Dom / Wiadomości i blogi / Wiadomości branżowe / Co to jest łożysko kulkowe zwykłe?
Wiadomości branżowe

Co to jest łożysko kulkowe zwykłe?

A łożysko kulkowe zwykłe jest łożyskiem tocznym wykorzystujący kulki jako elementy toczne, osadzone w głębokich, ciągłych rowkach bieżni, wykonanych zarówno w pierścieniu wewnętrznym, jak i zewnętrznym. Taka konstrukcja pozwala łożysku przenosić obciążenia promieniowe, obciążenia osiowe w obu kierunkach i obciążenia kombinowane jednocześnie, co czyni je najpowszechniej stosowanym typem łożyska na świecie. Jego prostota, wszechstronność, niskie tarcie, wysoka prędkość obrotowa i niskie wymagania konserwacyjne sprawiają, że jest to domyślny wybór łożysk w praktycznie każdej branży mechanicznej, od silników elektrycznych i sprzętu AGD po systemy motoryzacyjne i maszyny przemysłowe.

Struktura i elementy łożyska kulkowego zwykłego

Standardowe łożysko kulkowe zwykłe składa się z czterech podstawowych elementów, z których każdy jest precyzyjnie wykonany z zachowaniem rygorystycznych tolerancji. Zrozumienie roli każdego elementu wyjaśnia, dlaczego ten typ łożyska działa niezawodnie w tak szerokim zakresie zastosowań.

Wewnętrzny pierścień

Pierścień wewnętrzny pasuje do obracającego się wału i ma głęboki, zakrzywiony rowek na swojej zewnętrznej powierzchni, który działa jak wewnętrzna bieżnia. Promień rowka jest zazwyczaj 51,5–53% średnicy kuli , zapewniając dopasowujący się styk, który rozkłada obciążenie na powierzchnię kulki, jednocześnie umożliwiając toczenie się przy niskim tarciu. W większości zastosowań pierścień wewnętrzny obraca się wraz z wałem.

Pierścień Zewnętrzny

Pierścień zewnętrzny pasuje do otworu oprawy i ma dopasowany głęboki rowek na swojej wewnętrznej powierzchni. Zwykle pozostaje nieruchomy, podczas gdy wał i pierścień wewnętrzny się obracają. Rowek bieżni pierścienia zewnętrznego odzwierciedla geometrię rowka pierścienia wewnętrznego i razem tworzą zamknięty tor, po którym toczą się kulki.

Kulki (elementy toczne)

Kulki są wykonane z wysokowęglowej stali łożyskowej chromowej (zwykle gatunku GCr15 / 52100), stali nierdzewnej, ceramiki (azotek krzemu) lub innych materiałów w zależności od środowiska zastosowania. Średnica i ilość kulek zależy od rozmiaru łożyska — większe łożyska przenoszą więcej i/lub większe kulki, aby rozłożyć obciążenie. Kulki stykają się punktowo z bieżniami w warunkach bez obciążenia; pod obciążeniem styk ten odkształca się elastycznie, tworząc małą eliptyczną powierzchnię styku, która przenosi przyłożone siły.

Klatka (Uchwyt)

Koszyk utrzymuje równomierny odstęp na obwodzie pomiędzy kulkami, zapobiega kontaktowi kulek z kulkami (co mogłoby spowodować poważne zużycie i nagrzewanie się) oraz prowadzi kulki przez strefę obciążenia. Klatki są produkowane z tłoczonej stali, obrabianego mosiądzu, poliamidu (nylonu) lub PEEK, w zależności od prędkości, temperatury i wymagań dotyczących smarowania. Klatki poliamidowe są lekkie i ciche, co czyni je powszechnymi w zastosowaniach o niskim poziomie hałasu; Klatki mosiężne są stosowane w środowiskach charakteryzujących się dużą prędkością lub wysoką temperaturą.

Uszczelki i osłony (opcjonalnie)

Łożyska kulkowe zwykłe są dostępne w konfiguracji otwartej, z pojedynczą tarczą (Z), z podwójną osłoną (ZZ), z pojedynczym uszczelnieniem (RS) i z podwójnym uszczelnieniem (2RS). Metalowe osłony stanowią bezdotykową barierę, która wyklucza większe zanieczyszczenia. Uszczelki gumowe (kontaktowe lub niskokontaktowe) zapewniają doskonałe uszczelnienie przed kurzem i wilgocią oraz zatrzymują smar w łożysku. Łożyska uszczelnione (2RS) są wstępnie nasmarowane na cały okres eksploatacji i nie wymagają ponownego smarowania w większości standardowych zastosowań, co znacznie upraszcza konserwację.

