Dvouřadá kuličková ložiska se používají v aplikacích, které vyžadují vysokou radiální únosnost v kombinaci s určitou manipulací s axiálním zatížením v kompaktním axiálním prostoru. Typická použití zahrnují elektromotory, převodovky, zemědělské stroje, textilní stroje, čerpadla, dopravníkové systémy a náboje automobilových kol, kde by jednořadé ložisko bylo buď příliš široké, nebo by nemělo dostatečnou nosnost pro dostupný prostor. Níže rozebereme konkrétní odvětví a mechanismy, kde Dvouřadá kuličková ložiska jsou preferovanou volbou spolu s technickými důvody za každou aplikací.
Důvod jádra Pro tyto aplikace jsou vybrána dvouřadá kuličková ložiska
Dvouřadé kuličkové ložisko má dvě řady kuliček uspořádaných vedle sebe v jednom vnějším kroužku, což účinně zdvojnásobuje počet kontaktních bodů přenášejících zatížení ve srovnání s jednořadým ložiskem s hlubokou drážkou stejné šířky. Podle referencí na konstrukci ložisek publikovaných hlavními orgány pro normalizaci ložisek, jako jsou ISO a ABMA, tato konfigurace umožňuje ložisku nést zhruba radiální zatížení. o 60 až 90 procent vyšší než ekvivalentní jednořadé ložisko zabírající stejnou axiální stopu.
Tato vyšší hustota zatížení je přesně důvodem, proč se dvouřadá ložiska objevují ve strojích, kde je omezený prostor, ale požadavky na zatížení jsou značné, jako jsou kompaktní převodovky, hřídele motorů a sestavy nábojů kol. Konstrukce má také tendenci běžet chladněji při vysokých otáčkách než některé alternativy válečkových ložisek s ekvivalentní kapacitou, protože kuličková ložiska vytvářejí menší tření než válečky za podmínek mírného zatížení.
Elektromotory a generátory
Dvouřadá kuličková ložiska se široce používají k podpoře hřídele rotoru v malých a středních elektromotorech, včetně motorů používaných ve ventilátorech, čerpadlech a domácích spotřebičích. Dvě řady kuliček pomáhají ložisku odolávat jak radiálnímu zatížení od hmotnosti rotoru, tak menšímu axiálnímu tahu způsobenému nesouosostí hřídele nebo tlakem proudícího vzduchu v lopatkách ventilátoru.
Výrobci motorů běžně vybírají dvouřadé konstrukce, když je průměr hřídele omezen skříní motoru, ale aplikace stále vyžaduje delší životnost při nepřetržitém provozu, protože přidané kontaktní body snižují napětí na kuličku ve srovnání s jednořadou konstrukcí nesoucí stejné zatížení.
Automobilové náboje kol a součásti řízení
Ve vozidlech se dvouřadá kuličková ložiska používají v jednotkách nábojů kol, sloupcích řízení a některých součástech převodovky. Zejména ložiska nábojů kol musí zvládat kombinaci radiálního zatížení od hmotnosti vozidla a axiálního zatížení od sil v zatáčkách, díky čemuž je dvouřadá konfigurace praktická.
Sestavy nábojů kol
Mnoho nábojů předních kol osobních vozidel používá dvouřadé jednotky kuličkových ložisek s kosoúhlým stykem, protože mohou absorbovat kombinované zatížení z brzdění, zrychlení a zatáčení v jediné kompaktní jednotce, což eliminuje potřebu samostatných vnitřních a vnějších ložisek.
Spojení řízení a zavěšení
Dvouřadá ložiska se také objevují v sestavách čepů řízení a některých otočných bodech zavěšení, kde je konzistentní radiální podpora při opakovaných změnách směrového zatížení rozhodující pro přesnost řízení a snížení vůle v průběhu času.
Průmyslové převodovky a reduktory otáček
Výrobci převodovek často specifikují dvouřadá kuličková ložiska pro vstupní a výstupní hřídele, kde hřídel musí odolávat silám záběru ozubených kol působícím v radiálním i axiálním směru. A Dvouřadá kuličková ložiska jednotka umístěná v podpěrném bodě hřídele převodovky může snížit vychýlení hřídele, což zase zlepšuje přesnost kontaktu zubů převodovky a snižuje hluk během provozu.
To je zvláště důležité u systémů se šikmým ozubením, kde úhlové ozubení přirozeně vytváří kromě radiálního zatížení také axiální tlak. Jednořadé ložisko s hlubokou drážkou může mít problém zvládnout toto kombinované zatížení bez sekundárního axiálního ložiska, zatímco dvouřadá konstrukce často zvládne obojí v jedné součásti.
