Łożyska toczne 0 Bardzo lekka 2 - Lekka 3 - Średnia 4 - Ciężka Budowa łożyska tocznego Normalizacja łożysk tocznych i ich oznaczenie. wg. PN-86/M-86404 a) Postacie łożysk różnią się drobnymi szczegółami konstrukcyjnymi natomiast główne wymiary łożysk i ich nośność pozostają takie same b) Typy łożysk są określone rodzajem i postacią c) Odmiany łożysk uzyskuje się w ten sposób, że łożyskom tego samego typu, przy tej samej średnicy d, nadaje się rozmaite średnice D (odmiany średnicowe). Łożyska przy tych samych średnicach d, D mogą mieć różne szerokości B ( odmiany szerokościowe) d) Serie łożysk są to grupy łożysk tego samego typu i odmiany. Seria zawiera łożyska o określonych wymiarach, stopniowanych według pewnego ciągu wymiarowego 1
Łożyska toczne 2
Łożyska toczne Odmiany średnicowe Szczególnie lekka - 7,8,9 Bardzo lekka - 0 Lżejsza - 1 Lekka - 2 Średnia - 3 Ciężka - 4 Bardzo ciężka - 5 Odmiany szerokościowe Bardzo wąska - 8 Wąska - 0 Normalna - 1 Szeroka - 2 Bardzo szeroka - 3, 4, 5, 6 Wielkość łożyska określają trzy główne wymiary : średnice d, D oraz szerokość B (lub wysokość H w łożyskach wzdłużnych). Łożysko jest dokładnie określone, jeżeli znane są: typ, odmiana, seria i wielkość łożyska (wymiary główne) Każde łożysko oznaczone jest symbolem cyfrowym lub literowocyfrowym. Ostatnie dwie cyfry symbolu oznaczają średnice d. 00 10mm; 01 12mm; 02 15mm; 03 17mm, wyższe liczby (04-96) mnoży się przez 5, otrzymując średnicę wewnętrzną d. Poniżej 10 mm podaje się pojedynczą cyfrę odpowiadająca średnicy d np. 5 Przykłady oznaczeń łożysk 628 - seria 62, łożysko kulkowe zwykłe 6, odmiana średnicowa lekka 2, średnica otworu d=8 mm 6315-2Z - seria 63, łożysko kulkowe zwykłe 6, odmiana średnicowa średnia 3, średnica d=75mm, 2 blaszki ochronne 2Z 1308K - seria 13, łożysko kulkowe wahliwe 1, odmiana średnicowa średnia 3, średnica d=40mm, otwór stożkowy K 3
Łożyska toczne 4
Łożyska toczne 5
6
7
Symbole określające średnicę otworów d łożyska Pojedyncza cyfra odpowiadająca średnicy np. 5 oznacza d=5mm LP Symbol średnicy Średnica otworu d [mm] 1 00 10 2 01 12 3 02 15 4 03 17 5 04 (x5) 20 6 05 (x5) 25 7.(x5) 8
Dobór łożysk tocznych Czynniki decydujące o doborze łożyska można podzielić na dwie grupy: 1. Czynniki decydujące o wyborze typu łożyska, uzależniony od konstrukcji i przeznaczenia maszyny, warunków pracy łożyska, warunków montażu i obsługi. 2. Czynniki decydujące o wymiarach łożyska: wartość obciążenia, przy którym łożysko pracuje przez określony okres bez zniszczenia, oraz maksymalna prędkość obrotowa dla danego łożyska Nośność dynamiczna łożyska C : Jest to obciążenie pod działaniem którego łożysko obracając się z prędkością może wykonać 1 milion obrotów i nie ulegnie zniszczeniu. Trwałość godzinowa łożyska: 1 obr 33 3 min L 1000000obr 1000000obr 1 obr 100 obr 33 60 3 min 3 h 500h L godzinowa trwałość łożyska Trwałość łożyska w milionach obrotów wyznaczamy z zależności: L C F q F [N] siła obciążająca łożysko C[N] nośność dynamiczna łożyska q wykładnik q=3 dla łożysk kulkowych q=10/3 dla łożysk wałeczkowych 9
Łożyska dobiera się z katalogów w oparciu o nośność dynamiczną f h C F f n f t f n q L 500 q h fh wspóczynnik trwałości ft wspóczynnik temperatury o ft 1 T 100 C 1 33 3 n wspóczynnik prędkości o ft 0.76 T 200 C o ft 0.44 T 300 C Każde łożysko poprzeczne może także przenieś określone obciążenie wzdłużne. Warunkiem przeniesienia obciążenia jest spełnienie warunku: Fw a V F p e e odczytujemy z tablic Wartość współczynników e i Y dla łożysk kulkowych zwykłych Fw/Co 0.014 0.028 0.056 0.084 0.111 0.17 0.28 0.42 0.56 e 0.19 0.22 0.26 0.28 0.30 0.34 0.38 0.42 0.44 Y 2.3 1.99 1.71 1.55 1.45 1.31 1.15 1.04 1.00 Co Nośność spoczynkowa łożyska. Jest to takie obciążenie pod wpływem którego najbardziej obciążony element łożyska odkształci się 0.0001 średnicy tej części. V=1 - Obraca się pierścień wewnętrzny łożyska, pierścień zewnętrzny nieruchomy dla wszystkich odmian łożysk V=1.2 - Obraca się pierścień zewnętrzny, wewnętrzny nieruchomy 10
Jeżeli warunek a<=e nie jest spełniony, należy wyznaczyć obciążenie zastępcze Fz X V Fp Y Fw X współczynnik przeliczeniowy obciążenia poprzecznego. Dla łożysk kulkowych X=0.56 Y - współczynnik przeliczeniowy obciążenia wzdłużnego odczytywany z tablic w zależności od stosunku Fw/Co Nośność wyznaczamy z zależności f h C Fz f n f t Przykład 1 Dobrać łożysko kulkowe zwykłe osadzone na wale o średnicy czopa d=70 mm. Żądana trwałość łozyska Lh=24000h przy prędkości n=800 obr/min. Maksymalna temperatura o pracy 120 C. Łożysko obciążone jest siłami Fp 6kN Fw 1kN 1. Wyznaczamy współczynniki poprawkowe: 1 1 33 33 Lh 24000 3 3 f 3 3 h 3.634 f 3 3 h 0.346 ft 1 500 500 n 800 11
2. Wyznaczamy nośność dynamiczną C f 3.634 h C Fp C 62.9kN fn f t 0.346 1 Z katalogu dobieramy łożysko kulkowe wzdłużne o numerze 6314 dla którego: C=81 kn Co=64.5 kn 3. Sprawdzamy czy dobrane łożysko przeniesie założoną siłę wzdłużną F 1kN F 1kN V F 16kN C 64.5kN w w a a 0.167 0.0155 p o Z tablic odczytujemy e=0.193. Warunek a<e jest spełniony. Łożysko przeniesie założoną siłę wzdłużną. 12
Łożyska toczne 13