Jak działa projekt głębokiego rowka

Cechą charakterystyczną tego typu łożyska jest głębokość rowka w obu pierścieniach. W przeciwieństwie do konstrukcji z płytkimi rowkami, geometria głębokiej bieżni umożliwia osadzenie kulek znacznie poniżej obrzeża pierścienia, co zapewnia łożysku zdolność do przenoszenia obciążeń osiowych oprócz obciążeń promieniowych. Wysokość ramion po obu stronach bieżni działa jak ściana odporna na osiowe przemieszczenie kulek.

Kiedy przykładane jest czyste obciążenie promieniowe, obciążenie rozkłada się symetrycznie na dnie łożyska przez kilka kulek jednocześnie. Po przyłożeniu obciążenia osiowego kąt zwilżania pomiędzy kulką a bieżnią wzrasta od zera (czysto promieniowo) do wartości niezerowej, a występ rowka bieżni przenosi siłę osiową. Typowa nośność osiowa łożyska kulkowego zwykłego wynosi 20–50% jego statycznego obciążenia promieniowego , w zależności od rozmiaru łożyska i luzu wewnętrznego.

Ta wielokierunkowa nośność w połączeniu z niskim tarciem tocznym styku kulkowego umożliwia wydajną pracę łożysk kulkowych zwykłych w szerokim zakresie prędkości — od bardzo wolnych ruchów oscylacyjnych do bardzo wysokich prędkości obrotowych przekraczających 100 000 obr./min w miniaturowych łożyskach precyzyjnych.

Kluczowa charakterystyka wydajności

Ładowność

Łożyska kulkowe zwykłe są dostępne w bardzo szerokim zakresie rozmiarów — od łożysk miniaturowych o średnicach otworów tak małych jak 1 mm do dużych łożysk przemysłowych przekraczających Średnica otworu 320 mm . Nośność dynamiczna (C) i nośność statyczna (C0) skalują się odpowiednio od kilku niutonów w przypadku łożysk miniaturowych do setek kiloniutonów w przypadku łożysk wielkoseryjnych. Nominalna trwałość łożyska (trwałość L10 w milionach obrotów) jest obliczana na podstawie przyłożonego obciążenia w stosunku do znamionowego obciążenia dynamicznego.

Możliwość prędkości

Spośród wszystkich typów łożysk tocznych, łożyska kulkowe zwykłe charakteryzują się największą prędkością obrotową ze względu na niskie tarcie w punkcie styku kulki z bieżnią i stosunkowo małą masę kulek. Prędkości odniesienia (prędkość, przy której temperatura łożyska osiąga równowagę termiczną w warunkach standardowych) są określone dla każdego rozmiaru łożyska w katalogach producentów. Dzięki zoptymalizowanym smarom i klasom precyzji, współczynniki prędkości (n × dm) przekraczające 1 500 000 mm·rpm są osiągalne w zastosowaniach wymagających dużych prędkości.

Hałas i wibracje

Łożyska kulkowe zwykłe są produkowane zgodnie z normami dotyczącymi niskiego poziomu hałasu do zastosowań wymagających cichej pracy, takich jak silniki elektryczne, wentylatory, sprzęt gospodarstwa domowego i sprzęt biurowy. Poziomy hałasu charakteryzują się prędkością drgań mierzoną w mm/s (normy ABEC/ISO) lub badaniem drgań łożysk (np. wartości miernika Anderon). Wymagane są zazwyczaj łożyska o wysokiej precyzji i niskim poziomie hałasu do silników elektrycznych wartości drgań poniżej 0,5 mm/s w określonych zakresach częstotliwości.

Tarcie i temperatura

Moment rozruchowy i roboczy łożysk kulkowych zwykłych jest niski w porównaniu z innymi typami łożysk wytrzymującymi równoważne obciążenia. Dzięki temu są energooszczędne – co jest ważne w zastosowaniach takich jak silniki elektryczne i instrumenty precyzyjne. Standardowe łożyska kulkowe zwykłe działają niezawodnie -20°C do 120°C przy standardowym smarowaniu smarem. Specjalne formuły i materiały umożliwiają pracę w temperaturach od -60°C do 200°C lub wyższych.

