OD POMYSŁU DO PRZEMYSŁUOD POMYSŁU DO PRZEMYSŁU

ZAŁOŻENIA PROJEKTOWE

GOTOWY PRODUKT

KONSULTACJA, DOBÓR TYPU I WYMIARÓW ŁOŻYSKA

DOBÓR TYPU, WYMIAROWANIE ŁOŻYSKA

PODSTAWOWE KRYTERIA WYBORU TYPU ŁOŻYSKA● Wielkość występującego jednostkowego obciążenia dynamicznego P [N/mm²]]● Prędkość ślizgowa (liniowa) V [m/s]● Współczynnik obciążeniowy PV będący iloczynem obciążenia P i prędkości V [N/mm² x m/s]

Obciążenie dynamiczne P = F / A [N/mm²]F – siła działająca na wałek i przenoszona na łożysko [N]A – powierzchnia rzutu pionowego = d x l [mm²]d – średnica łożyska = średnica wałka [mm]l – długość łożyska [mm]

Prędkość ślizgania V = π x d x n / 60.000 [m/s]d – średnica łożyska = średnica wałka [mm]n – prędkość obrotowa [obr/min]

Współczynnik obciążeniowy PV = P x V [N/mm² x m/s]

Dopuszczalne wartości P, V, PV wybranego typu łożyska powinny być wyższe lub równe wielkością obliczonym według powyższych wzorów. Przekroczenie wartości dopuszczalnych może powodować zmniejszenie trwałości łożyska.

Ilość ciepła tarcia pomiędzy łożyskiem i wałkiem jest wprost proporcjonalna do prędkości ślizgania i działającego obciążenia.Dopuszczalna wielkość PV dla danego typu łożyska zależy od współczynnika tarcia i przewodności cieplnej wyrażającej zdolność łożyska do odprowadzania ciepła do obudowy.

DOBÓR TYPU

??

WSPÓŁCZYNNIK OBCIĄŻENIOWY PV

L = DŁUGOŚĆ

D = ŚREDNICA WEWNĘTRZNA

Siła F [N] działająca przez wałek na łożysko

PRĘD

KO

ŚĆ V

Rzut pionowy powierzchniślizgowej łożyska

PRĘDKOŚĆ ŚLIZGANIAV = π x D x n/60.000n - obroty/min

OBCIĄŻENIE NA 1mm² P = F / (D x L)

WSPÓŁCZYNNIKOBCIĄŻENIOWY PV = P x V

F [N]

DOBÓR WYMIARÓW ŁOŻYSKADANE WYJŚCIOWE: WIELKOŚCI PROJEKTANCKIE● Suma sił działających na wałek Średnica wałka z obliczeń statycznych● Prędkość obrotowa Prędkość liniowa

SPRAWDZENIE ZGODNOŚCI obliczonej prędkości liniowej z dopuszczalną dla zakładanego typu łożyska ew. zmiana typu

OBLICZENIE ● Powierzchni A [mm²] niezbędnej do spełnienia warunku dopuszczalnej wartości obciążenia jednostkowego P[N/mm²] dla przyjętego typu łożyska według wzoru A[mm²] = F[N] / P[N/mm²]● Minimalnej długości łożyska L [mm²] wynikającej z obliczonej powierzchni A[mm²] spełniającej warunek ograniczenia wielkości obciążenia jednostkowego według wzoru L[mm] = A[mm²] / d[mm]

DOBÓR WYMIARÓW ŁOŻYSKA ze standardowego szeregu wymiarowego (długość, średnice)

UWAGI: ● Dobrana długość łożyska z szeregu wymiarowego nie powinna być mniejsza od obliczonej.● Zalecana długość łożyska = (0,5 – 1,5)x średnica wałka● Łożyska można osadzać posobnie uzyskując sumaryczną długość niezbędną do ograniczenia warunku dopuszczalnego obciążenia jednostkowego● Grubość ścianki łożyska (średnicę zewnętrzną) można dobrać dowolnie w zależności od preferencji konstruktora. Grubość ścianki łożyska nie ma wpływu na wielkość dopuszczalnych obciążeń. W wypadku łożysk zwijanych grubość ścianki dla danej średnicy wewnętrznej jest taka sama dla wszystkich typów. Łożyska pełne (PMB, PMFe, BZ) oferują kilka grubości ścianek dla danej średnicy wewnętrzej.

