Razumijevanje zazora ležaja
Definicija: Što je razmak ležaja?
Zazor ležaja (također se naziva unutarnji zazor ili zazor ležaja) je ukupna udaljenost za koju se jedan prsten ležaja može pomaknuti u odnosu na drugi prsten u radijalnom smjeru (radijalni zazor) ili aksijalnom smjeru (aksijalni zazor) prije nego što kotrljajući elementi istovremeno dođu u kontakt s oba prstena. Jednostavnije rečeno, to je količina "labavosti" ili "zazora" ugrađenog u ležaj prije montaže, što omogućuje toplinsko širenje, otklon opterećenja i učinke interferencije.
Ispravan zazor ležaja ključan je za optimalne performanse ležaja, utječući na raspodjelu opterećenja, trenje, buku, točnost rada i vijek trajanja. Premali zazor uzrokuje pregrijavanje i prerani kvar; preveliki zazor uzrokuje buku, vibracija, i netočno pozicioniranje osovine.
Vrste zazora ležaja
1. Radijalni unutarnji zazor
Najčešće navedena vrsta:
- Definicija: Udaljenost Unutarnji trk se može radijalno pomicati u odnosu na vanjski trk
- Mjerenje: S jednom fiksiranom stazom, izmjerite maksimalni radijalni pomak druge staze
- Tipične vrijednosti: 5-50 mikrometara (0,0002-0,002 inča) za male do srednje ležajeve
- Utječe na: Radijalna krutost, raspodjela opterećenja, točnost radijalnog okretanja
2. Aksijalni unutarnji razmak
Važno za određene tipove ležajeva:
- Definicija: Udaljenost unutarnjeg prstena može se aksijalno pomicati u odnosu na vanjski prsten
- Relevantno za: Kutni kontaktni ležajevi, konusni valjkasti ležajevi
- Podešavanje: Često se podešava podmetanjem ili zatezanjem matice
- Utječe na: Aksijalna krutost, prednapon, aksijalna nosivost
Klasifikacije odobrenja
Ležajevi se proizvode sa standardiziranim klasama zračnosti:
ISO grupe za odobrenje
- C2: Razmak manji od normalnog (uži)
- CN (Normalno): Standardni razmak za većinu primjena
- C3: Razmak veći od normalnog (labaviji)
- C4: Razmak veći od C3 (još labaviji)
- C5: Razmak veći od C4 (maksimalni standardni razmak)
Kriteriji odabira
Odaberite odgovarajući razmak na temelju primjene:
- C2 (Usko): Primjene s niskom razinom buke, minimalno potrebno odstupanje osovine, niske radne temperature
- CN (Normalno): Standard za većinu općih industrijskih primjena
- C3 (Labavo): Visoka interferentna prianjanja, visoke radne temperature, velika opterećenja, sferični valjkasti ležajevi
- C4, C5: Vrlo visoke temperature, vrlo teški interferentni spojevi, veliki ležajevi sa značajnim toplinskim širenjem
Čimbenici koji utječu na operativno odobrenje
Početno u odnosu na operativno odobrenje
Razmak se mijenja od instalacije do rada:
Faktori smanjenja razmaka
- Interferentni dosjed (osovina): Čvrsto prianjanje na osovinu širi unutarnji prsten, smanjujući zazor (obično 70-80% interferencije)
- Interferentno prianjanje (kućište): Čvrsto prianjanje u kućištu komprimira vanjski prsten, smanjujući zazor (obično 10-20% interferencije)
- Radna temperatura: Unutarnji prsten (rotirajući s osovinom) obično je topliji od vanjskog prstena, diferencijalno širenje smanjuje zazor
- Opterećenje: Primijenjeno opterećenje elastično deformira prstenove, smanjujući efektivni zazor
Faktori povećanja klirensa
- Habanje ležaja: Uklanjanje materijala s vremenom povećava razmak
- Plastična deformacija: Brineliranje ili udubljivanje povećavaju razmak
- Rasno puzanje: Nedovoljna interferencija omogućuje rotaciju prstenova u svojim prianjanjima, trošeći žljebove
Izračun operativnog dopuštenja
Konačno operativno odobrenje mora uzeti u obzir sve učinke:
- Radni razmak = Početni razmak – Smanjenje prianjanja – Toplinsko smanjenje + Habanje
- Pravilan dizajn osigurava da je konačni radni razmak male pozitivne vrijednosti
- Nulti ili negativni radni zazor uzrokuje prednaprezanje, povećavajući trenje i toplinu