Odprawa wewnętrzna

Luz wewnętrzny odnosi się do całkowitego ruchu pierścienia wewnętrznego względem pierścienia zewnętrznego w kierunku promieniowym przed przyłożeniem napięcia wstępnego. Standardowe grupy luzu wewnętrznego zgodnie z normą ISO 5753 to C2 (mniejszy niż normalny), CN (normalny), C3 (większy niż normalny), C4 i C5. Luz C3 jest powszechnie określany w zastosowaniach z wąskimi tolerancjami wałów lub podwyższonymi temperaturami pracy , gdzie rozszerzalność cieplna zmniejsza luz roboczy. Prawidłowy dobór luzu ma kluczowe znaczenie dla trwałości łożyska i poziomu hałasu.

Standardowy system oznaczeń łożysk kulkowych poprzecznych

Łożyska kulkowe zwykłe są oznaczane za pomocą znormalizowanego systemu numeracji zdefiniowanego w normie ISO 15, który koduje rozmiar otworu łożyska, serię (wymiary przekroju poprzecznego) oraz wszelkie przyrostki określające luz wewnętrzny, uszczelnienie i stopień dokładności. Zrozumienie tego systemu oznaczeń pozwala inżynierom określić właściwe łożysko i porównać jego odpowiedniki różnych producentów.

Tabela 1: Znaczenie przyrostków w oznaczeniach łożysk kulkowych zwykłych.
Przyrostek Znaczenie Typowy przypadek użycia
Z/ZZ Pojedyncza/podwójna osłona metalowa Umiarkowanie brudne środowiska; dostępne smarowanie olejowe
RS/2RS Pojedyncza/podwójna gumowa uszczelka kontaktowa Smarowane smarem, uszczelnione na całe życie; zakurzonym lub wilgotnym środowisku
C2 / C3 / C4 Klasa luzu wewnętrznego (mniejsza/większa niż normalnie) Kompensacja temperatury; zastosowania z pasowaniem wciskowym
P5/P4/P2 Gatunek precyzyjny (klasa tolerancji ISO) Wrzeciona obrabiarek; instrumenty precyzyjne; silniki wysokoobrotowe
N/NR Rowek pod pierścień osadczy w pierścieniu zewnętrznym / z pierścieniem osadczym Proste umiejscowienie osiowe w obudowie bez kołnierza
M Klatka mosiężna (obrabiana maszynowo). Aplikacje o dużej prędkości; podwyższone temperatury

Na przykład oznaczenie 6205-2RS/C3 opisuje jednorzędowe łożysko kulkowe zwykłe (6) serii 02 (średni przekrój), otwór 25 mm (05 × 5), podwójnie uszczelnione gumą (2RS), z luzem wewnętrznym C3.

Seria łożysk kulkowych poprzecznych i zakresy rozmiarów

Łożyska kulkowe zwykłe są produkowane w różnych seriach szerokości i średnic, które określają wymiary przekroju poprzecznego w stosunku do średnicy otworu. Wybór odpowiedniej serii równoważy nośność, prędkość i dostępną przestrzeń instalacyjną.

Tabela 2: Typowe serie wymiarowe łożysk kulkowych zwykłych i ich charakterystyki.
Seria Opis Zakres otworów (mm) Najlepsze dla
618x / 619x Bardzo lekka/cienka sekcja 1,5–200 Miniaturowe instrumenty, urządzenia medyczne, ograniczona przestrzeń promieniowa
60xx Dodatkowe światło 10–150 Silniki lekkie, sprzęt AGD, rowery
62xx Światło (najczęściej) 10–320 Silniki ogólnego przeznaczenia, pompy, wentylatory, przenośniki
63xx Średni/ciężki 10–320 Wyższe obciążenia promieniowe; skrzynie biegów, maszyny rolnicze
64xx Ciężki 20–180 Maksymalna nośność promieniowa przy danym rozmiarze otworu

Gdzie stosowane są łożyska kulkowe poprzeczne

Łożyska kulkowe zwykłe znajdują się w praktycznie każdym typie maszyn wirujących. Ich połączenie wszechstronności, szybkości, niskiego tarcia i dostępności w uszczelnionych konfiguracjach sprawia, że ​​są to łożyska pierwszego wyboru w niezwykłej gamie branż i zastosowań.

