Proč je tepelná roztažnost důležitá pro ložiska?

Když se hřídel během provozu zahřeje, axiálně se roztahuje. Pokud jsou obě ložiska axiálně ukotvena (lokalizující uložení), roztahování vytváří vnitřní předpětí, které zvyšuje tření a teplotu. Správné uspořádání axiálního/neaxiálního uložení umožňuje tepelný nárůst bez poškození ložisek.

Co je to uspořádání s axiálním/neaxiálním uložením ložisek?

V uspořádání s axiálním/neaxiálním uložením je jedno ložisko axiálně upevněno (axiální uložení/lokalizující) pro polohování hřídele, zatímco druhé ložisko se může volně axiálně posouvat (neaxiální uložení) pro vyrovnání tepelné roztažnosti. Toto je nejběžnější uspořádání.

Which CTE value should I enter?

Use a mean linear CTE for the exact material grade over the actual temperature interval. CTE varies with composition and temperature; generic material-family values are only rough examples.

Jaké je typické tepelné rozšíření?

Ocelová hřídel o délce 1 metru se při nárůstu teploty o 50 °C roztáhne přibližně o 0,6 mm. To se může zdát malé, ale pokud jsou obě ložiska axiálně fixována, může to generovat obrovské síly.

Does axial differential growth determine bearing fit or clearance?

No. Axial span growth helps size axial displacement capacity. Radial fit and bearing internal clearance require local diameters, ring/seat temperatures, material properties and the exact bearing arrangement.

Bezplatný inženýrský nástroj #054

Kalkulačka tepelné roztažnosti ložiska

Vypočítejte samostatné rovnoměrné osové tepelné změny hřídele a tělesa a jejich znaménkový rozdíl. Zadejte skutečné délky, střední hodnoty CTE a změny teploty.

δ = L × α × ΔTOhřev/chlazení se znaménkemBez automatické volby ložiska

Výsledky

Axiální roztažnost hřídele δ_shaft

Axiální roztažnost pouzdra δ_housing

Diferenciální roztažnost

Vzorec pro tepelnou roztažnost

L — účinné počáteční rozpětí (mm)
α — střední lineární CTE v uvedeném intervalu (μm/(m·K), číselně ×10⁻⁶/K)
ΔT — změna teploty se znaménkem vůči referenčnímu stavu (rozdíl v K nebo °C)

Vstup CTE

CTE závisí na jakosti materiálu a teplotě. Střední hodnotu pro skutečný interval určete z ověřených údajů o materiálu, nikoli volbou obecného označení skupiny materiálů.

Uspořádání s pevným ložiskem / volným ložiskem

ℹ️ Uspořádání s pevným a volným uložením může vyrovnat axiální posunutí vyvolané rozdílnou tepelnou roztažností hřídele a tělesa, avšak potřebný zdvih a typ ložiska je nutné zvolit podle celkového zatížení uspořádání, uložení, tolerancí a údajů výrobce.