Zemědělské a stavební stroje
Zemědělské stroje, jako jsou sklízecí mlátičky, lisy a zařízení na zpracování půdy, často pracují v prašném prostředí s vysokými vibracemi, kde je kritická odolnost ložisek při rázovém zatížení. V těchto strojích se běžně používají dvouřadá kuličková ložiska, protože zdvojená kontaktní plocha rozděluje náhlá nárazová zatížení, jako jsou ta z nerovného terénu na poli, na více kuliček, místo aby soustředila napětí na jednu řadu.
- Rotační ojové hřídele, kde odpor půdy vytváří kolísavé radiální zatížení.
- Podpěry lisovacích válců, které se během lisovacích cyklů opakovaně cyklicky zatěžují.
- Napínací válečky dopravníku na sklizňových zařízeních, které vyžadují stálé otáčení při různé hmotnosti materiálu.
Stavební stroje, včetně kompaktních nakladačů a kyvných mechanismů rypadel, používají podobné dvouřadé konfigurace ložisek ze stejného důvodu, protože zařízení v těchto odvětvích se zřídka používají v čistých podmínkách s nízkými vibracemi.
Textilní stroje a vysokorychlostní vřetena
Textilní výrobní zařízení, jako jsou dopřádací rámy a navíjecí stroje, často provozují vřetena při velmi vysokých rychlostech otáčení po dlouhou dobu. Zde se používají dvouřadá kuličková ložiska, protože udržují stabilní radiální podporu při vysokých otáčkách a zároveň udržují nízké ztráty třením, což je nezbytné pro stroje, které běží nepřetržitě ve výrobním prostředí.
Dodavatelé ložisek běžně uvádějí, že snížená axiální stopa dvouřadého designu také umožňuje výrobcům textilních strojů udržovat vřetenové sestavy kompaktní, což podporuje užší rozteče vřeten a vyšší celkovou hustotu výroby na stroj.
Čerpadla a zařízení pro manipulaci s kapalinami
Odstředivá čerpadla a rotační čerpadla používají dvouřadá kuličková ložiska k podpoře hřídele oběžného kola jak proti radiálnímu zatížení způsobenému hmotností hřídele, tak proti axiálnímu tahu generovanému rozdíly tlaku kapaliny na oběžném kole. Tato kombinovaná manipulace se zátěží je jedním z hlavních důvodů, proč se výrobci čerpadel vyhýbají použití dvou samostatných jednořadých ložisek v této poloze, protože dvouřadá jednotka snižuje počet součástí a potenciálních bodů nesouososti v sestavě hřídele.
Porovnání dvouřadých kuličkových ložisek s jinými typy ložisek
Níže uvedená tabulka uvádí srovnání dvouřadých kuličkových ložisek s běžnými alternativami v závislosti na faktorech zatížení a prostoru, které jsou pro výběr nejdůležitější.
| Typ ložiska | Radiální zatížení | Manipulace s axiální zátěží | Je vyžadován axiální prostor |
| Dvouřadé kuličkové ložisko | Vysoká | Mírný | Kompaktní |
| Jednořadé ložisko s hlubokou drážkou | Mírný | Nízká | Úzký |
| Válečkové ložisko | Velmi vysoká | Velmi nízká | Široký |
| Kuličkové ložisko s kosoúhlým stykem (párové) | Vysoká | Vysoká | Široký |
Toto srovnání, v souladu s obecnými pokyny pro výběr ložisek zveřejněnými dokumentací norem ISO, ukazuje, proč dvouřadá kuličková ložiska zaujímají střední úroveň: jsou vybrána speciálně tehdy, když konstruktéři potřebují větší radiální kapacitu než jednořadá ložiska, ale nemohou ušetřit extra axiální délku, kterou vyžadují válečková ložiska nebo párové sady s kosoúhlým stykem.
Klíčové faktory výběru při specifikaci dvouřadého kuličkového ložiska
Před specifikací dvouřadého kuličkového ložiska pro novou aplikaci inženýři obvykle vyhodnotí několik klíčových faktorů.
- Očekávaný rozsah radiálního zatížení a jakékoli podmínky přerušovaného rázového zatížení, kterým bude hřídel vystavena.
- Provozní rychlost, protože aplikace s vyššími otáčkami vyžadují přísnější kontrolu tolerance a vhodné intervaly mazání.
- Dostupný axiální prostor v sestavě skříně nebo hřídele.
- Expozice prostředí, včetně prachu, vlhkosti nebo extrémních teplot, které ovlivňují výběr typu těsnění.
naše Dvouřadá kuličková ložiska jsou vyráběny tak, aby vyhovovaly tomuto rozsahu provozních podmínek, s utěsněnými a stíněnými variantami dostupnými v závislosti na aplikačním prostředí, díky čemuž jsou vhodné pro použití v motorech, automobilech, zemědělských a průmyslových strojích popsaných výše.