Silniki elektryczne

Silniki elektryczne — od silników do urządzeń gospodarstwa domowego o niewielkiej mocy po duże przemysłowe silniki indukcyjne — stanowią największy pojedynczy segment zastosowań łożysk kulkowych zwykłych. Typowy silnik indukcyjny prądu przemiennego wykorzystuje dwa łożyska kulkowe zwykłe do podparcia wału wirnika. Łożysko po stronie napędu musi wytrzymywać połączone obciążenia promieniowe i osiowe wynikające z naprężenia paska lub niewspółosiowości sprzęgła; Łożysko strony nienapędowej wytrzymuje głównie obciążenie promieniowe i często jest swobodnie dopasowane w obudowie, aby umożliwić rozszerzalność cieplną. Każdego roku na całym świecie w silnikach elektrycznych montuje się miliardy łożysk kulkowych zwykłych.

Zastosowania motoryzacyjne

W przemyśle motoryzacyjnym łożyska kulkowe zwykłe stosowane są w alternatorach, rozrusznikach, pompach wspomagania układu kierowniczego, sprężarkach klimatyzacji, elektrycznych wentylatorach chłodzących i licznych układach pomocniczych. Pojedynczy samochód osobowy może zawierać 20–30 łożysk kulkowych zwykłych w różnych jego systemach. W pojazdach elektrycznych (EV) precyzyjne łożyska kulkowe zwykłe mają kluczowe znaczenie w silnikach napędowych i reduktorach, gdzie hałas, wydajność i żywotność są najważniejszymi wymaganiami.

Sprzęt AGD i elektronika użytkowa

Pralki, lodówki, klimatyzatory, odkurzacze, elektronarzędzia i urządzenia kuchenne – wszystkie te elementy opierają się na łożyskach kulkowych zwykłych w swoich obracających się elementach. W tych zastosowaniach podstawowymi wymaganiami są niski poziom hałasu, długa żywotność bezobsługowa i kompaktowe wymiary. Łożyska 2RS (podwójnie uszczelnione, wstępnie nasmarowane). są standardem w urządzeniach, ponieważ nie wymagają konserwacji w terenie przez cały zamierzony okres użytkowania produktu.

Maszyny i urządzenia przemysłowe

Pompy, sprężarki, skrzynie biegów, przenośniki, wentylatory, dmuchawy, maszyny drukarskie, maszyny tekstylne, sprzęt pakujący i maszyny do przetwarzania żywności – wszystkie powszechnie wykorzystują łożyska kulkowe zwykłe. W zastosowaniach przemysłowych łożyska są często typu otwartego lub osłoniętego, które można dosmarowywać, co pozwala ekipom konserwacyjnym wydłużyć żywotność łożysk poprzez okresowe smarowanie zgodnie z obliczonymi odstępami między kolejnymi smarowaniami.

Maszyny rolnicze i budowlane

W sprzęcie rolniczym, takim jak kombajny zbożowe, siewniki i pompy nawadniające, stosuje się łożyska kulkowe zwykłe w zastosowaniach, w których krytyczna jest odporność na zanieczyszczenia, tolerancja na obciążenia udarowe i długie okresy międzyobsługowe w odległych warunkach pracy. Większe serie łożysk (63xx, 64xx) o wyższej obciążalności promieniowej są powszechne w tych wymagających środowiskach.

Precyzyjne instrumenty i sprzęt medyczny

Miniaturowe i instrumentalne łożyska kulkowe zwykłe (klasa tolerancji ABEC 5, 7 lub 9) są stosowane w końcówkach dentystycznych, wirówkach laboratoryjnych, serwomotorach, precyzyjnych systemach pozycjonowania, robotyce i przyrządach pomiarowych. Łożyska te charakteryzują się wyjątkowo wąskimi tolerancjami wymiarowymi — tolerancja otworu ±0,003 mm lub lepsza — i są produkowane z wyjątkowo gładkimi bieżniami i precyzyjnie dopasowanymi kulkami, aby zminimalizować bicie i wibracje przy dużych prędkościach.

Łożysko kulkowe zwykłe a inne popularne typy łożysk

Chociaż łożyska kulkowe zwykłe są najbardziej wszechstronną opcją, inne typy łożysk są lepiej dostosowane do określonych warunków obciążenia lub środowisk pracy. Poniższa tabela porównuje łożyska kulkowe zwykłe z innymi często używanymi typami łożysk, aby pomóc inżynierom w podejmowaniu świadomych decyzji dotyczących wyboru.

