Prírubové ložiská: Funkcia, typy a sprievodca výberom

Čo robia prírubové ložiská

A prírubové ložisko podopiera otočný hriadeľ a zaisťuje ho v pevnej axiálnej polohe pomocou zabudovaného okraja alebo nákružku (príruby) na vonkajšom krúžku, ktorý sa priskrutkuje priamo k rámu, stene alebo krytu. Namiesto potreby samostatného ložiska a montážnej konzoly sa samotná príruba stáva montážnym rozhraním, čo zjednodušuje montáž a bráni tomu, aby sa ložisko pri axiálnom zaťažení posúvalo do strán.

V praxi to znamená, že prírubové ložisko vykonáva tri úlohy naraz: umožňuje otáčanie hriadeľa s nízkym trením, prenáša radiálne zaťaženie, ktoré tlačí na hriadeľ, a odoláva axiálnym silám (zo strany na stranu), ktoré by inak vytlačili ložisko z miesta. Táto kombinácia je dôvodom, prečo sa prírubové konštrukcie tak často objavujú v dopravníkoch, prevodovkách, čerpadlách a motoroch, kde ložisko musí byť namontované kolmo a nie jednoducho nalisované na hriadeľ.

Ako príruba mení výkon ložiska

Príruba nie je samostatným typom ložiska; je to možnosť pridaná k existujúcemu ložisku, ako je guľkové ložisko, valčekové ložisko alebo klzné puzdro. Pridaním príruby sa zmení správanie ložiska tromi špecifickými spôsobmi.

Axiálne zamykanie

Ak akákoľvek sila tlačí pozdĺž dĺžky hriadeľa, príruba funguje ako osadenie, ktoré bráni posunu ložiska. Toto je kritické v zariadeniach, ktoré sa často spúšťajú a zastavujú, ako sú pohony dopravníkov, kde by opakovaný ťah postupne vytlačil ložisko bez príruby z polohy.

Odolnosť proti vibráciám

Pretože je príruba priskrutkovaná priamo k puzdru, odoláva uvoľneniu pri vibráciách lepšie ako obyčajné zasahovanie alebo lepenie. To je jeden z dôvodov, prečo súčiastky automobilov, ktoré čelia neustálym vibráciám a tepelným cyklom, často používajú prírubové ložiská oproti konštrukciám s jednoduchým lisovaným uložením.

Zjednodušená montáž

Prírubové ložisko je možné priskrutkovať priamo na rovný povrch bez obrábania samostatného otvoru alebo puzdra puzdra. To znižuje montážne kroky a počet dielov, čo je dôležité pri veľkoobjemových výrobných linkách aj pri opravách v teréne.

Hlavné typy prírubových ložísk podľa vnútornej konštrukcie

Príruba môže byť pridaná k niekoľkým rôznym vnútorným nosným konštrukciám a výber vnútorného dizajnu určuje nosnosť, rýchlostné hodnotenie a cenu. Najbežnejšie sú štyri vnútorné typy.

Sférické valčekové ložiská sú bežné najmä v prírubových jednotkách, pretože ich valčeky v tvare valca tolerujú menšie nesúososti hriadeľa, čo je častý problém pri dlhých chodoch dopravníkov alebo zariadení priskrutkovaných k nedokonale plochému rámu.

Typy prírubových ložísk podľa vzoru montážnej skrutky

Samostatne od vnútorného valivého prvku sú prírubové ložiská tiež klasifikované podľa počtu montážnych otvorov, ktoré má príruba, pretože to určuje, aké veľké axiálne a radiálne zaťaženie môže samotné upevnenie odolať.

• 2-skrutková príruba: Dva otvory na protiľahlých stranách, kryt v tvare diamantu alebo krídel. Vhodné pre ľahké až stredné zaťaženie a pomaly sa otáčajúce dopravníkové systémy.
• 3-skrutková príruba: Trojuholníkový vzor skrutiek, ktorý ponúka väčšiu odolnosť voči otáčaniu samotného krytu, používaný na rotačných zariadeniach s miernym zaťažením.
• 4-skrutková príruba: Štvorcový alebo okrúhly vzor, ktorý poskytuje najstabilnejšiu montáž, používa sa pri ťažších nákladoch a zariadeniach s vyššími vibráciami, ako sú čerpadlá a zostavy ventilátorov.

