Како одабрати лежај

Данас постоји много различитих типова лежајева са врло мало информација о разликама између њих.Можда сте се запитали „који лежај ће бити најбољи за вашу апликацију?“Или "како да изаберем лежај?"Овај чланак ће вам помоћи да одговорите на та питања.
Пре свега, морате знати да већина лежајева са котрљајућим елементом спада у две широке групе:

Лежајеви
Ваљкасти лежајеви
Унутар ових група постоје поткатегорије лежајева који имају јединствене карактеристике или оптимизовани дизајн за побољшање перформанси.
У овом чланку ћемо покрити четири ствари које треба да знате о својој апликацији да бисте изабрали прави тип лежаја.

Пронађите носивост и капацитет носивости
Оптерећења лежаја се генерално дефинишу као сила реакције коју компонента поставља на лежај када се користи.
Када бирате прави лежај за вашу примену, прво треба да пронађете носивост лежаја.Носивост је количина оптерећења коју лежај може да поднесе и један је од најважнијих фактора при избору лежаја.
Оптерећења лежајева могу бити аксијална (потисак), радијална или комбинована.
Аксијално (или потисно) оптерећење лежишта је када је сила паралелна са осовином осовине.
Радијално оптерећење лежишта је када је сила окомита на осовину.Тада је комбиновано оптерећење лежаја када паралелне и окомите силе производе угаону силу у односу на осовину.

Како куглични лежајеви распоређују оптерећење
Куглични лежајеви су дизајнирани са сферним куглицама и могу расподелити оптерећење на површину средње величине.Они имају тенденцију да боље функционишу за мала и средња оптерећења, ширећи оптерећења преко једне додирне тачке.
Испод је брза референца за тип оптерећења лежаја и најбољи куглични лежај за посао:
Радијално (управно на осовину) и мала оптерећења: Одаберите радијалне кугличне лежајеве (познате и као куглични лежајеви са дубоким жљебовима).Радијални лежајеви су неки од најчешћих типова лежајева на тржишту.
Аксијална (потисак) (паралелно са осовином) оптерећења: Одаберите потисне кугличне лежајеве
Комбинована, радијална и аксијална оптерећења: Изаберите лежај са угаоним контактом.Куглице додирују стазу тркања под углом који боље подржава комбинована оптерећења.
Ваљкасти лежајеви и оптерећење лежајева
Ваљкасти лежајеви су дизајнирани са цилиндричним ваљцима који могу расподелити оптерећење на већу површину од кугличних лежајева.Они имају тенденцију да раде боље за апликације са великим оптерећењем.

Испод је брза референца за тип оптерећења лежаја и најбољи ваљкасти лежај за посао:
Радијално (управно на осовину) оптерећења: Одаберите стандардне цилиндричне ваљкасте лежајеве
Аксијална (потисак) (паралелно са осовином) оптерећења: Одаберите цилиндричне потисне лежајеве
Комбинована, радијална и аксијална оптерећења: Одаберите конусни ваљкасти лежај
Ротатионал Спеедс
Брзина ротације ваше апликације је следећи фактор на који треба обратити пажњу при избору лежаја.
Ако ће ваша апликација радити при великим брзинама ротације, онда су куглични лежајеви обично пожељнији избор.Они раде боље при већим брзинама и нуде већи опсег брзина од котрљајућих лежајева.
Један од разлога је тај што је контакт између котрљајућег елемента и стаза клизања у кугличном лежају тачка уместо контактне линије, као код ваљкастих лежајева.Пошто се котрљајући елементи притискају у стазу клизања док се котрљају по површини, долази до много мање деформације површине у тачкастим оптерећењима од кугличних лежајева.

Центрифугална сила и лежајеви
Други разлог зашто је куглични лежај бољи за апликације великих брзина је центрифугалне силе.Центрифугална сила се дефинише као сила која гура према споља на тело које се креће око центра и произилази из инерције тела.
Центрифугална сила је главни ограничавајући фактор брзине лежаја јер се претвара у радијално и аксијално оптерећење лежаја.Пошто ваљкасти лежајеви имају већу масу од кугличног лежаја, ваљкасти лежај ће произвести већу центрифугалну силу од кугличног лежаја исте величине.

Смањите центрифугалну силу помоћу материјала од керамичких куглица
Понекад је брзина апликације изнад оцене брзине кугличног лежаја.
Ако се то догоди, једноставно и уобичајено решење је да се материјал кугличног лежаја промени са челика на керамику.Ово задржава величину лежаја истом, али нуди отприлике 25% већу брзину.Пошто је керамички материјал лакши од челика, керамичке кугле производе мање центрифугалне силе за било коју дату брзину.

Апликације велике брзине најбоље раде са угаоним контактним лежајевима
Угаони контактни лежајеви су најбољи избор лежајева за апликације великих брзина.Један од разлога је тај што су куглице мање и што мање куглице теже мање и производе мање центрифугалне силе када се ротирају.Угаони контактни лежајеви такође имају уграђено предоптерећење на лежајевима које ради са центрифугалним силама да правилно котрља куглице у лежају.
Ако дизајнирате апликацију велике брзине, онда ћете желети високо прецизан лежај, обично унутар АБЕЦ 7 класе прецизности.
Лежај мање прецизности има више димензионалних „простора за померање“ када је произведен од лежаја високе прецизности.Због тога, када се лежај користи при великим брзинама, куглице се брзо котрљају преко стазе лежаја са мање поузданости што може довести до квара лежаја.
Лежајеви високе прецизности се производе по строгим стандардима и имају врло мало одступања од спецификација када се производе.Лежајеви високе прецизности су поуздани за апликације које се одвијају брзо јер обезбеђују добру интеракцију лопте и стазе.

