Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!
Usporiadanie strojov a mechanizmov zahŕňa veľký počet rotujúcich častí - kolies, bubnov, pák, hriadeľov a iných častí. Niektoré sú navrhnuté tak, aby ich práca spočívala vo voľnej rotácii na svojej osi, iné sú namontované na hriadeli a sú určené na prenos krútiaceho momentu na ostatné komponenty mechanizmu. Pri otáčkach medzi kontaktnými povrchmi náprav, hriadeľov a podpier existujú trecie sily, ktoré bránia voľnému otáčaniu častí. Trenie ohrieva oceľ, spôsobuje predčasné opotrebovanie častí stroja a vedie k zlomeniu mechanizmu.
Suché trenie rotujúcich častí je nahradené kĺzaním v olejovom médiu alebo valcovaním pomocou ložísk. K tomu, na krku hriadeľa preraziť určitú oblasť, brúsiť a skryť ju v špeciálnych podpier, tzv ložiská.
Ložisko je zariadenie na nesenie a podoprenie osi, hriadeľa alebo inej pohyblivej časti s určitou tuhosťou. Výrobok zabezpečuje pohyb, otáčanie alebo valcovanie a fixuje umiestnenie hriadeľa v priestore. Ložisko znižuje účinok trenia na mechanizmus, odvádza bremeno z osi a prenáša ho na iné časti.
Guličkové ložiská sú veľkou rôznorodou skupinou dielov, ktoré sú striktne systematizované a štandardizované. Jednotný globálny systém je určený na uľahčenie práce inžinierov. Guľkové ložiská rôznych vzorov sa vyrábajú na svete, ale všetky sú štandardizované podľa zvoleného algoritmu . Pokiaľ ide o bývalý ZSSR, tu majú systém, ktorý je odlišný od sveta, preto, aby sme spojili naše ložiská so zahraničnými strojmi, používajú špeciálne vytvorený stôl, ktorý zohľadňuje rozdiely a uľahčuje prácu.
Hlavné typy ložísk
Existuje mnoho typov ložísk, ale hlavné používané v takmer všetkých mechanizmoch sú:
- valivé ložiská;
- ložiská na princípe kĺzania.
Ďalšie typy týchto dôležitých prvkov pre mechanizmy nájdete v katalógu ložísk.
Klzné ložiská
Predstavuje objímku, zatlačenú do puzdra otvorom. Niekedy je ložisko vyrobené zo skladacieho telesa a vložiek. Pri montáži takého variantu sa čap hriadeľa uzemňuje na poloviciach vložiek a je pokrytý hornou časťou puzdra. Práca na zníženie trenia vzniká v dôsledku skutočnosti, že hriadeľ je zvyčajne vyrobený zo železného kovu a puzdro je vyrobené z inej zliatiny, napríklad bronzu.
Na zvýšenie účinku vo vnútri vložky sú na jej povrchu vytvorené drážky, ktoré zabezpečujú rozmetanie maziva. Na začiatku otáčania hriadeľa sa olej dotiahne pod krk a postupne sa med s vložkou a hriadeľ produkuje film oleja. Slúži ako tesnenie a rotačný pohyb nastáva bez dotyku hriadeľa s povrchmi vložiek. Suché trenie je nahradené rotáciou v kvapaline.
Vysoká frekvencia otáčok v ložiskách prispieva k postupnému silnému ohrevu zariadenia a chladenie sa tiež vykonáva pomocou oleja. Za týmto účelom si pripravte olejový olej, na nápravu položte špeciálne krúžky, aby sa na hrdlo hriadeľa priviedlo chladené mazivo. Niektoré typy ložísk sú vybavené čerpadlom na pohyb oleja, ktoré súčasne znižuje trenie a slúži na chladenie. Na zaistenie bezporuchovej prevádzky ložísk je potrebná neustála denná starostlivosť.
Nevýhody ložísk
- vyžaduje dennú starostlivosť a nepretržité mazanie;
- zariadenie má veľkú veľkosť;
- straty vznikajú pri spustení mechanizmu a neúspešnej dodávke ropy;
- vysoká spotreba maziva;
- vysoké požiadavky na vykurovanie a kvalitu ropy;
- zariadenie má nízku účinnosť;
- pre puzdro boli použité drahé materiály.
Guľkové ložiská
Počas prevádzky je tento typ ložísk najvhodnejší. Konštrukcia umožňuje valcovanie na drážkach oceľových guľôčok alebo valcov inštalovaných medzi pohyblivým hriadeľom a pevným lôžkom. Na prekonanie trenia sa používa iba jedna tisícina zaťaženia celkového tlaku na hriadeli. Spracovanie guľkových ložísk mazivom sa vykonáva len zriedka, len počas opráv, pretože olej sa v procese nespotrebuje.