Vo všeobecnosti platí, že viac montážnych skrutiek znamená lepšiu odolnosť voči krútiacim silám na kryte, takže ťažšie alebo rýchlejšie zariadenia majú tendenciu špecifikovať 4-skrutkové príruby, aj keď samotné vnútorné ložisko by tolerovalo ľahšiu montáž.

Spoločné aplikácie v rôznych odvetviach

Prírubové ložiská sa objavujú všade tam, kde je potrebné, aby bol hriadeľ podopretý zo steny, rámu alebo dosky, a nie inline. Medzi typické príklady patria:

1. Systémy dopravníkových pásov pri manipulácii s materiálom a pri manipulácii s batožinou, kde sa ložisko priskrutkuje priamo k koľajnici rámu
2. Poľnohospodárske stroje, ako sú kultivátory a kombajny, kde vysoké vibrácie a prach vyžadujú bezpečne zablokované ložisko
3. Automobilové komponenty vrátane náprav a zostáv riadenia, kde tepelné cykly a konštantné vibrácie vylučujú samotnú montáž nalepením alebo nalisovaním
4. HVAC remeňové pohony a zostavy ventilátorov, kde ložisko musí odolávať axiálnemu tlaku od napätia remeňa
5. Zariadenia na spracovanie a balenie potravín, kde utesnené prírubové jednotky zadržiavajú kontaminanty mimo obežnej dráhy

Bežne citovaným príkladom je prírubová jednotka F209, ktorá spája guľkové ložisko s hlbokou drážkou a liatinovým puzdrom a je dimenzovaná na kombinované radiálne a axiálne zaťaženie v baníctve, poľnohospodárstve a stavebníctve, čo ilustruje, ako príruba a vnútorné ložisko spolupracujú v jednej kompaktnej zostave.

Ako si vybrať správne prírubové ložisko

Výber prírubového ložiska spočíva v prispôsobení štyroch faktorov aplikácii: smer zaťaženia, rýchlosť, prostredie a montážny priestor. Prepracovaním týchto údajov sa vyhnete najčastejším chybám pri výbere.

Priraďte typ zaťaženia

Ak má aplikácia okrem radiálneho zaťaženia významný axiálny tlak, ako je napríklad hriadeľ napínaný remeňom, zvoľte radšej dizajn guľového alebo kužeľového valca než obyčajné puzdro, pretože púzdra s hladkou prírubou sú najvhodnejšie len pre ľahké axiálne zaťaženie .

Skontrolujte rozsah rýchlosti a teploty

Každé prírubové ložisko má maximálnu bezpečnú prevádzkovú rýchlosť, ktorá závisí od mazania a zaťaženia. Prevádzka ložiska nad jeho menovitými otáčkami skracuje jeho životnosť skôr, ako sa dosiahne štatisticky očakávaná menovitá životnosť L10.

Zvážte materiál krytu

Liatinové prírubové kryty dobre odolávajú opotrebovaniu a veľkému zaťaženiu, vďaka čomu sú bežnou voľbou pre stavebné a banské zariadenia, zatiaľ čo kryty z kovového polyméru vyhovujú ľahkému až strednému zaťaženiu v čistejších prostrediach, ako je elektronika alebo domáce spotrebiče.

Potvrďte, že vzor skrutiek sa hodí k rámu

Pred objednávkou si overte, či sa rozstup otvorov pre 2, 3 alebo 4 skrutky zhoduje s existujúcim rámom alebo krytom, pretože dodatočná montáž iného vzoru skrutiek na existujúcu konštrukciu je často drahšia ako jednoduché špecifikovanie správnej príruby od začiatku.