Беаринг Руноут & крутост
Отказивање лежаја је количина осовине која кружи од свог геометријског центра док се ротира.Неке апликације, попут вретена алата за сечење, дозвољавају само мало одступање на његовим ротирајућим компонентама.
Ако конструишете овакву апликацију, онда изаберите високо прецизан лежај јер ће произвести мање испаде система због малих толеранција за које је лежај произведен.
Крутост лежаја је отпор на силу која узрокује да вратило одступи од своје осе и игра кључну улогу у минимизирању отпуштања вратила.Крутост лежаја долази од интеракције котрљајућег елемента са стазом трчања.Што се више котрљајући елемент притисне у стазу тркања, узрокујући еластичну деформацију, већа је крутост.

Крутост лежајева се обично категорише према:
Аксијална крутост
Радијална крутост
Што је већа крутост лежаја, потребно је више силе да се вратило помери када се користи.
Погледајмо како ово функционише са прецизним угаоним контактним лежајевима.Ови лежајеви обично долазе са произведеним помаком између унутрашњег и спољашњег пута.Када се угаони контактни лежајеви уграде, помак се уклања што узрокује да се куглице притисну у стазу клизања без икакве спољне силе.Ово се зове преднапрезање и процес повећава крутост лежаја чак и пре него што лежај примети било какве силе примене.

Подмазивање лежајева
Познавање ваших потреба за подмазивањем лежајева важно је за одабир правих лежајева и то треба узети у обзир у раној фази дизајна апликације.Неправилно подмазивање је један од најчешћих узрока квара лежајева.
Подмазивање ствара филм уља између котрљајућег елемента и клизног пута лежаја који помаже у спречавању трења и прегревања.
Најчешћи тип подмазивања је маст, која се састоји од уља са средством за згушњавање.Средство за згушњавање држи уље на месту, тако да неће напустити лежај.Како се куглица (куглични лежај) или ваљак (ваљкасти лежај) котрља преко масти, средство за згушњавање се одваја остављајући само филм уља између котрљајућег елемента и стазе клизања лежаја.Након што ваљак прође, уље и средство за згушњавање се поново спајају.
За апликације велике брзине, важно је знати брзину којом се уље и згушњивач могу одвојити и спојити.Ово се зове вредност апликације или носивости н*дм.
Пре него што изаберете маст, морате да пронађете ндм вредност своје апликације.Да бисте то урадили, помножите број обртаја апликације са пречником средишта куглица у лежају (дм).Упоредите своју ндм вредност са максималном вредношћу брзине масти која се налази на таблици са подацима.
Ако је ваша вредност н*дм већа од вредности максималне брзине мазива у таблици са подацима, онда маст неће моћи да обезбеди довољно подмазивања и доћи ће до прераног квара.
Још једна опција подмазивања за апликације при великим брзинама су системи уљне магле који мешају уље са компримованим ваздухом, а затим га убризгавају у ход лежаја у одмереним интервалима.Ова опција је скупља од подмазивања машћу јер захтева спољашњи систем за мешање и дозирање и филтриран компримовани ваздух.Међутим, системи уљне магле омогућавају лежајевима да раде при већим брзинама док генеришу нижу количину топлоте од подмазаних лежајева.
За апликације са нижим брзинама уљно купатило је уобичајено.Уљно купатило је када је део лежаја потопљен у уље.За лежајеве који ће радити у екстремним окружењима, суво мазиво се може користити уместо мазива на бази нафте, али се животни век лежаја обично скраћује због природе филма мазива који се временом распада.Постоји неколико других фактора које треба узети у обзир приликом одабира мазива за вашу апликацију, погледајте наш детаљни чланак „Све што треба да знате о подмазивању лежајева.

Резиме: Како одабрати лежај
Како одабрати прави лежај за вашу апликацију:

Пронађите носивост и капацитет носивости
Прво, знајте врсту и количину оптерећења лежаја које ће ваша апликација поставити на лежај.Мала до средња оптерећења обично најбоље функционишу са кугличним лежајевима.Примене за велика оптерећења обично најбоље функционишу са ваљкастим лежајевима.

Знајте брзину ротације ваше апликације
Одредите брзину ротације ваше апликације.Велике брзине (РПМ) обично најбоље раде са кугличним лежајевима, а ниже брзине обично најбоље раде са ваљкастим лежајевима.

Фактор отпуштања лежаја и крутости
Такође желите да одредите какву врсту испадања дозвољава ваша апликација.Ако апликација дозвољава само мала одступања, онда је куглични лежај највероватније ваш најбољи избор.

Пронађите право подмазивање за ваше потребе лежајева
За апликације велике брзине, израчунајте своју вредност н*дм, и ако је већа од максималне брзине масти, онда маст неће моћи да обезбеди довољно подмазивања.Постоје и друге опције као што је замагљивање уља.За апликације при малим брзинама, уљно купатило је добар избор.
Питања?Наши инжењери на лицу места би волели да се друже са вама и да вам помогну да изаберете најбољи лежај за вашу примену.