Łożyska kulkowe poprzeczne jednorzędowe a dwurzędowe: kluczowe różnice i wybór

Kiedy pompa przemysłowa ulegnie awarii dwa razy w ciągu kwartału, decyzja o wymianie przechodzi od rutynowego zamówienia części do oceny technicznej. Pierwsze pytanie dotyczy zazwyczaj tego, czy zamontować jednorzędowe, czy dwurzędowe łożysko kulkowe zwykłe. Krótka odpowiedź: zachowaj pojedynczy wiersz jako domyślny ponieważ działa szybciej, chłodniej i ciszej przy tym samym rozmiarze otworu, a podwójny rząd wybieraj tylko wtedy, gdy potrzebujesz znacznie większej nośności promieniowej, dodatkowej sztywności lub lepszej odporności na momenty przechylające w otworze oprawy, którego nie można powiększyć.

Co odróżnia łożyska kulkowe zwykłe jednorzędowe i dwurzędowe

Geometria wpływa na każdą różnicę w wydajności pomiędzy tymi dwoma typami. W jednorzędowym łożysku kulkowym zwykłym jeden rząd kulek znajduje się w głębokich, ciągłych rowkach bieżni, szlifowanych w obu pierścieniach. Głębokie rowki pozwalają mu przyjmować umiarkowane obciążenia osiowe z obu kierunków, a także obciążenia promieniowe, dlatego ten format dominuje w silnikach elektrycznych, pompach, skrzyniach biegów i sprzęcie AGD. Znane rodziny to serie 6000, 6200, 6300, 6400, 6800 i 6900.

Łożysko kulkowe zwykłe dwurzędowe umieszcza dwa rzędy kulek obok siebie we wspólnym pierścieniu wewnętrznym i pierścieniu zewnętrznym. W efekcie zachowuje się jak dwa łożyska jednorzędowe połączone w jeden szerszy pakiet. Przy tej samej średnicy otworu jednostka dwurzędowa jest szersza i cięższa, a obciążenie rozkłada się na mniej więcej dwukrotnie większą liczbę kulek. Produkowane są prawdziwie dwurzędowe serie głębokich rowków, rodziny 42xxx i 43xxx, ale są one znacznie rzadziej dostępne w magazynie niż linie jednorzędowe.

Jedna pułapka zasługuje na uwagę: wiele katalogów reklamujących dwurzędowe łożyska kulkowe zwykłe oferuje w rzeczywistości dwurzędowe łożyska kulkowe skośne, takie jak serie 5200, 5300 lub 3000A. Bieżnie o kontakcie kątowym zmieniają równowagę obciążenia i prędkości, a różnica wpływa na oceny. Przed złożeniem zamówienia sprawdź, jakiej geometrii wymaga rysunek części zamiennej, ponieważ te dwa typy nie są zamienne w obliczeniach trwałości.

Ładowność: prawdziwy powód, aby rozważyć podwójny rząd

Nośność promieniowa

Obciążenie promieniowe to miejsce, w którym podwójny rząd zasługuje na swoje utrzymanie. W przypadku tego samego otworu łożysko kulkowe dwurzędowe podnosi podstawową nośność dynamiczną C o około 40 do 70 procent w porównaniu z łożyskiem jednorzędowym, ponieważ obciążenie rozkłada się około dwa razy więcej kulek. Ceną jest szerokość: podwójny rząd jest zazwyczaj o jedną trzecią do ponad połowy szerszy niż pojedynczy rząd o tym samym otworze. Jeśli w obudowie jest wystarczająco dużo miejsca, można uzyskać znacznie wytrzymalszy punkt podparcia bez zmiany średnicy wału.

Poniższa tabela porównuje typową parę otworów 25 mm, aby pokazać skalę kompromisu.

W przypadku wałów o średnicach w przybliżeniu od 25 do 60 mm, Łożyska kulkowe zwykłe jednorzędowe serii 6200 z katalogu obejmują większość przemysłowych stanowisk zastępczych i stanowią one punkt odniesienia, względem którego należy oceniać każdy podwójny rząd.

