Co je kuličkové ložisko s hlubokou drážkou?

Co je to kuličkové ložisko s hlubokou drážkou, přesně

Název pochází přímo z tvaru oběžné dráhy. V kluzném radiálním ložisku je drážka mělká a odolává pouze zatížení procházejícímu přímo hřídelí. U kuličkového ložiska s hlubokou drážkou je poloměr drážky vyříznut pouze o málo větší než samotná kulička, obvykle v rozmezí několika procent, takže kulička nikdy nemá prostor vylézt z kanálu, i když hřídel tlačí do strany. Toto jediné geometrické rozhodnutí je důvodem, proč se kuličková ložiska s hlubokými drážkami stala výchozí volbou téměř ve všech kategoriích strojů, od motoru kuchyňského mixéru po převodovku dopravníku.

Když lidé hledají ložiskovou kuličku nebo ložiskové kuličkové ložisko, aniž by znali technický název, téměř vždy popisují přesně tuto část. Je to první obrázek ložiska většiny inženýrů, protože se objevuje na více stránkách katalogu, ve více výkresech OEM a ve více seznamech náhradních dílů než jakákoli jiná rodina valivých ložisek.

Části uvnitř kuličkového ložiska s hlubokou drážkou

Každé kuličkové ložisko, bez ohledu na to, jak malé nebo velké, se skládá ze stejných pěti funkčních částí. Pochopení každého z nich usnadňuje pozdější čtení tabulky velikostí ložisek nebo tabulky rozměrů ložisek, protože každý rozměr v tomto grafu mapuje jednu z těchto složek.

• 01
  Vnitřní kroužek Tlačí na hřídel a nese vnitřní drážku oběžné dráhy. Průměr jeho díry je první číslo v tabulce velikostí ložisek.
• 02
  Vnější kroužek Sedí v otvoru pouzdra a nese vnější drážku oběžné dráhy. Jeho vnější průměr spolu s otvorem určuje průřez ložiska.
• 03
  Doplněk míče Prstenec z kalených ocelových kuliček, obvykle osm až deset v malém nebo středním otvoru, který se valí mezi dvěma oběžnými dráhami a fyzicky nese zatížení.
• 04
  Klec nebo držák Udržuje kuličky rovnoměrně rozmístěné kolem oběžné dráhy, takže se vzájemně nedotýkají, což by způsobovalo kluzné tření a rychlé opotřebení.
• 05
  Těsnění nebo štít Volitelný kryt nalisovaný nebo připevněný na vnější kroužek, který udržuje mazivo uvnitř a nečistoty. Otevřené, stíněné a utěsněné verze sdílejí stejnou vnitřní geometrii.

Poznámka: Termín kuličkové ložisko se často používá volně k popisu celé sestavy, zatímco ložisková kulička samotná obvykle označuje pouze uvolněnou ocelovou kuličkovou součást prodávanou samostatně pro opravy nebo domazávání.

Jak kuličkové ložisko s hlubokou drážkou nese zatížení

Kuličkové ložisko pracuje na principu bodového kontaktu. Každá ocelová kulička se v jednom bodě dotýká vnitřní oběžné dráhy a v jednom bodě vnější oběžné dráhy a zatížení prochází těmito dvěma malými kontaktními plochami místo přes plnou čáru, jako by tomu bylo u válečkového ložiska. Bodový kontakt udržuje nízký valivý odpor, a proto se kuličková ložiska otáčí volněji než téměř jakákoli jiná rodina ložisek stejné velikosti.

Protože drážka oběžné dráhy je hluboká na obou kroužcích, čára spojující dva kontaktní body není dokonale přímá středem koule, sedí pod malým úhlem, často uváděným jako zhruba nula stupňů v klidu, ale mírně se posouvá pod axiálním zatížením. Tento posuvný kontaktní úhel umožňuje jednořadému kuličkovému ložisku odolávat tahu z obou směrů, aniž by potřebovalo druhé protilehlé ložisko. Kuželové ložisko nebo ložisko s kosoúhlým stykem musí být spárované, aby zvládlo obousměrný tah. Jednořadé kuličkové ložisko s hlubokou drážkou to zvládne samo, v jedné části a za jednu cenu.

Jednořadé kuličkové ložisko s hlubokou drážkou vs dvouřadé

Většina toho, co lidé myslí pod pojmem kuličkové ložisko s hlubokou drážkou, je jednořadé kuličkové ložisko s hlubokou drážkou, což je mnohem běžnější konfigurace. Dvouřadá verze zdvojnásobuje kuličkový doplněk v jednom širším ložisku, což zvyšuje radiální kapacitu bez naskládání dvou samostatných jednořadých ložisek na hřídel. Níže uvedená tabulka uvádí dvě konfigurace vedle sebe.

V praxi pokrývají jednořadá kuličková ložiska s hlubokou drážkou více než devět z deseti průmyslových aplikací, protože většina hřídelí nepotřebuje extra radiální okraj, který poskytuje dvouřadá konstrukce. Dvouřadá ložiska jsou vyhrazena pro situace, kdy je prostor podél hřídele omezený, ale radiální zatížení je neobvykle vysoké.

Proč jsou kuličková ložiska s hlubokou drážkou výchozí volbou

Zeptejte se kteréhokoli konstruktéra ložisek, k čemu jsou kuličková ložiska vhodná a odpověď je téměř vždy stejná: vše, co není extrémní případ. Nejsou to nejvyšší dostupná ložiska a nejsou nejrychlejšími dostupnými ložisky, ale jsou nejlepším kompromisem mezi zatížením, rychlostí, cenou a jednoduchostí, což je přesně důvod, proč globální objem výroby tohoto typu jediného ložiska předčí všechny ostatní řady valivých ložisek dohromady.