WAŁEK ZALECANE TOLERANCJE, MATERIAŁ, GŁADKOŚĆ

ZASADA TOLEROWANIA WAŁKA DO PRACY Z ŁOŻYSKIEM Z GAMYSTANDARDOWEJ – zalecenia projektanckie.Do optymalnej pracy łożyska wymagany jest odpowiedni luz roboczy tzn. różnica pomiędzy wymiarem średnicy wewnętrznej łożyska i średnicą wałka (pasowanie luźne). Wszystkie łożyska ze standardowych szeregów wymiarowych wykonane są w tolerancjachgwarantujących właściwą pracę przy stosowaniu się do zaleceń odnośnie tolerancji otworu siedliska (obudowy) i wałka. Tolerancje łożysk uwzględniają niewielkie ścieśnienie średnicy wewnętrznej wynikające z wcisku w sztywną obudowę. Łożyska poza wciskiem nie wymagają żadnych dalszych zabiegów takich jak rozwiercanie otworu lub zabezpieczania przed obracaniem => tzw. PRESS & GO („wciśnij i niech pracuje”).Koncepcja tolerancji wałka ułatwia prace projektowe i zapobiega wadliwej pracy łożyska.ZALECANA TOLERANCJA WAŁKA f7Zaleca się konsultacje z doradcą technicznym w przypadkach nietypowych warunkówpracy takich jak np. wysoka temperatura, silne zanieczyszczone środowisko pracy.POZOSTAŁE ZALECENIA WYKONANIA WAŁKA:TWARDOŚĆ MATERIAŁU WAŁKA > 55HRCGŁADKOŚĆ WAŁKA poniżej 0,2µmUWAGA: Podane powyżej wartości zapewniają optymalną pracę i trwałość łożyska. Istnieje wiele odstępstw od podanych powyżej zaleceń z przyczyn natury kosztowej,nietypowych warunków pracy, wysoka temperatura pracy itp.We wszystkich wątpliwych przypadkach oferujemy indywidualną konsultację przypadku konstrukcyjnego. Prosimy o kontakt z naszym doradcą technicznym.

OTWÓR SIEDLISKA ŁOŻYSKA W OBUDOWIEZALECENIA

TOLERANCJA OTWORU SIEDLISKA (OBUDOWY) ŁOŻYSKAŁożyska standardowego szeregu wymiarowego zapewniają wystarczająco„pewne” osadzenie na wcisk (zabezpieczające przed przemieszczaniem się) przystosowaniu się do zaleceń odnośnie tolerancji otworu do osadzenia łożyska.ZALECANA TOLERANCJA OTWORU OBUDOWY H7

Osadzenie na wcisk w otworze H7 w materiale sztywnym (metale) zabezpieczałożysko przed przemieszczaniem się w trakcie pracy wałka.Dodatkowe zabezpieczenia stosuje się tylko w wypadku nietypowych warunkówpracy np. silne zanieczyszczenie twardymi drobinami zwiększającymi siły tarcia,miękki materiał obudowy (tworzywa sztuczne). Przy miękkim materiale obudowy łożyska można dodatkowo wklejać (zaleca sięstosowanie klejów dwuskładnikowych).

W wypadkach osadzania w cienkich ściankach (blachach) zaleca się stosowaniewersji kołnierzowej łożyska.DODATKOWE ZALECENIAOtwór siedliska powinien posiadać gładkie powierzchnie i zfazowania krawędzi.Przed osadzeniem powierzchnie otworu obudowy można posmarować smaremlub olejem celem zmniejszenia wielkości siły niezbędnej do osadzenia.Dalsze zmniejszenie siły niezbędnej do osadzenia można uzyskać przez silneschłodzenie łożyska bezpośrednio przed osadzeniem (kurczenie się metali).Służymy doradztwem technicznym.

OTWÓR OBUDOWY – WAŁEK – LUZ ROBOCZY

OSADZENIE NA WCISK(pasowanie ciasne)Łożysko ulega niewielkiemuścieśnieniu. Zmniejszenie otworułożyska uwzględnione jest w tolerancji wykonania łożyskstandardowych tak aby zapewnićoptymalną pracę.