Niestandardowi producenci łożysk kulkowych poprzecznych serii 6200, fabryka Firma Shanghai Yinin Bearing & Transmission Company to producenci łożysk kulkowych poprzecznych serii 6200 w Chinach i niestandardowi producenci łożysk kulkowych poprzecznych serii 6200... Zobacz produkt →

Zanim zdecydujesz się na podwójny rząd, sprawdź, czy większy pojedynczy rząd rozwiązuje problem przy mniejszym kompromisie. A Łożysko kulkowe zwykłe serii 6300 z otworem 25 mm model 6305 osiąga parametry dynamiczne zbliżone do modelu 5205, zachowując jednocześnie margines prędkości w jednym rzędzie, kosztem większego otworu obudowy.

Niestandardowi producenci łożysk kulkowych poprzecznych serii 6300, fabryka Firma Shanghai Yinin Bearing & Transmission Company to producenci łożysk kulkowych poprzecznych serii 6300 w Chinach i niestandardowi producenci łożysk kulkowych poprzecznych serii 6300... Zobacz produkt →

Obciążenie osiowe i momentowe

Łożyska zwykłe jednorzędowe wytrzymują umiarkowane obciążenia osiowe z obu kierunków dzięki wysokim, symetrycznym występom bieżni. Podwójny rząd zwiększa całkowitą nośność osiową dla tego samego otworu, ale zysk jest niewielki, ponieważ każdy rząd ma swój udział osobno. Jeżeli maszyna przykłada duże obciążenie osiowe tylko w jednym kierunku, zazwyczaj lepszym rozwiązaniem jest jednorzędowe łożysko skośne lub łożysko wzdłużne.

Opór momentowy to inna historia. Szerokie rozmieszczenie punktów styku kulek w podwójnym rzędzie zapewnia jej znacznie większą odporność na momenty przechylające. Wykorzystują to koła pasowe wiszące, wirniki wspornikowe i krótkie wały przekładni. Pojedynczy rząd tego samego otworu działa jak wąski czop i ugina się bardziej pod tym samym momentem obciążenia.

Prędkość, tarcie i temperatura robocza

Prędkość jest tam, gdzie pojedynczy rząd walczy. Dwa rzędy oznaczają więcej kulek, większy opór toczenia, większe ubijanie smaru i więcej ciepła. W przypadku tego samego otworu i smarowania prędkość graniczna w przypadku dwóch rzędów jest zwykle o 20 do 35 procent niższa od wartości w jednym rzędzie. Przy 3000 obr/min w standardowym silniku różnica jest nieistotna; w wysokoobrotowym wentylatorze lub wrzecionie decyduje o łożysku.

Moment tarcia ma ten sam wzór. Podwójny rząd pobiera nieco większą moc napędu i jest o kilka stopni cieplejszy. W zastosowaniach wrażliwych na ciepło, wentylatorach z tworzyw sztucznych, sprzęcie spożywczym i uzwojeniach małych silników, szczelina termiczna zmienia obliczenia niezawodności. Jeżeli konieczne jest wykonanie podwójnego rzędu w pobliżu górnej granicy zakresu, należy określić luz C3, wybrać smar dostosowany do temperatury roboczej i sprawdzić wzrost temperatury obudowy podczas uruchamiania.

Sztywność, tolerancja niewspółosiowości i hałas

Sztywność

Przy pomiarze ugięcia podwójny rząd wygrywa w większości układów podpór wału. Szeroki rozstaw styków zapobiega zginaniu się wału i utrzymuje oś wału stabilnie, dlatego też dwurzędowe łożyska kulkowe pojawiają się w mechanizmach podających obrabiarek, bębnach wciągników i wałach wirników. Para jednorzędowych łożysk wstępnie naprężonych może dorównać tej sztywności, ale układ jest droższy i zajmuje więcej miejsca w obudowie.

Tolerancja niewspółosiowości

Łożyska zwykłe jednorzędowe tolerują niewspółosiowość kątową wału wynoszącą kilka minut kątowych, w zależności od luzu i obciążenia. Konstrukcje z głębokimi rowkami dwurzędowymi są mniej wybaczające: niewspółosiowość powoduje duże obciążenie jednego rzędu i szybko skraca żywotność. Jeżeli obudowa wygina się lub wał odkształca się, należy pozostać przy pojedynczym rzędzie lub przejść na typ samonastawny, zamiast wciskać podwójny rząd w niewspółosiowy otwór.

Wibracje i hałas

W przypadku cichobieżnego sprzętu bezpieczniejszy jest wybór jednorzędowy. Mniej kulek wchodzi w interakcję z bieżniami, a ogromny wolumen rynku łożysk jednorzędowych oznacza, że ​​łatwiej jest pozyskać cichobieżne klatki, smary i wykończenia bieżni. Łożyska dwurzędowe wykazują nieco wyższy poziom wibracji, szczególnie przy umiarkowanych prędkościach. W sprzęcie AGD, sprzęcie medycznym i automatyce biurowej należy zachować pojedynczy rząd, chyba że margines obciążenia wymusza podwójny rząd.

