Valčekové ložiská s plným počtom valčekov

Valčekové ložiská s plným počtom valčekov svojou konštrukciou – malá stavebná výška v porovnaní so šírkou – zabezpečujú dosiahnutie vysokej únosnosti pri malých zástavbových rozmeroch.

Použitie maximálneho počtu valčekov na úkor vodiacej klietky spôsobilo odlišné kinematické pomery pri prenose síl, čo ložiskám znemožňuje pracovať v takých vysokých obrátkach ako klasické valčekové ložiská.
V katalógu je uvedený ponúkaný sortiment jednoradových, dvojradových a dvojradových utesnených ložísk.
Valčekové ložiská s plným počtom valčekov si nájdu uplatnenie v uloženiach, kde sú kladené vysoké nároky na prenos zaťažujúcich síl v spojení s nižšími otáčkami.

Valčekové ložiská s plným počtom valčekov


 

Konštrukčné údaje

Hlavné rozmery

Hlavné rozmery valčekových ložísk sú uvedené v rozmerových tabuľkách a zodpovedajú medzinárodnej norme ISO 15 s výnimkou rady NNF 50, kde je šírka vonkajšieho krúžku o 1 mm užšia. Ostatné rozmery sú však zhodné.

Konštrukcia

Valčekové ložiská s plným počtom valčekov sa skladajú z troch základných častí – vnútorný krúžok opatrený vodiacimi prírubami, valčeky a vonkajší krúžok. Ložisko je potom doplnené poistnými krúžkami, príložným krúžkom, alebo tesneniami v závislosti od prevedenia.

Valčekové ložiská s plným počtom valčekov

Najrozšírenejšie prevedenia sú nasledovné

NCF
Jedná sa o najrozšírenejšie ložiská s plným počtom valčekov. Na vnútornom krúžku sú dve vodiace príruby, jedna vodiaca príruba je na vonkajšom krúžku a z druhej strany je poistný krúžok, ktorý udržuje ložisko v zmontovanom stave.Ložiská NCF môžu prenášať axiálne zaťaženie z jednej strany a môžu vyrovnávať určité malé axiálne posunutie hriadeľa. Prípustné hodnoty tohto posunutia sú uvedené v rozmerových tabuľkách.

Dvojradové ložiská

Dvojradové ložiská s plným počtom valčekov sa všetky dodávajú s domazávacou drážkou a otvormi na vonkajšom krúžku, čo umožňuje dokonalý prístup maziva do valivého priestoru každej valčekovej rady. Prevedenia NNC, NNCL, NNCF majú na vnútornom krúžku tri vodiace príruby, ktoré zaisťujú presné vedenie valčekov. Odlišujú sa počtom vodiacich prírub a poistných krúžkov na vonkajšom krúžku. Tieto zabraňujú vypadnutiu valivých telies.

NNC
Ložiská môžu prenášať obojsmerné axiálne zaťaženie. Vonkajší krúžok je tvorený z dvoch identických dielov. Pohromade sú pridržiavané poistnými prvkami. Majú vyhotovenú jednu vodiacu prírubu a teda ložisko môže prenášať obojsmerné axiálne zaťaženie.

NNCL
Tieto ložiská nemajú vonkajší krúžok s vodiacimi prírubami, preto je možné určité axiálne posunutie krúžkov voči sebe. Ložisko je udržiavané pohromade poistným krúžkom umiestneným vo vonkajšom krúžku medzi radami valčekov.

NNCF
Sú opatrené jednou prírubou a jedným poistným krúžkom na vonkajšom ložiskovom krúžku. Umožňujú prenos axiálnych síl v jednom smere a takisto je možné určité posunutie hriadeľa oproti telesu.

NNF
Ložiská sú vyrábané s vodiacimi prírubami na dvojdielnom vnútornom krúžku, ktorý je spojený pomocou pružného krúžku. Vonkajší krúžok je opatrený vodiacou prírubou. Takisto môžu prenášať axiálne sily v oboch smeroch. Vzhľadom na väčšiu vzdialenosť medzi jednotlivými radami valčekov môžu tieto ložiská prenášať aj klopné momenty.
Vonkajší krúžok ložísk NNF je o 1 mm užší než vnútorný a je opatrený dvomi drážkami pre poistné krúžky.
Ložiská sa štandardne dodávajú s tesneniami na obidvoch stranách a vnútorný priestor je naplnený mazivom, ktoré zabezpečuje činnosť ložísk v normálnych pracovných podmienkach do 110°C.

Presnosť

Ložiská sa bežne vyrábajú v základnom stupni presnosti P0. Výrobu ložísk s vyššou presnosťou je nutné prerokovať s výrobcom. Tolerancie rozmerov zodpovedajú medzinárodným štandardom, pričom ich číselné vyjadrenie je možné zistiť v norme ISO 492. Výnimkou sú ložiská radu NNC, kde kolísanie šírky vonkajšieho krúžku môže byť až dvojnásobkom normálnej tolerancie.