Tabela 3: Porównanie łożysk kulkowych zwykłych z innymi popularnymi typami łożysk.
Typ łożyska Obciążenie promieniowe Obciążenie osiowe Prędkość Tolerancja niewspółosiowości Najlepsza aplikacja
Piłka z głębokim rowkiem Średni Umiarkowany (w obu kierunkach) Bardzo wysoki Niski ogólnego przeznaczenia; silniki; urządzenia
Piłka kontaktowa kątowa Średni–High Wysoki (jeden kierunek na łożysko) Wysoka Bardzo niski Wrzeciona obrabiarek; lakierki; duże obciążenia osiowe
Wałek cylindryczny Bardzo wysoki Bardzo niski / None Wysoka Bardzo niski Ciężki radial loads; electric motors (large)
Stożkowy wałek Wysoka Wysoka (one direction) Średni Bardzo niski Piasty kół; skrzynie biegów; połączone obciążenia
Samonastawna kulka Średni Niski Wysoka Wysoka (up to 3°) Długie wały; złe warunki wyrównania
Piłka pchająca Żadne Bardzo wysoki (one direction) Niski Bardzo niski Tylko czyste obciążenia osiowe; pionowe wały

Smarowanie łożysk kulkowych poprzecznych

Prawidłowe smarowanie jest najważniejszym czynnikiem zapewniającym osiągnięcie znamionowej trwałości użytkowej łożyska kulkowego zwykłego. Smarowanie służy czterem celom: zmniejszeniu tarcia i zużycia pomiędzy elementami tocznymi a bieżniami, zapewnieniu ochrony przed korozją, działaniu jako uszczelniacz przed wnikaniem zanieczyszczeń (w przypadku smaru) oraz rozpraszaniu ciepła wytwarzanego podczas pracy łożyska.

Smarowanie smarem

Smar jest najpopularniejszym smarem do łożysk kulkowych zwykłych. Jest łatwy w aplikacji, pozostaje na swoim miejscu bez uszczelnionej obudowy i zapewnia długie okresy międzyobsługowe. Zalecane wypełnienie smarem do łożysk kulkowych zwykłych to zazwyczaj 25–35% swobodnej objętości wewnętrznej łożyska . Przepełnienie smarem powoduje ubijanie, wytwarzanie ciepła i przedwczesną degradację smaru — częstą przyczynę przedwczesnych uszkodzeń łożysk. Najczęściej stosowane są smary na bazie litu (NLGI klasa 2); zastosowania wysokotemperaturowe mogą wymagać smarów polimocznikowych lub na bazie PTFE.

Smarowanie olejem

Smarowanie olejowe (kąpiel olejowa, olej obiegowy, mgła olejowa lub powietrze olejowe) jest stosowane w zastosowaniach wymagających dużych prędkości, w środowiskach o wysokiej temperaturze lub tam, gdzie łożysko jest zintegrowane ze skrzynią biegów lub inną obudową wypełnioną olejem. Olej zapewnia doskonałe odprowadzanie ciepła i jest stale uzupełniany w układach obiegowych. W przypadku zastosowań z wrzecionami o dużej prędkości, precyzyjny dobór lepkości ma kluczowe znaczenie – zazwyczaj ISO VG 15 do VG 46 do łożysk kulkowych – w celu zminimalizowania oporu lepkościowego przy zachowaniu odpowiedniej grubości filmu.

Częstotliwość ponownego smarowania

W przypadku łożysk otwartych lub ekranowanych (nieuszczelnionych) w zastosowaniach smarowanych smarem plastycznym, okresy dosmarowywania należy obliczyć na podstawie prędkości roboczej, temperatury i obciążenia łożyska. Jako praktyczną wskazówkę, przy umiarkowanych prędkościach i temperaturach, okresy dosmarowywania łożysk kulkowych zwykłych wynoszą od 3000 do 20 000 godzin pracy w zależności od wielkości łożyska i warunków pracy. Łożyska uszczelnione (2RS) są wstępnie nasmarowane i zaprojektowane z myślą o bezobsługowej żywotności, typowo ocenianej na 10 000 do 30 000 godzin w standardowych warunkach.