LUZ ROBOCZY (pasowanie lużne)to szczelina pomiędzy wałkiem i wewnętrzną średnicą łożyskaniezbędna do wytworzenia warstwyśrodka smarnego. Wielkość luzu roboczego zależy od średnicy wałka i typu łożyska (od kilku do kilkudziesięciu setnych milimetra).

OBUDOWA H7

WAŁEK f7

ŁOŻYSKO

OBDOWA H7 + WAŁEK f7 = „PRESS AND GO” = WCIŚNIJ I NIECH PRACUJE”

TAJNIKI TRWAŁOŚCI ŁOŻYSKELEMENTY WPŁYWAJĄCE NA TRWAŁOŚĆ ŁOŻYSK● Prędkość ślizgowa wałka ● Wielkość obciążenia łożyska● Temperatura pracy uzależniająca wielkość współczynnika tarcia● Gładkość i materiał wałka (twardość i odporność na przegięcia)● Rodzaj materiału obudowy uzależniający dobre lub złe odprowadzanie ciepła● Występujące wibracje● Środowisko pracy (zanieczyszczenia, wilgoć, chemikalia, substancje chemicznie agresywne (np. kwas octowy, sól) mogące powodować korozję elektrolityczną

zużycie w okresie docierania

zużycie podczas pracy

0 200 400 800 1200

0,005

0,010

0,015

Zużycie łożyska w okresie pracy

PROCES ZUŻYWANIA SIĘ ŁOŻYSKA

ZUŻYWANIE SIĘ ŁOŻYSKA to proces wycierania łożyska przez obracający sięwałek powodujące zwiększenie luzu pomiędzy wałkiem i łożyskiem do wielkościdopuszczalnej. Najczęstszym przypadkiem jest „osiadanie” wałka w łożysku.OBCIĄŻANIE ŁOŻYSK PONAD WARTOŚCI DOPUSZCZALNE DLA DANEGO TYPUPOWODUJE SILNE SKRÓCENIE JEGO ZYWOTNOŚCI LUB JEGO USZKODZENIE!

OSADZANIE ŁOŻYSK NA WCISKOsadzanie maszynowe przy produkcji wielkoseryjnej(łożysko pełne).

POŁOŻENIE DYLATACJI (SZCZELINY) ŁOŻYSK ZWIJANYCHnie powinno pokrywać się ze strefą największego obciążenia.W najczęściej występującym przypadku poziomej pozycji roboczej wałka szczelina powinna znajdować się w położeniu jak wskazówka zegara pomiędzy godziną 9 i 15. W wypadku łożyska typu PS położenie otworu musi pokrywać się z kanalikiem otworu doprowadzania środka smarnego (w przypadku pracy z układem smarowania).

PRAKTYCZNA WSKAZÓWKAZe względu na małą stabilność łożysk zwijanych przed osadzeniemi mniej lub bardziej rozwartą dylatację przy osadzaniu łożysk o dużych średnicach i niewielkiej długości pomocnym w pierwszej fazie osadzania może być ściśnięcie i zamknięcie przerwy przy pomocy opaski zaciskowej lub mocnej taśmy samoprzylepnej.

ŁOŻYSKA ZWIJANE (BZ, PS)dylatacja

otwór smarowania

PRZYKŁADY ZASTOSOWAŃ

OSADZENIE ŁOŻYSKA BARYŁKOWEGOZ MOŻLIWOŚCIĄ WYCHYŁU BOCZNEGO

ŁOŻYSKA BARYŁKOWE

SILINIK ELEKKTRYCZNY MAŁEJ MOCYNapęd wentylatora układu chłodzeniapłyty głównej komputera.Kuliste powierzchnie czołowe łożyska baryłkowego umożliwiają wychył obracającegosię wałka.

PRZYKŁADY ZASTOSOWAŃSILNIK ELEKTRYCZNY MAŁEJ MOCYnapęd płyty obrotowej kuchenki mikrofalowej.Ze względu na trudne warunki pracy i konieczność zapewnienia bardzo wysokiej żywotności na łożyskach posadowione sąpodkładki filcowe nasączone olejem pełniącerolę układu dosmarowywania przez przesiąkanie.