Radiálna vôľa

Ložiská s plným počtom valčekov sú bežne vyrábané a dodávané s normálnou radiálnou vôľou prípadne radiálnou vôľou C3. Na požiadanie môžu byť takisto vyhotovené s radiálnou vôľou C2 (menšia ako normálna) príp. C4, C5 (väčšia ako normálna a C3). Hodnoty radiálnej vôle zodpovedajú ISO 5753. Tieto hodnoty platia pre vyrobené a nenamontované ložisko.

Stabilizácia pre prevádzku vo vyššej teplote

Pre uloženia s vyššou prevádzkovou teplotou ako 120°C sa dodávajú ložiská so zvlášť tepelne spracovanými súčasťami, ktoré zabezpečujú rozmerovú a tvarovú stabilitu aj pri dlhodobom pôsobení vyššej teploty od 150°C do 400°C (S0, S1, S2, S3, S4). Dodávku takýchto ložísk je nutné prerokovať vopred.

Naklopiteľnosť

Vyhotovenie vnútornej konštrukcie v oblasti valivého styku umožňuje prevádzku valčekových ložísk aj pri určitom vzájomnom naklopení krúžkov. Bežné hodnoty sú:
3´ – pre ložiská radu 18
2´ – pre ložiská radu 22, 23, 29 a 30

Dynamické ekvivalentné zaťaženie valčekových ložísk

V prípade použitia valčekových ložísk výlučne s radiálnym zaťažením bez axiálnych síl sa dynamické zaťaženie vypočíta zo vzťahu:

Pr = Fr

Pokiaľ sa ložiská používajú aj na prenos axiálnych síl, dynamické zaťaženie sa vypočíta zo vzťahu:

Pr = Fr pre Fa/Fr ≤ e
Pr = 0,92.Fr + Y.Fa pre Fa/Fr > e

kde:
e = výpočtový súčiniteľ
e = 0,15 pre dvojradové ložiská
e = 0,2 pre ložiská radu 18
e = 0,3 pre ostatné ložiská

Y = súčiniteľ axiálneho zaťaženia
Y = 0,6 pre ložiská radu 18
Y = 0,4 pre ostatné ložiská

Pre spoľahlivú prácu valčekových ložísk, ktoré prenášajú axiálne zaťaženie je nutné zabezpečiť súčasné zaťaženie radiálnou silou, pričom pomer Fa/Fr by nemal prekročiť hodnotu 0,5.

Statické ekvivalentné zaťaženie ložísk

Pre staticky zaťažené valčekové ložiská platí:

Por = Fr

Minimálne zaťaženie ložísk

Na ložiská pri ich prevádzke by malo pôsobiť určité minimálne zaťaženie, aby bol zabezpečený ich spoľahlivý chod. Požadované zaťaženie je možné určiť zo vzťahu:

Valčekové ložiská s plným počtom valčekov

kde:
Fm – minimálne zaťaženie
kr – súčiniteľ minimálneho zaťaženia
kr = 0,1 pre ložiská radu 18
kr = 0,2 pre ložiská radu 29 a 48
kr = 0,25 pre ložiská radu 49
kr = 0,3 pre ložiská radu 22, 30
kr = 0,35 pre ložiská radu 23
kr = 0,4 pre ložiská radu NNF 50
n – prevádzkové otáčky
nr – prípustné otáčky pre mazanie olejom
dm – stredný priemer ložiska

Pokiaľ minimálne zaťaženie nie je spôsobené v dostatočnej miere hmotnosťou úložných celkov, je nutné vyvodiť dodatočné zaťaženie vhodným spôsobom – napnutím klinového remeňa a pod.

Medzná frekvencia otáčania

Medzná frekvencia otáčania uvádzaná v katalógu je maximálny počet otáčok, pri ktorých ložisko pracuje s určitou mierou bezpečnosti bez poruchy.

Dynamická axiálna únosnosť

Ložiská môžu takisto prenášať axiálne sily. V tomto prípade je únosnosť určená únosnosťou stykových plôch valivého telesa a vodiacej príruby.
S dostatočnou presnosťou sa môže určiť zo vzťahu:

Valčekové ložiská s plným počtom valčekov

kde:
Fap = maximálne prípustné axiálne zaťaženie
C0 = statická únosnosť
Fr = skutočné radiálne zaťaženie
N = prevádzkové otáčky
d = priemer otvoru ložiska
D = vonkajší priemer ložiska
k1 = 1 pre jednoradové ložiská mazané olejom
k1 = 0,5 pre jednoradové ložiská mazané tukom
k2 = 0,3 pre jednoradové ložiská mazané olejom
k2 = 0,15 pre jednoradové ložiská mazané tukom
k1 = 0,35 pre dvojradové ložiská mazané olejom
k1 = 0,2 pre dvojradové ložiská mazané tukom
k2 = 0,1 pre dvojradové ložiská mazané olejom
k2 = 0,06 pre dvojradové ložiská mazané tukom

Uvedený výpočet platí pre pôsobenie nepretržitej axiálnej sily.
Za krátkodobého pôsobenia môže byť hodnota až dvojnásobná, pri rázovom zaťažení až trojnásobná.
Maximálna sila by nemala prekročiť nasledovné hodnoty:

1,2 D2 pri nepretržitom zaťažení
3,0 D2 pri občasnom zaťažení