Данас постоји много различитих типова лежајева, али је мало информација о разликама између њих. Можда сте се питали "Који лежај је најбољи за вашу апликацију?" или „Како да изаберем лежај?
1. Класификација лежајева
Прво, морате знати да већина лежајева са котрљајућим елементима спада у две широке категорије:
Куглични лежајеви Ваљкасти лежајеви
Унутар ових група постоје поткатегорије лежајева са јединственим карактеристикама или оптимизованим дизајном за побољшање перформанси. Одличне перформансе, отпорност на високе температуре, супер чврстоћа итд. у свету нових материјала.
2. Потврдите четири ствари у апликацији и изаберите исправан тип лежаја
1. Пронађите носивост и носивост
Оптерећење лежаја се генерално дефинише као сила реакције коју компонента врши на лежај када је у употреби.
Када бирате прави лежај за вашу примену, прво треба да одредите носивост. Носивост је количина оптерећења коју лежај може да поднесе и један је од најважнијих фактора при избору лежаја.
Прво, схватите врсту и количину оптерећења на лежиште које ће ваша апликација поставити на лежај. Куглични лежајеви су обично најпогоднији за мала и средња оптерећења. Примене за тешке услове рада обично су најпогодније за ваљкасте лежајеве.
Оптерећења лежајева могу бити аксијална (потисак), радијална или комбинована. Аксијална (или потисна) оптерећења лежишта су када је сила паралелна са осом вратила.
Радијално оптерећење лежишта је када је сила окомита на осовину. Тада је комбиновано оптерећење лежаја када паралелне и окомите силе производе угаону силу у односу на осовину.
Куглични лежајеви су дизајнирани са сферним куглицама за дистрибуцију оптерећења на површину средње величине. Они су више погодни за мала и средња оптерећења, ширећи оптерећење кроз једну тачку контакта.
Ево кратке референце за типове оптерећења лежаја и најбољи куглични лежај:
Радијално (управно на осу) и мала оптерећења:
Изаберите радијалне кугличне лежајеве (познате и као куглични лежајеви са дубоким жљебовима). Радијални лежајеви су неки од најчешћих типова лежајева на тржишту.
Аксијално (потисак) (паралелно са осом) оптерећење:
Избор потисног кугличног лежаја
Комбинована радијална и аксијална оптерећења:
Изаберите угаоне контактне лежајеве. Куглице додирују стазе за трчање под углом који боље подржава комбиновано оптерећење.
Комбинована радијална и аксијална оптерећења:
Изаберите конусне ваљкасте лежајеве
слика
2. Знајте брзину ваше опреме за наношење
Одређује брзину ротације апликације. Велике брзине (РПМ) су углавном најбоље са кугличним лежајевима, док су ниске брзине углавном најбоље са кугличним лежајевима. Брзина ротације опреме за наношење је фактор који треба узети у обзир при избору лежајева.
Куглични лежајеви су обично први избор ако ће ваша апликација радити при великим брзинама ротације. Они раде боље при већим брзинама и нуде већи распон брзина од котрљајућих лежајева.
Један од разлога је тај што је контакт између котрљајућих елемената и стаза клизања у кугличном лежају тачка, а не линија контакта, баш као ваљкасти лежај. Пошто се елементи котрљања притискају у стазе клизања док се површине котрљају, долази до много мање деформације површине у тачкастим оптерећењима у кугличним лежајевима.
Други разлог зашто су куглични лежајеви бољи за апликације великих брзина је центрифугална сила. Центрифугална сила се дефинише као сила која гура објекат који се креће око центра ка споља, а ствара се инерцијом објекта. Центрифугална сила је главни ограничавајући фактор за брзину лежаја јер се претвара у радијална и аксијална оптерећења на лежају. Пошто је маса ваљкастог лежаја већа од масе кугличног лежаја, ваљкасти лежај ће генерисати веће центрифугалне силе од кугличног лежаја исте величине.
Понекад је брзина примењене опреме већа од номиналне брзине кугличног лежаја.
Ако се то догоди, једноставно и уобичајено решење је замена материјала кугличног лежаја са челика на керамику. Ово задржава величину лежаја истом, али повећава брзину за око 25 процената. Пошто су керамички материјали лакши од челика, керамичке куглице стварају мање центрифугалне силе при било којој брзини.
