistuje žádný výskyt, s výjimkou malých ztrát tření mezi klecí a válci. Úbytek energie v důsledku tření je snížen a životnost zařízení se zvyšuje a snižuje opotřebení. Při provozu s otevřenými kuličkovými ložisky hrozí nebezpečí, že se do nich dostanou různá cizí tělesa nebo nečistoty. Zařízení uzavřeného typu s ochrannými odnímatelnými kryty nevyžadují údržbu a pracují déle.
Divize kuličkových ložisek podle typu valivých těles
- váleček;
- míč.
V závislosti na přístroji vnímají ložiska jiný typ zatížení:
lineární zatížení;- trvalé úsilí;
- tvrdá radiální práce;
- radiální typ zatížení.
- Počet řad kuliček nebo válečků rozděluje ložiska na typy:
- víceřádková zařízení;
- ložiska s dvojitou řadou;
- jednořadých mechanismů.
Některé typy kuličkových ložisek mohou nezávisle kompenzovat nesouosost hřídele během pohybu, nazývají se samočinné vyrovnání. Jiné typy v případě posunutí osy v práci vyžadují zásah mechanika k nastavení.
Charakteristiky kroužků a ložisek
Sklopné rukávy jsou vyrobeny z oceli s bronzovým odlitkem nebo slitinou TSAM 9-1, 5L. Monolitické návleky jsou vyrobeny z antifrikčního železa typu AChK-2 a AFS-1. Při montáži ložiska je nutné jej umístit tak, aby podélná drážka pro mazání byla na opačné straně než pracovní tlak osy hřídele. Pokud je provoz mechanismu prováděn s maximálními odchylkami, je k dispozici přídavné uložení ložiska.
Výroba kroužků vyžaduje společné otáčení vnějšího průměru dvou skořepin dohromady - spodní a horní, přičemž je ponechána možnost úpravy na vnitřní průměr. Parametry jako tolerance pro kolmost, radiální házivost otvoru ve vztahu k díře, ovalita a kužel se řídí údaji specifikovanými ve speciálním GOST 24643–1981.
Mazání kuličkových ložisek
Pro snížení tření mezi válečky a kroužky, válečkovými prvky, vodícími kolejnicemi a klecí se používá mazivo. Olej chrání komponenty ložiska před vzájemným kontaktem, korozí, poskytuje chladicí mechanismus.
K tomu použijte tukovou plastickou konzistenci a kapalné nebo tuhé oleje. K volbě jednoho nebo jiného prostředku se přihlíží s ohledem na provozní podmínky mechanismu, konstrukci ložiskového zařízení, teplotu uzlu a otáčky motoru. Vezměte v úvahu životnost maziva a požadavky na zatížení jednotky.
Pro ložiskové sestavy pracující za standardních podmínek se používají tuky, které nevyžadují použití těsnění a pečlivě chrání konstrukční prvky před korozí a přispívají k úsporám. Použití kapalných olejů snižuje tření a umožňuje zvýšit počet otáček motoru a polovinu. Oleje efektivněji chladí ložiskové prvky a odstraňují vytěžené výrobky. Je-li v práci jednotky zajištěno radiální zatížení, je rozumnější používat kapalná maziva.
Tuhá maziva se používají v extrémních pracovních podmínkách, při vysokých a nízkých teplotách, ve vakuu, v korozním prostředí, v optických systémech a potravinářském průmyslu, v případech, kdy je použití plastových a kapalných maziv nemožné.
Tuky obsahují až 25% zahušťovadla na kapalném základě. Obsahuje speciální přísady pro zvýšení účinnosti. Zahušťovadlo slouží k vytvoření kostry, v buňkách, ve kterých je olej obsažen, což umožňuje, aby mazivo pracovalo na principu tuhého těsnění při lehkém zatížení, a sice, že neprochází pod jeho hmotností a udržuje se na svislých plochách. Kvalita maziva je silně ovlivněna vlastností zahušťovadla.
Pro mazání kuličkových ložisek se používají zahušťovadla na bázi vápníku, lithia a sodíku a jako plniva se používají syntetické, minerální oleje a jejich složky. Životnost maziv je ovlivněna zatížením a stárnutím chemických složek výrobků, které mají stálou životnost .
Mazání údržby rozlišuje mezi dvěma možnostmi. Jedna zahrnuje použití materiálů pro vyplnění dutiny utěsněných ložisek, v tomto případě dochází ke změně maziva po opotřebení ložiskové sestavy. Další možnost je použita v případech stálého přidávání maziva k zastavenému množství během provozu. Naneste mazivo Litol-24, OKB-122-7, VNIINP-207, TsIATIM-201, LZ-31. Pro mazání otevřených ložisek se doporučují stejné materiály.
Výběr typu ložiska
Při výběru velikosti a typu sestavy ložisek se berou v úvahu faktory:
směr zatížení radiální, kombinované nebo axiální;- brát v úvahu vliv zatížení na přírodu, trvalé nebo dočasné, vibrace nebo otřesy;
- počet otáček motoru;
- odhadovaná doba provozu motoru;
- stav prostředí, ve kterém mechanismus působí;
- speciální provozní podmínky, schopnost samonivelace při šikmém hřídeli, zvýšení tuhosti, snížení tření atd.
Volba kuličkového ložiska spočívá v určení jeho funkcí, které končí katalogovým přehledem v GOST a definicí značky standardizovaného modelu.