Otevřená, stíněná a utěsněná kuličková ložiska s hlubokou drážkou

Kuličkové ložisko s hlubokou drážkou lze dodat s několika různými úrovněmi ochrany a písmena přípony za číslem velikosti vám řeknou, kterou držíte. Na tom záleží stejně jako na hrubých rozměrech, když přizpůsobujete náhradní kuličkové ložisko stroji.

Tabulka velikostí a rozměrů kuličkových ložisek s hlubokou drážkou

Každé kuličkové ložisko je popsáno třemi rozměry jádra: průměr díry, vnější průměr a šířka. Tato tři čísla dohromady tvoří tabulku rozměrů ložisek, která se objevuje na každém datovém listu výrobce. Níže uvedená tabulka je standardní tabulka velikostí kuličkových ložisek pro nejběžnější metrické řady, zahrnující řadu 60 extra light, 62 light a 63 medium.

Výše uvedené obrázky jsou reprezentativní hodnoty na úrovni katalogu používané pro obecné srovnání. Před objednáním vždy ověřte přesné velikosti ložisek a rozměry ložisek podle aktuálního datového listu výrobce, protože nosnost se mezi výrobními normami mírně liší.

Jak číst označení ložiska

Kód jako 6205-2RS-C3 shromažďuje velikosti ložisek a možnosti do jednoho řetězce. Jeho rozdělením usnadňuje používání celého grafu rozměrů ložisek.

Materiály Used to Build a Deep Groove Ball Bearing

Kroužky a kuličky ve standardním kuličkovém ložisku jsou vyrobeny z chromové legované ložiskové oceli, nejčastěji třídy GCr15, která je průběžně kalená na zhruba 60 až 64 HRC. Tato tvrdost umožňuje, aby se malá kulička s kontaktní plochou oběžnou dráhou vypořádala s opakovanými napěťovými cykly bez deformace. Klece jsou obvykle z lisované oceli pro ložiska s menším otvorem a obrobená mosaz nebo umělý polymer pro ložiska s větší nebo vyšší rychlostí.

K čemu se používají kuličková ložiska s hlubokou drážkou

Upřímnou odpovědí na to, k čemu se kuličková ložiska používají, je téměř vše, co se točí. Vzhledem k tomu, že konstrukce zvládá radiální zatížení, mírný tah v obou směrech a vysokou rychlost v jednom kompaktním a levném dílu, stal se přechodem na rotační podporu v téměř každém odvětví, které vyrábí stroje.

Jak vybrat správné kuličkové ložisko s hlubokou drážkou

1. Zkontrolujte rozměry hřídele a skříně

   Změřte průměr hřídele pro velikost vrtání a vrtání pouzdra pro vnější průměr, poté použijte křížový odkaz s tabulkou velikostí ložisek pro užší výběr kandidátských čísel dílů.

2. Vypočítejte radiální a axiální zatížení

   Sečtěte skutečné síly, které ložisko zaznamená při provozu, včetně jakéhokoli napnutí řemenu nebo síly záběru ozubených kol, nejen statické hmotnosti rotující sestavy.

3. Zkontrolujte požadovanou rychlost

   Porovnejte své provozní otáčky se sloupcem mezních otáček v tabulce rozměrů kuličkových ložisek a poté použijte bezpečnostní rezervu pro životnost maziva a okolní teplotu.

4. Vyberte typ těsnění

   Otevřená ložiska vybírejte pouze v případě, že máte řízený systém mazání, jinak zvolte 2RS nebo ZZ na základě prašnosti, vlhkosti a rychlostního profilu prostředí.

5. Vyberte třídu vůle

   Standardní vůle vyhovuje většině obecných účelů, zatímco vůle C3 je běžná pro elektromotory, které se zahřívají a potřebují další vnitřní prostor.

6. Potvrďte stupeň tolerance

   Tolerance ABEC nebo ISO P0 je vhodná pro běžné stroje, zatímco přesná vřetena a vysokorychlostní zařízení potřebují P6 nebo těsnější.

Instalace a údržba kuličkového ložiska s hlubokou drážkou

Běžné poruchové režimy

Kde získat kuličková ložiska s hlubokou drážkou

Konzistentní rozměry, ověřená jakost oceli a stabilní tepelné zpracování jsou důležité stejně jako čísla vytištěná v tabulce rozměrů ložisek. Dodavatel, který provozuje vlastní linky na kování, soustružení, tepelné zpracování a broušení, může držet toleranci a únosnost mnohem důsledněji než obchodní společnost, která pouze přebaluje ložiska ze smíšených zdrojů.

Často kladené dotazy na kuličkové ložisko s hlubokou drážkou

Krátká verze

Kuličkové ložisko s hlubokou drážkou je každodenním tahounem rotačních strojů. Jeho hluboká drážka oběžné dráhy umožňuje jedné kompaktní, cenově dostupné součásti přenášet současně radiální zatížení, axiální zatížení v obou směrech a vysokou rychlost otáčení, a proto se objevuje ve více provedeních než jakýkoli jiný typ ložiska. Ať už čtete tabulku velikostí kuličkových ložisek, aby odpovídaly náhradnímu dílu, porovnáváte jednořadé a dvouřadé možnosti nebo získáváte objemovou výrobu od výrobce, jako je Ningbo Zhenhai Hualei Bearing Co., Ltd., platí stejný základní princip, hloubka drážky je funkcí a vše ostatní o ložisku vyplývá z toho.