Guľkové ložiská sa líšia v efektívnej práci na začiatku rotačného pohybu. Nevýhodou je, že pri veľkom zaťažení hriadeľa zlyhávajú gule, ktoré nie sú určené pre veľké sily. Pre každý jednotlivý uzol mechanizmu sa vypočíta únosnosť príslušného modelu ložiska. To sa nevyhnutne berie do úvahy pri navrhovaní nového automobilu.
Guľkové ložiská sa takmer vždy používajú pri konštrukcii elektromotorov a prevodovky žeriavov a zdvíhacích mechanizmov pracujú na posuvných zariadeniach. Autá vyžadujú spoločné použitie klzných ložísk a guľových zariadení rôznych typov zostáv. Hnacie hriadele predných kolies spravidla pracujú s guľôčkovými ložiskami, kľukový hriadeľ sa otáča na klznom type a hlavný prevodový hriadeľ spočíva na valcových a kužeľových zariadeniach.
Výhody guľových zariadení
- vyznačujú sa nízkym trením na začiatku otáčania a malým rozdielom medzi prenášaným momentom a počiatočným ukazovateľom práce;
- modely najnovších verzií sú štandardizované v rámci jedného globálneho systému a uplatňujú sa bez ohľadu na krajinu výroby;
- práca na výmene ložísk a ich údržba nie je zložitá.
- Guľové zariadenia pracujú pri veľkom teplotnom rozsahu, obmedzenia existujú iba v závislosti od materiálu.
- Na zvýšenie tuhosti je v konštrukcii mechanizmu zvolené určité napätie ložiska.
Zariadenie s guľôčkovým ložiskom
Guľkové ložiská obsahujú v dizajne dva krúžky, valčekové prvky rôznych tvarov a separátor. Niektoré typy ložísk sa vyrábajú bez separátora, ktorý je navrhnutý tak, aby od seba oddeľoval valivé prvky, určoval rovnakú vzdialenosť a určoval ich pohyb. Mimo vnútorného krúžku a vnútri povrchového puzdra sa vytvárajú dráhy pohybu valčekov vo forme drážok.
Ak chcete zmenšiť rozmery rozmerov, vnútorná dráha je vytvorená na samotnom hriadeli, na krku alebo na povrchu karosérie. V prípade ložiskového zariadenia bez separátora má guľkové ložisko väčší počet valcov a vyznačuje sa zvýšenou odolnosťou voči pevnosti. Takéto ložiská nevydržia príliš vysokú frekvenciu motora, pretože odpor proti otáčaniu sa zvyšuje.
Princíp mechanickej práce
Pohyb vnútorného krúžku nasleduje za oddeľovačom otáčajúcim sa v rovnakom smere. S konštantným priemerom separátora závisí frekvencia jeho otáčania od priemeru guľôčok. Zvýšenie tohto indikátora vedie k zníženiu rýchlosti a naopak. Z toho vyplýva, že valce v ložisku sú jasne dimenzované, ich odchýlka vedie k predčasnému opotrebeniu mechanizmu. Keď sa telesá valcov otáčajú okolo osi, vzniká dodatočná odstredivá sila, ktorá je absorbovaná obežnou dráhou.
V trecích valivých ložiskách sa prakticky nevyskytuje, s výnimkou malých strát trenia medzi klietkou a valcami. Straty energie spôsobené trením sa znižujú a životnosť zariadenia sa zvyšuje a opotrebovanie sa znižuje. Pri prevádzke otvorených guľkových ložísk hrozí riziko, že sa do nich dostanú rôzne cudzie telesá alebo nečistoty. Zariadenia uzavretého typu s ochrannými odnímateľnými krytmi nevyžadujú údržbu a dlhšie trvajú.
Divízia guľkových ložísk podľa typu valivých telies
- valec;
- Loptička.
V závislosti od zariadenia, ložiská vnímajú iný typ zaťaženia:
lineárne zaťaženie;- trvalé úsilie;
- tvrdá radiálna práca;
- radiálny typ zaťaženia.
- Počet radov loptičiek alebo valčekov delí ložiská na typy:
- viacradové zariadenia;
- dvojradové ložiská;
- jednoradové mechanizmy.
Niektoré typy guľkových ložísk môžu nezávisle kompenzovať vychýlenie hriadeľa počas pohybu, nazývajú sa samonastavením. Iné typy v prípade posunu osi v práci vyžadujú zásah mechanika na nastavenie.