Stopnie precyzji i ich znaczenie

Łożyska kulkowe zwykłe są produkowane według klas dokładności określonych przez normy ISO 492 (łożyska metryczne) i ABEC. Każdy gatunek określa węższe tolerancje dotyczące dokładności wymiarowej, dokładności ruchu (bicie promieniowe i osiowe), a w niektórych gatunkach również wibracji. Gatunki o wyższej precyzji są zalecane, gdy wymagane jest niskie bicie, cicha praca lub duża prędkość.

  • P0 / ABEC 1 (normalny) — Standardowa tolerancja handlowa. Stosowany w większości zastosowań przemysłowych i ogólnego przeznaczenia. Powszechnie dostępne i niedrogie.
  • P6 / ABEC 3 — Ciaśniej niż zwykle. Stosowany w zastosowaniach wymagających większej dokładności działania, takich jak silniki elektryczne wyższej jakości i niektóre pompy.
  • P5 / ABEC5 — Stopień dokładności. Powszechnie stosowane w serwomotorach prądu przemiennego, wrzecionach pomocniczych obrabiarek CNC i pompach precyzyjnych. Tolerancje bicia są o około 50% mniejsze niż P0.
  • P4/ABEC7 — Wysoka precyzja. Stosowane w głównych wrzecionach obrabiarek, wrzecionach szlifierskich i precyzyjnych instrumentach. Wymaga dokładnie kontrolowanego montażu i obsługi.
  • P2/ABEC9 — Ultraprecyzja. Najwyższa klasa tolerancji, stosowana w żyroskopach, precyzyjnych przyrządach laboratoryjnych i najbardziej wymagających zastosowaniach wrzecion wysokoobrotowych.

Najczęstsze przyczyny awarii łożysk kulkowych zwykłych

Zrozumienie przyczyn awarii łożysk jest niezbędne do wydłużenia żywotności i poprawy niezawodności maszyn. Badania i doświadczenie terenowe wskazują, że większość uszkodzeń łożysk nie jest spowodowana wadami materiałowymi, ale możliwymi do uniknięcia czynnikami związanymi z montażem, smarowaniem i warunkami pracy.

  • Zanieczyszczenia (ok. 14% awarii) — Wnikanie cząstek stałych, wilgoci lub czynników korozyjnych do łożyska powoduje zużycie ścierne bieżni i kulek, wżery i przyspieszone zmęczenie. Kluczowymi środkami zapobiegawczymi są właściwe praktyki uszczelniania i czystego montażu.
  • Niewłaściwe smarowanie (ok. 36% awarii) — Niewystarczająca ilość smaru, niewłaściwy rodzaj smaru, nadmierne smarowanie lub degradacja smaru pod wpływem ciepła lub wilgoci są łącznie główną przyczyną uszkodzeń łożysk. Prawidłowy dobór środka smarnego i planowanie dosmarowywania mają kluczowe znaczenie.
  • Nieprawidłowy montaż (ok. 16% awarii) — Przyłożenie siły montażowej przez kulki, a nie przez osadzony pierścień, użycie nieprawidłowego pasowania lub wbijanie łożyska w wał powoduje zjawisko Brinella (fałszywe lub prawdziwe) oraz uszkodzenie bieżni, które prowadzi do przedwczesnej awarii. Niezbędne są odpowiednie narzędzia i procedury montażowe.
  • Przeciążenie i niewspółosiowość — Eksploatacja łożyska powyżej jego obciążenia dynamicznego lub statycznego lub przy niewspółosiowości wału/obudowy przekraczającej tolerancję łożyska powoduje koncentrację naprężeń w małej strefie bieżni, przyspieszając odpryskiwanie zmęczeniowe.
  • Przepływ prądu elektrycznego — W silnikach napędzanych napędem o zmiennej częstotliwości (VFD) błądzące prądy elektryczne mogą rozładowywać się przez strefy styku łożysk, powodując charakterystyczne uszkodzenia wżerowe (żłobienia) bieżni i kulek. Aby temu zapobiec, stosuje się izolowane łożyska lub pierścienie uziemiające wał.
  • Normalne zmęczenie pod koniec obliczonego okresu użytkowania — Około 34% łożysk ulega uszkodzeniu w wyniku normalnego zmęczenia styku tocznego (odpryski) na poziomie lub powyżej obliczonej trwałości użytkowej L10. Jest to oczekiwany tryb awarii, gdy wszystkie inne czynniki są prawidłowo kontrolowane.