ELEMENTY MOCOWANIA ŁOŻYSK BARYŁKOWYCHumożliwiające ruch wychyłowy wałka

PRZYKŁADY ZASTOSOWAŃ

ELEMENT BANKOMATUZe względu na cienkościennośćobudowy zastosowano wersjękołnierzową polepszającą osadzeniei prostopadłość pozycji osi łożyska w elemencie odlewu o stosunkowoniskiej tolerancji płaszczyzny.

FRAGMENT ELEMENTU POZYCJONUJĄCEGOUKŁADU STEROWANIAŁożyska PMB umożliwiają zarówno obrotowy jak i wzdłużny ruch wałka. Cienkościenność pozwala na ograniczenie średnicy obudowy

PRZYKŁADY ZASTOSOWAŃ

ELEMENT ROBOTA KUCHENNEGO(końcówka miksująca)

Ze względu na korzystną cenę przy produkcjiwielkoseryjnej, odporność na korozję i zanieczyszczenia łożyska typu PMB znajdująszerokie zastosowanie w sprzętach gospodarstwadomowego (młynki do kawy, roboty kuchenne,odkurzacze itp).

PRZYKŁADY ZASTOSOWAŃ

ELEMENT PROWADZĄCY GŁOWICY DRUKARKIŁożysko kołnierzowe osadzone w elemencie z tworzywa sztucznegopełniącym funkcję prowadnika.Łożysko z brązu samosmarującego w stosunku do tworzywa sztucznegozwiększa wielkość dopuszczalnych obciążeń, prędkości ślizgowej itrwałość.Łożysko typu PMB zapewnia minimalne opory tarcia przy dużychprędkościach.

PRZYKŁADY ZASTOSOWAŃ

TŁOCZEK NIEWIELKIEJ SPRĘŻARKI POWIETRZA

W obudowie z tworzywa sztucznego osadzono dwa łożyska ślizgowe.Pierwsze jako prowadzenie „korbowodu” i drugie umożliwiające wychyłcylinderka.Wykorzystanie cienkościenności, niewielkiej wagi łożyska, zdolności do pracy przy dużej prędkości obrotowej oraz niskiego współczynnika tarcia.Łożysko zapewnia tłumienie powstających drgań i cichobieżność urządzenia.

PRZYKŁADY ZASTOSOWAŃ

KOŁO NAPINACZA PRZEKŁADNIPASOWEJW kole odlewanym z aluminiumosadzono kołnierzowe łożysko samosmarne z brązu spiekanego.

PRZYKŁADY ZASTOSOWAŃ

ZASTOSOWANIE ŁOŻYSK SAMOSMARNYCH● Zmechanizowany sprzęt gospodarstwa domowego● Narzędzia elektryczne● Silniki elektryczne i spalinowe, rozruszniki samochodowe● Zawory, liczniki, urządzenia kontrolno-pomiarowe● Regulatory, elementy sterowania automatyki, siłowniki● Pompy, kompresory● Maszyny przemysłu włókienniczego, spożywczego, drzewnego● Maszyny rolnicze i ogrodnicze● Urządzenia transportu poziomego i pionowego● Zawieszenia drzwi, bram, krzesła obrotowe● Łóżka szpitalne i rehabilitacyjne● Maszyny górnicze● Śluzy wodne● Regulowane fotele samochodowe● Urządzenia biurowe (drukarki, kserokopiarki)

NIETYPOWE ELEMENTY KONSTRUKCYJNE

SZEROKA GAMA OFEROWANYCH TYPÓW ŁOŻYSK I WYMIARÓW STANDARDOWYCH ZAPEWNIA DUŻĄ SWOBODĘ PROJEKTANCKĄ.W WYPADKACH NIEDOSTĘNOŚCI WYMIARÓW POŻĄDANYCH WSZEREGU STANDARDOWYM OFERUJEMY MOŻLIWOŚĆ WYKONANIAELEMENTÓW POZASTANDARDOWYCH WEDŁUG RYSUNKU.

MAŁE SERIE PRODUKCYJNE

W WYPADKU MAŁYCH SERII PRODUKCYJNYCH OFERUJEMY OBRÓBKĘDOPASOWUJĄCĄ ŁOŻYSK STANDARDOWYCH (najczęściej zmiana średnicy łożyska lub jego długości).