Posljedice neispravnog odobrenja
Premalo prostora (preteški ležaj)
- Prekomjerno trenje: Visoka kontaktna opterećenja povećavaju trenje i stvaranje topline
- Pregrijavanje: Može doseći destruktivne temperature (> 120°C)
- Prijevremeni umor: Visoka opterećenja ubrzavaju vijek trajanja ležaja zbog zamora.
- Buka: Zategnuti ležajevi mogu uzrokovati visokofrekventno cviljenje
- Rizik od napadaja: Ekstremni slučajevi mogu dovesti do zaglavljivanja ležaja
Preveliki zazor (labavi ležaj)
- Udarno opterećenje: Utjecaj kotrljajućih elemenata na utore pod opterećenjem
- Buka: Čujni zvukovi zveckanja ili kucanja
- Vibracija: Povećane vibracije od udaraca i neravnomjerna raspodjela opterećenja
- Smanjena točnost: Prekomjerno odstupanje osovine i pogreške u pozicioniranju
- Ubrzano trošenje: Udarno opterećenje i proklizavanje ubrzavaju trošenje
- Oštećenje kaveza: Preveliki razmak može oštetiti kavez
Metode mjerenja
Prije ugradnje (nemontirani ležaj)
Mjerenje radijalnog zazora
- Poduprite vanjski prsten, primijenite malo radijalno opterećenje na unutarnji prsten
- Mjerenje pomaka pomoću komparatora
- Tipične vrijednosti: 10-30 µm za srednje debele ležajeve
- Usporedite sa specifikacijama proizvođača
Metoda osjećaja (kvalitativna)
- Držite jednu utrku, a drugu pomičite ručno
- Iskusni tehničari mogu procijeniti je li dopušteno
- Nije precizno, ali korisno za brzu provjeru
Nakon instalacije
Metoda aksijalnog pomaka
- Za montirane ležajeve primijenite aksijalnu silu
- Mjerenje aksijalnog pomaka (odnosi se na radijalni zazor)
- Zahtijeva pristup kraju osovine
Analiza vibracija
- Preveliki razmak se manifestira kao povećane visokofrekventne vibracije
- Potpisi utjecaja u vremenski valni oblik
- Promjene u prirodnim frekvencijama ležaja
Smjernice za odabir rasprodaje
Razmatranje porasta temperature
- Procijenite porast temperature ležaja (obično 20-60°C iznad temperature okoline)
- Izračunajte diferencijalno širenje između unutarnjeg i vanjskog prstena
- Odaberite početni razmak kako biste osigurali optimalni radni razmak
- Pravilo: smanjenje zazora od 1 µm po °C temperaturne razlike za ležaj s provrtom od 100 mm
Kompenzacija interferencije
- Čvrsto prianjanje osovine: Koristite C3 ili C4 za kompenzaciju širenja unutarnjeg prstena
- Labav prianjanje osovine: CN ili C2 mogu biti prikladni
- Utjecaji prianjanja kućišta obično su manje značajni od prianjanja osovine
Odabir specifičan za primjenu
- Precizne primjene: C2 ili CN za minimalno odstupanje
- Elektromotori: C3 uobičajen zbog uskog prianjanja osovine i porasta temperature
- Usluga na visokim temperaturama: C4 ili C5 kako bi se uzelo u obzir toplinsko širenje
- Teški tereti: C3 ili C4, prihvatljivo je određeno smanjenje zračnosti pod opterećenjem
Odnos prema vibracijama i dijagnostici
Utjecaj na vibracijske karakteristike
- Preveliki razmak uzrokuje nelinearni vibracijski odziv
- Višestruko harmonici od udarnog opterećenja
- Širokopojasni visokofrekventni šum
- Nepravilne vibracije nisu proporcionalne brzini
Dijagnostički pokazatelji
- Povećanje ukupne razine vibracija tijekom vremena ukazuje na trošenje koje povećava razmak
- Visokofrekventni udarci ukazuju na prekomjerni razmak
- Promjene krutosti ležaja utječu kritične brzine
- Praćenje temperature otkriva čvrstoću ležaja (visoka temperatura) u odnosu na normalu
Zazor ležaja je ključna specifikacija koja se mora pravilno odabrati i provjeriti kako bi se osigurale optimalne performanse ležaja. Razumijevanje kako zazor utječe na vibracije, buku i vijek trajanja ležaja omogućuje bolji odabir ležaja, pravilne postupke ugradnje i učinkovitu dijagnostičku interpretaciju stanja ležaja.
 
									 
									 
									 
									 
									 
									