Charakteristiky krúžkov a ložísk
Skladacie rukávy sú vyrobené z ocele s bronzovým liatím alebo zliatinou TSAM 9-1, 5L. Monolitické návleky sú vyrobené z antifrikčného železa triedy AChK-2 a AFS-1. Pri montáži ložiska je potrebné umiestniť ho tak, aby pozdĺžna drážka pre mazanie bola na opačnej strane od pracovného tlaku osi hriadeľa. Ak sa prevádzka mechanizmu vykonáva s maximálnymi odchýlkami, potom je k dispozícii prídavné upevnenie ložiska.
Výroba krúžkov si vyžaduje spoločné otáčanie vonkajšieho priemeru dvoch škrupín dohromady - spodný a horný, pričom sa ponechá priestor na prepracovanie vnútorného priemeru. Parametre ako tolerancia pre kolmosť, radiálne hádzanie otvoru vo vzťahu k otvoru, ovalita a zúženie sa riadia údajmi špecifikovanými v špeciálnych GOST 24643–1981.
Mazanie guľôčkových ložísk
Na zníženie trenia medzi valcami a krúžkami, valčekovými prvkami, vodiacimi koľajnicami a klietkou sa používa mazivo. Olej chráni komponenty ložiska pred vzájomným kontaktom, koróziou, poskytuje chladiaci mechanizmus.
Na tento účel naneste tukovú plastickú konzistenciu a tekuté alebo tuhé oleje. K voľbe jedného alebo druhého prostriedku dochádza pri zohľadnení prevádzkových podmienok mechanizmu, konštrukcie ložiskového zariadenia, teploty uzla a otáčok motora. Zohľadnite životnosť maziva a požiadavky na zaťaženie jednotky.
Pre ložiskové zostavy pracujúce za štandardných podmienok sa používajú tuky, ktoré nevyžadujú použitie tesnení a starostlivo chránia konštrukčné prvky pred koróziou a prispievajú k úsporám. Použitie kvapalných olejov znižuje trenie a umožňuje zvýšiť počet otáčok motora a polovicu. Oleje efektívnejšie ochladzujú ložiskové prvky a odstraňujú vyťažené výrobky. Ak je v práci jednotky zabezpečené zaťaženie radiálne odolné, potom je racionálnejšie používať kvapalné mazivá.
Tuhé mazivá sa používajú v extrémnych pracovných podmienkach, pri vysokých a nízkych teplotách, vo vákuu, v korozívnom prostredí, v optických systémoch av potravinárskom priemysle, v prípadoch, keď nie je možné použitie plastových a kvapalných mazív .
Tuky obsahujú až 25% zahusťovadla na kvapalnom základe. Obsahuje špeciálne prísady na zvýšenie účinnosti. Zahusťovadlo slúži na vytvorenie konštrukcie, v ktorej je obsiahnutý olej, ktorý umožňuje, aby mazivo pracovalo na princípe pevného tesnenia pri ľahkom zaťažení, menovite nestojí pod jeho hmotnosťou a dobre sa drží na zvislých plochách. Kvalita maziva je značne ovplyvnená vlastnosťou zahusťovadla.
Na mazanie guľkových ložísk sa používajú zahusťovadlá na báze vápnika, lítia a sodíka a ako plnivá sa používajú syntetické, minerálne oleje a ich zložky. Životnosť mazív je ovplyvnená zaťažením a starnutím chemických zložiek výrobkov, ktoré majú pevnú trvanlivosť .
Mazanie údržby rozlišuje dve možnosti. Jedným z nich je použitie materiálov na vyplnenie dutiny utesnených ložísk, pričom v tomto prípade dochádza k výmene maziva po opotrebovaní ložiskovej zostavy. Ďalšia možnosť sa používa v prípadoch nepretržitého pridávania maziva do zastaveného množstva počas prevádzky. Naneste mazivo Litol-24, OKB-122-7, VNIINP-207, TsIATIM-201, LZ-31. Na mazanie otvorených ložísk sa odporúčajú tie isté materiály.
Výber typu ložiska
Pri výbere veľkosti a typu zostavy ložiska sa berú do úvahy faktory:
smer zaťaženia radiálne, kombinované alebo axiálne pôsobenie;- brať do úvahy vplyv zaťaženia na prírodu, trvalé alebo dočasné, vibrácie alebo otrasy;
- počet otáčok motora;
- odhadovaný čas prevádzky motora;
- stav prostredia, v ktorom mechanizmus funguje;
- špeciálne prevádzkové podmienky, schopnosť samonivelovania pri šikmých otáčkach hriadeľa, zvýšenie tuhosti, zníženie trenia atď.
Voľba guľôčkového ložiska spočíva v určení jeho funkcií, ktoré končí katalógovým prehľadom v GOST a definíciou značky štandardizovaného modelu.