Najlepsze praktyki dotyczące montażu i instalacji

Prawidłowy montaż jest równie ważny jak właściwy dobór łożyska. Uszkodzenia powstałe podczas montażu są główną przyczyną przedwczesnych awarii, nawet w przypadku łożysk wysokiej jakości. W przypadku wszystkich instalacji łożysk kulkowych zwykłych należy przestrzegać następujących praktyk:

  1. Przed montażem dokładnie oczyścić wał i otwór w obudowie. Zanieczyszczenia wprowadzone podczas montażu pozostaną w pobliżu łożyska przez cały okres jego użytkowania.
  2. Sprawdź wymiary wału i obudowy pod kątem wymaganego pasowania łożyska. Pasowania wałów do zastosowań z obrotowym pierścieniem wewnętrznym to zazwyczaj pasowania wciskowe (k5, m5, n6) ; Oprawy pasujące do nieruchomych pierścieni zewnętrznych mają zazwyczaj charakter przejściowy lub z niewielkim luzem (H7, J7).
  3. Przyłóż siłę montażową tylko do dociskanego pierścienia – nigdy przez kulki. W przypadku pasowań ciasnych należy zastosować tuleję montażową lub prasę hydrauliczną, która równomiernie styka się z powierzchnią czołową pierścienia. W przypadku małych łożysk należy użyć narzędzia do montażu łożysk; w przypadku łożysk średnich i dużych należy przed montażem zastosować nagrzewanie indukcyjne w celu rozszerzenia pierścienia wewnętrznego.
  4. W przypadku montażu na gorąco podgrzej łożysko do maksymalnej temperatury 110°C–120°C . Nigdy nie używaj otwartego płomienia – może to lokalnie przegrzać stal i pogorszyć jej stan. Preferowanymi metodami są nagrzewnice indukcyjne lub kąpiele olejowe.
  5. Po montażu sprawdź ręcznie, czy łożysko pracuje płynnie i czy nie ma żadnych nietypowych nierówności ani ciasnych miejsc. Uruchomić łożysko początkowo przy niewielkim obciążeniu i monitorować temperaturę podczas pierwszych godzin pracy.

Materiały stosowane w produkcji łożysk kulkowych poprzecznych

Wybór materiału na pierścienie, kulki, koszyk i uszczelnienia bezpośrednio określa zakres działania łożyska, odporność na korozję i przydatność do określonych środowisk.

Tabela 4: Typowe materiały stosowane w elementach łożysk kulkowych zwykłych i ich właściwości.
Komponent Materiał standardowy Materiał specjalny Przewaga specjalności
Pierścionki Stal łożyskowa GCr15 (52100). Stal nierdzewna 440C Odporność na korozję w środowisku mokrym lub chemicznym
Piłki Stal łożyskowa GCr15 (52100). Ceramika z azotku krzemu (Si3N4). Niskier density (40% of steel), higher hardness, electrical insulation
Klatka Stal tłoczona / Poliamid (PA66) Mosiądz (obrabiany maszynowo) / PEEK Wysoka temp resistance; chemical resistance; high-speed capability
Uszczelki Kauczuk NBR (nitryl). FKM (Viton) / PTFE Wysoka-temperature and chemical resistance

Ningbo Wanshun Bearing Co., Ltd. — Producent łożysk kulkowych poprzecznych

Ningbo Wanshun Bearing Co., Ltd. jest profesjonalnym producentem specjalizującym się w produkcji wysoce precyzyjne, ciche łożyska kulkowe zwykłe — ze szczególnym uwzględnieniem łożysk małych i średnich — oraz dwurzędowych łożysk kulkowych skośnych. Siedziba firmy znajduje się w Henghe Town, Cixi, Ningbo w prowincji Zhejiang — uznanym rodzinnym mieście łożysk w Chinach, regionie o ugruntowanej pozycji przemysłowej skupiającej producentów łożysk, dostawców materiałów i specjalistyczną wiedzę w zakresie obróbki precyzyjnej.