Aplikacje pasujące do każdego typu

Łożyska kulkowe zwykłe jednorzędowe stosowane są w największej części maszyn wirujących: silnikach elektrycznych, pompach, sprężarkach, wentylatorach, rolkach przenośników, skrzyniach biegów i ogólnych napędach przemysłowych. Te same rodziny występują w całym sektorze motoryzacyjnym w napędach akcesoriów, pozycjach przekładni i zespołach kół; firmy strona branży motoryzacyjnej dokumentuje te konteksty montażowe.

Łożyska kulkowe dwurzędowe pojawiają się tam, gdzie obciążenie promieniowe jest duże w stosunku do rozmiaru wału, a średnica otworu w oprawie nie może się powiększyć: kompaktowe skrzynie biegów, wciągniki i wciągniki, narzędzia rolnicze, maszyny tekstylne i prasy drukarskie. Uszczelnione jednostki dwurzędowe są cenione w miejscach, w których dostęp konserwacyjny jest utrudniony.

W codziennej pracy przy wymianie numery części najczęściej używane jako dwurzędowe zamienniki do głębokich rowków pochodzą z serii 5200 i 5300. The Łożyska kulkowe skośne dwurzędowe serii 5200 zapewniają tę samą zwartość i wysoką nośność promieniową, a zdefiniowany kąt zwilżania zapewnia przewidywalną obciążalność osiową. Jeśli na rysunku określono łożysko kulkowe dwurzędowe do pracy przy umiarkowanej prędkości i dużym obciążeniu, jest to typowa odpowiedź.

Producenci niestandardowych dwurzędowych łożysk kulkowych skośnych serii 5200, Fakt Shanghai Yinin Bearing & Transmission Company to producenci dwurzędowych łożysk kulkowych skośnych serii 5200 w Chinach i niestandardowi 5200... Zobacz produkt →

Praktyczna lista kontrolna wyboru

Wykonaj te kroki w odpowiedniej kolejności, a pytanie dotyczące liczby wierszy zwykle odpowie samo.

1. Oblicz rzeczywiste obciążenie promieniowe i osiowe, w tym obciążenia udarowe, oraz wymaganą trwałość L10 dla danego zastosowania.
2. Porównaj prędkość roboczą i maksymalną temperaturę z prędkością graniczną każdego kandydata.
3. Zmierz dostępną szerokość i otwór obudowy. Ograniczenia szerokości faworyzują pojedynczy wiersz; ograniczenia otworów faworyzują podwójny rząd.
4. Oszacuj niewspółosiowość wału i obudowy. Więcej niż kilka minut kątowych oczekiwanej niewspółosiowości wyklucza podwójny rząd.
5. Sprawdź wartości graniczne hałasu i wibracji w specyfikacji sprzętu.
6. Sprawdź dostępność i czas realizacji. Łożyska jednorzędowe są produktami magazynowymi większości rodzin 6000, 6200 i 6300; Seria dwurzędowa często zajmuje więcej czasu.

Poniższa karta wyników podsumowuje porównanie.

W przypadku większości maszyn jednorzędowe łożysko kulkowe zwykłe jest właściwym punktem wyjścia . Jest niezawodny, ekonomiczny i łatwy do zdobycia. Jeśli obliczenie trwałości wskazuje, że pojedynczy rząd nie osiągnie wymaganej wartości znamionowej w dostępnej kopercie, należy przejść na podwójny rząd lub na uszczelniony dwurzędowy zespół styków kątowych, jeśli dostęp do smarowania jest słaby.

Przed sfinalizowaniem numeru części przejrzyj Przewodnik po wyborze łożysk zwykłych i przewodnik porównawczy łożysk skośnych ; oba wyjaśniają wartości znamionowe i limity operacyjne, które mają znaczenie podczas zamówień. Firma Shanghai Yinin Bearing & Transmission Company dostarcza rodziny łożysk kulkowych jednorzędowych i dwurzędowych z całego katalogu, dzięki czemu zespoły inżynieryjne i zakupowe mogą porównywać rzeczywistą dostępność zapasów, zamiast pracować na stronach teoretycznych.