Dvouřadá kuličková ložiska s kosoúhlým stykem řady 52/53 jsou široce používány v mechanických zařízeních, protože mohou nést radiální a axiální zatížení současně, mají vysokou tuhost a zabírají malý prostor. Aby však jejich výkon mohl naplno hrát, je správný výběr a použití předpětí zásadním článkem. Předpětí ovlivňuje nejen přesnost chodu ložiska, ale také určuje jeho životnost a stabilitu zařízení. Dále bude diskutována role předpětí, ovlivňující faktory a metody výběru.
1. Role předpětí
Předpětí je síla, která udržuje valivá tělesa uvnitř ložiska ve správném kontaktu s oběžnou dráhou působením určitého axiálního zatížení. Přiměřené předpětí má velký význam pro výkon ložisek řady 52/53:
Zlepšení přesnosti chodu: předpětí eliminuje vnitřní vůli ložiska a zvyšuje tuhost, čímž zlepšuje přesnost chodu zařízení, zejména u mechanických zařízení, která vyžadují vysoce přesné polohování.
Zvýšení nosnosti: Díky nastavení předpětí může ložisko rovnoměrněji sdílet zatížení a vyhnout se předčasnému selhání v důsledku nadměrného místního zatížení.
Potlačení vibrací a hluku: Vhodné předpětí může snížit relativní pohyb mezi valivými prvky a oběžnou dráhou a snížit vibrace a hluk během provozu zařízení.
Zabránění prokluzu rotace: U vysokorychlostních zařízení může vhodné předpětí zabránit prokluzu valivých těles a zajistit normální provoz ložiska.
2. Hlavní faktory ovlivňující výběr předpětí
Výběr vhodného předpětí vyžaduje komplexní zvážení pracovních podmínek zařízení, nosné konstrukce a provozního prostředí. Zde je několik klíčových faktorů:
Podmínky zatížení:
Podmínky nízkého zatížení: Vhodné pro nižší předpětí pro snížení tření a tepla.
Podmínky vysokého zatížení: Vyžaduje vyšší předpětí pro zlepšení tuhosti a zabránění deformaci ložiska.
Požadavky na rychlost:
Vysokorychlostní rotační zařízení musí mírně snížit předpětí, aby se snížilo tření a teplo; nízkorychlostní nebo přerušované zařízení může vhodně zvýšit předpětí, aby se zlepšilo polohování.
Způsob párování ložisek:
Montáž tváří v tvář (typ DB): Vhodné pro nesení velkých radiálních zatížení a klopných momentů, ale předpětí nesmí být příliš vysoké, aby se zabránilo zvýšenému tření.
Instalace zády k sobě (typ DF): Vysoká tuhost, vhodná pro scénáře vyžadující vysokou přesnost axiálního polohování.
Tandemová instalace (typ DT): Předpětí musí odpovídat ostatním ložiskům, aby se vyrovnalo zatížení celého systému.
Vliv teploty:
Nárůst teploty způsobí roztažení ložiska, čímž se změní velikost předpětí. K zajištění stability předpětí je třeba zvážit opatření pro kompenzaci teploty.
Materiály a podmínky mazání:
Ložiska vyrobená z různých materiálů mají různé tolerance předpětí a stav mazání (jako je mazání tukem nebo mazání olejem) také ovlivní tření a tvorbu tepla, čímž určí rozsah předpětí.
3. Volba a aplikace předpětí
Metody rozumného výběru a použití předpětí zahrnují zejména následující:
Způsob výpočtu pro výběr předpětí:
Podle požadavků na zatížení, otáčky a životnost zařízení je doporučená hodnota předpětí vypočítána pomocí konstrukčního vzorce ložiska. Vzorec musí vzít v úvahu parametry, jako je počet valivých prvků, kontaktní úhel a rozložení zatížení.
Způsob úpravy:
Mechanické seřízení: Axiální síla je aplikována prostřednictvím matic, podložek nebo pružinových struktur pro dosažení předpětí. Tato metoda je vhodná pro vícenásobné úpravy a dostatek instalačního prostoru.
Nastavení rozdílu teplot: Charakteristiky tepelné roztažnosti a smršťování za studena ložiska během instalace se používají k řízení rozdílu montážní teploty, aby se dosáhlo nastavení předpětí.
Měření a ověření předpětí:
Po aplikaci předpětí je nutné jej ověřit pomocí měřicích přístrojů. Mezi běžné metody patří:
Metoda měření vůle: Pomocí spároměru nebo laserového dálkoměru změřte, zda vůle ložiska odpovídá konstrukčním požadavkům.
Metoda měření krouticího momentu: Nepřímo potvrďte velikost předpětí měřením počátečního nebo provozního momentu potřebného pro otáčení ložiska.
Metoda axiálního posunutí: Sledujte, zda axiální posunutí po předpětí odpovídá konstrukční normě.
4. Preventivní opatření a návrhy optimalizace
Při aplikaci a seřízení předpětí ložisek řady 52/53 je třeba dbát také na následující skutečnosti:
Vyvarujte se nadměrného předpětí: Nadměrné předpětí může způsobit nadměrný kontaktní tlak mezi valivým tělesem a oběžnou dráhou, zvýšit tření a teplo a urychlit opotřebení ložisek.
Schopnost dynamického nastavení: U zařízení s velkými změnami zatížení a teploty zvažte zavedení elastických prvků (jako jsou talířové pružiny), abyste dosáhli dynamického nastavení.
Optimalizace mazání: Zajistěte dobré podmínky mazání, aby se snížilo dodatečné třecí teplo způsobené předpětím.
Pravidelná kontrola: Během provozu je nutné pravidelně sledovat vibrace, hluk a nárůst teploty ložiska a včas upravit předpětí pro prodloužení životnosti ložiska.