Czerpiąc z głębokiego dziedzictwa produkcyjnego i zasobów technicznych klastra przemysłu łożyskowego w Ningbo, firma Wanshun Bearing koncentruje się na dostarczaniu łożysk spełniających rygorystyczne wymagania silników elektrycznych, sprzętu gospodarstwa domowego, samochodowych układów pomocniczych i maszyn precyzyjnych – gdzie niski poziom hałasu, dokładność wymiarowa i spójne działanie w całej partii produkcyjnej mają kluczowe znaczenie dla zadowolenia klienta. Niezależnie od tego, czy potrzebujesz standardowych łożysk katalogowych, czy niestandardowych specyfikacji do specjalistycznych zastosowań, łożysko Ningbo Wanshun zapewnia jakość produkcji i wiedzę techniczną, aby spełnić Twoje wymagania.

Często zadawane pytania dotyczące łożysk kulkowych poprzecznych

Jaka jest różnica między łożyskiem kulkowym zwykłym a standardowym łożyskiem kulkowym?

„Łożysko kulkowe” to ogólny termin obejmujący wiele typów: łożysko głębokie, styk kątowy, wahliwe, wzdłużne i inne. Łożysko kulkowe zwykłe jest najczęstszym podtypem. Jego cechą wyróżniającą jest głęboki, ciągły rowek bieżni — głębszy niż w konstrukcjach z płytkimi rowkami — który pozwala mu przenosić zarówno obciążenia promieniowe, jak i osiowe, czego nie mają wszystkie typy łożysk kulkowych.

Jak długo wytrzymuje łożysko kulkowe zwykłe?

Żywotność łożyska zależy od obciążenia roboczego, prędkości, jakości smarowania i poziomu zanieczyszczenia. Trwałość L10 — liczba obrotów, przy której uszkodzi się 10% partii identycznie obciążonych łożysk — to standardowa trwałość. W typowych warunkach przemysłowych właściwie dobrane i konserwowane łożyska kulkowe zwykłe zwykle osiągają takie rezultaty 20 000 do 50 000 godzin pracy . W uszczelnionych, wstępnie nasmarowanych konfiguracjach do urządzeń gospodarstwa domowego łożysko jest zaprojektowane tak, aby wytrzymać planowany okres użytkowania produktu wynoszący 5–15 lat.

Czy łożysko kulkowe zwykłe może wytrzymać obciążenia wzdłużne (osiowe)?

Tak — jest to jedna z kluczowych zalet konstrukcji z głębokimi rowkami w porównaniu z innymi typami łożysk promieniowych. Głębokie występy bieżni pozwalają łożysku przenosić obciążenia osiowe w obu kierunkach. Jednakże nośność osiowa jest ograniczona w porównaniu z łożyskami skośnymi lub wzdłużnymi. Jako ogólną wskazówkę, obciążenia osiowe nie powinny przekraczać 50% statycznego obciążenia promieniowego łożyska (C0) , a połączone obciążenie promieniowo-osiowe wymaga dokładnego obliczenia trwałości, aby zapewnić odpowiedni dobór łożyska.

Co oznacza „6” w oznaczeniach łożysk, takich jak 6205 lub 6305?

W systemie oznaczeń łożysk ISO pierwsza cyfra „6” identyfikuje typ łożyska jako a jednorzędowe łożysko kulkowe zwykłe . Kolejne cyfry kodują serię wymiarową i rozmiar otworu. Na przykład 6205: typ 6 (DGBB), seria 2 (przekrój lekki), otwór 25 mm (05 × 5). 6305: typ 6 (DGBB), seria 3 (średni przekrój poprzeczny), otwór 25 mm — fizycznie większa średnica zewnętrzna i szerokość niż 6205 przy tym samym rozmiarze otworu, a zatem o wyższej nośności.

Czy łożysko 2RS jest lepsze niż łożysko ZZ?

To zależy od zastosowania. Łożysko 2RS (podwójnie uszczelnione gumą) zapewnia doskonałe uszczelnienie przed kurzem i wilgocią, dzięki czemu lepiej sprawdza się w brudnych lub wilgotnych środowiskach oraz zapewnia trwałe zatrzymywanie smaru. Jednakże gumowe uszczelki stykowe wytwarzają nieco większe tarcie (wyższy moment rozruchowy) niż osłony metalowe. Łożysko ZZ (podwójnie osłonięte metalem) ma mniejsze tarcie i lepiej nadaje się do zastosowań wymagających dużych prędkości lub tam, gdzie łożysko znajduje się w środowisku smarowanym olejem. W przypadku większości zastosowań ogólnego przeznaczenia z uszczelnieniem na całe życie, Preferowanym wyborem jest 2RS .