Лежајеви са угаоним контактом су најпогоднији за апликације великих брзина
Лежајеви са угаоним контактом су најбољи избор лежајева за велике брзине. Један од разлога је тај што су куглице мање, мање лоптице теже и окрећу се са мање центрифугалне силе. Угаони контактни лежајеви такође имају уграђено предоптерећење на лежају, које ради са центрифугалном силом да правилно котрља куглице у лежају.
Ако дизајнирате за апликације велике брзине, биће вам потребни лежајеви високе прецизности, обично унутар АБЕЦ 7 класе тачности
Лежајеви ниже прецизности се производе са већим димензионалним "простором за померање" од високо прецизних лежајева. Због тога, када се лежај користи великом брзином, куглице се брзо котрљају по стази лежаја, смањујући поузданост, што доводи до квара лежаја. Лежајеви високе прецизности се производе по строгим стандардима и производе са минималним одступањима од спецификације. Лежајеви високе прецизности су поуздани за апликације које се брзо изводе јер обезбеђују добру интеракцију лопте и стазе.
3. Фактори искакања и крутости лежаја
Отказивање лежаја је количина осовине која кружи од свог геометријског центра док се ротира. Неке апликације, као што су вретена алата, дозвољавају само мала одступања у својим ротирајућим компонентама. Ако дизајнирате за такву примену, онда изаберите лежај високе прецизности јер је лежај произведен са веома уским толеранцијама и производиће мање испадање система.
Крутост лежаја је отпор силама које узрокују одступање вратила од своје осе и игра кључну улогу у минимизирању отпуштања вратила. Крутост лежаја долази од интеракције котрљајућих елемената са стазама клизања. Што се котрљајни елементи више притискају у стазу трчања, долази до еластичне деформације, а крутост је већа.
Крутост лежаја се генерално класификује на следећи начин:
Аксијална крутост
радијална крутост
Што је већа крутост лежаја, већа је сила потребна за померање осовине у употреби.
Хајде да видимо како то функционише са прецизним угаоним контактним лежајевима. Ови лежајеви обично имају производне помаке између унутрашњег и спољашњег прстена. Када се уграђују лежајеви са угаоним контактом, помак се елиминише, што узрокује да се куглице притисну у стазе клизања без икакве спољне силе. Ово се зове предоптерећење, а процес повећава крутост лежаја чак и пре него што лежиште доживи било какву примењену силу.
4. Пронађите одговарајуће мазиво за потребе лежајева опреме за наношење
Познавање ваших потреба за подмазивањем лежајева је важно за одабир правог лежаја и треба га узети у обзир у раној фази дизајна опреме за примену. Неправилно подмазивање је један од најчешћих узрока квара лежајева.
Подмазивање ствара уљни филм између котрљајућих елемената и клизних стаза лежаја, што помаже у спречавању трења и прегревања.
Најчешћи тип подмазивања је маст, која се састоји од уља са згушњивачем. Згушњивач држи уље на месту тако да не напушта лежај. Када се куглице (куглични лежајеви) или ваљци (ваљкасти лежајеви) котрљају по масти, згушњивач се одваја, остављајући само уљни филм између котрљајућих елемената и клизних стаза лежаја. Након што елементи за ваљање прођу, уље и згушњивач се поново комбинују.
За апликације велике брзине, важно је знати колико брзо се уље и згушњивач одвајају и поново додају. Ово се зове вредност апликације или носивости н*дм. Пре него што изаберете маст, морате да пронађете вредност н дм за вашу примену. Да бисте то урадили, помножите број обртаја у минути са пречником (дм) центра кугле у лежају. Упоредите своју вредност н дм са максималном вредношћу брзине за маст на техничком листу.
Ако је ваша вредност н*дм већа од вредности максималне брзине мазива у таблици са подацима, маст неће обезбедити адекватно подмазивање и доћи ће до превременог квара.
Још једна опција подмазивања за апликације великих брзина је систем уљне магле, који меша уље са компримованим ваздухом и убризгава га у прстенове лежаја у одмереним интервалима. Ова опција је скупља од подмазивања машћу јер захтева екстерни систем за мешање и дозирање и филтриран компримовани ваздух. Међутим, системи уљне магле омогућавају лежајевима да раде при већим брзинама док генеришу мање топлоте од подмазаних лежајева.
За апликације при малим брзинама, уљне купке су уобичајене. Уљно купатило је када је део лежаја потопљен у уље. За лежајеве који ће радити у екстремним окружењима, сува мазива се могу користити уместо мазива на бази нафте, али због природе филма мазива који се временом разбија, животни век лежаја се често смањује. Постоји неколико других фактора које треба узети у обзир при избору мазива за вашу примену.
