A csapágyhézag megértése
Definíció: Mi a csapágyhézag?
Csapágyhézag (más néven belső hézag vagy csapágyjáték) az a teljes távolság, amennyivel az egyik csapágygyűrű elmozdulhat a másik gyűrűhöz képest radiális irányban (radiális hézag) vagy axiális irányban (axiális hézag), mielőtt a gördülőelemek egyszerre érintkeznének mindkét gyűrűvel. Egyszerűbben fogalmazva, ez a csapágyba az összeszerelés előtt beépített “lazaság” vagy “játék” mértéke, amely figyelembe veszi a hőtágulást, a terhelés okozta alakváltozást és az illeszkedési hatásokat.
A megfelelő csapágyhézag kritikus fontosságú az optimális csapágyteljesítmény szempontjából, befolyásolja a terheléseloszlást, a súrlódást, a zajt, a futási pontosságot és az élettartamot. A túl kicsi hézag túlmelegedést és idő előtti meghibásodást okoz; a túl nagy hézag zajt okoz., rezgés, és a tengely pontatlan pozicionálása.
A csapágyhézag típusai
1. Radiális belső hézag
A leggyakrabban megadott típus:
- Meghatározás: A belső gyűrű távolsága radiálisan elmozdulhat a külső gyűrűhöz képest
- Mérés: Az egyik gyűrű rögzített állapotban tartásával mérje meg a másik gyűrű maximális radiális elmozdulását
- Tipikus értékek: 5-50 mikrométer (0,0002-0,002 hüvelyk) kis és közepes csapágyakhoz
- Érinti: Radiális merevség, terheléseloszlás, radiális futáspontosság
2. Axiális belső hézag
Bizonyos csapágytípusoknál fontos:
- Meghatározás: A belső gyűrű távolsága axiálisan eltolható a külső gyűrűhöz képest
- Releváns a következőhöz: Ferde hatásvonalú csapágyak, kúpgörgős csapágyak
- Beállítás: Gyakran állítható alátéttel vagy anya meghúzásával
- Érinti: Axiális merevség, előterhelés, tolóerő-kapacitás
Engedélyezési osztályozások
A csapágyakat szabványosított hézagosztályokkal gyártják:
ISO engedménycsoportok
- C2: A hézag kisebb, mint a normál (szűkebb)
- CN (Normál): Standard hézag a legtöbb alkalmazáshoz
- C3: A hézag nagyobb, mint a normál (lazább)
- C4: Nagyobb hézag, mint a C3-nál (még lazább is)
- C5: C4-nél nagyobb szabadtávolság (maximális standard szabadtávolság)
Kiválasztási kritériumok
Válassza ki a megfelelő hézagot az alkalmazástól függően:
- C2 (Szűk): Alacsony zajszintű alkalmazások, minimális tengelyütés szükséges, alacsony üzemi hőmérséklet
- CN (Normál): Standard a legtöbb általános ipari alkalmazáshoz
- C3 (Laza): Nagyfokú szoros illesztés, magas üzemi hőmérséklet, nagy terhelés, beálló görgőscsapágyak
- C4, C5: Nagyon magas hőmérsékletek, nagyon erős feszítőillesztések, nagy csapágyak jelentős hőtágulással
Az üzemi engedélyt befolyásoló tényezők
Kezdeti vs. működési engedély
A szabad távolság a telepítéstől az üzembe helyezésig változik:
Hézagcsökkentési tényezők
- Interferencia illesztés (tengely): A tengelyre való szoros illeszkedés kitágítja a belső gyűrűt, csökkentve a hézagot (jellemzően 70-80% interferencia)
- Interferencia illesztés (ház): A házban lévő szoros illeszkedés összenyomja a külső gyűrűt, csökkentve a hézagot (jellemzően 10-20% interferencia)
- Üzemi hőmérséklet: A belső gyűrű (a tengellyel együtt forog) jellemzően melegebb, mint a külső gyűrű, a differenciálmű tágulása csökkenti a hézagot
- Terhelés: Az alkalmazott terhelés rugalmasan deformálja a futógyűrűket, csökkentve a tényleges hézagot
Hézagnövelő tényezők
- Csapágykopás: Az anyageltávolítás idővel növeli a szabad távolságot
- Képlékeny deformáció: A horpadás vagy bemélyedés növeli a szabad távolságot
- Faj kúszás: A nem megfelelő interferencia lehetővé teszi a versenyek elfordulását az illeszkedésükben, ami hornyokat koptat
Üzemi hézag kiszámítása
A végleges üzemeltetési engedélynek figyelembe kell vennie az összes hatást:
- Üzemi hézag = Kezdeti hézag – Illeszkedéscsökkentés – Hőcsökkentés + Kopás
- A megfelelő kialakítás biztosítja, hogy a végső üzemi hézag kicsi pozitív értékű legyen
- A nulla vagy negatív üzemi hézag előterhelést okoz, ami növeli a súrlódást és a hőt.
A helytelen engedély következményei
Túl kicsi hézag (szoros csapágy)
- Túlzott súrlódás: A nagy érintkezési terhelés növeli a súrlódást és a hőtermelést
- Túlmelegedés: Romboló hőmérsékletet érhet el (> 120°C)
- Korai fáradtság: A nagy terhelés felgyorsítja a csapágyak kifáradását, az élettartam csökkenését
- Zaj: A szoros csapágyak magas hangú visítást okozhatnak
- Lefoglalási kockázat: Szélsőséges esetek csapágyleragadáshoz vezethetnek
Túl nagy hézag (laza csapágy)
- Ütésterhelés: Gördülőelemek ütköznek a futópályákon terhelés alatti irányváltással
- Zaj: Hallható csörgő vagy kopogó hangok
- Rezgés: Fokozott rezgés az ütések és az egyenetlen terheléseloszlás miatt
- Csökkentett pontosság: Túlzott tengely kifutása és pozicionálási hibák
- Gyorsított kopás: Az ütőterhelés és a csúszás felgyorsítja a kopást
- Ketreckárosodás: A túlzott szabad távolság károsíthatja a ketrecet
Mérési módszerek
Telepítés előtt (szerelés nélküli csapágy)
Radiális hézag mérése
- Támassza meg a külső gyűrűt, és kis radiális terhelést alkalmazzon a belső gyűrűre
- Elmozdulás mérése mérőórával
- Tipikus értékek: 10-30 µm közepes csapágyaknál
- Hasonlítsa össze a gyártó specifikációival
Érzésmódszer (kvalitatív)
- Tartsd meg az egyik versenyt, a másikat pedig kézzel mozgasd
- Tapasztalt szakemberek tudják felmérni, hogy megfelelő-e a távolság
- Nem pontos, de hasznos a gyors ellenőrzéshez
Telepítés után
Axiális elmozdulási módszer
- Szerelt csapágyak esetén axiális erőt kell alkalmazni
- Axiális elmozdulás mérése (a radiális hézaghoz viszonyítva)
- Hozzáférést igényel a tengelyvéghez
Rezgéselemzés
- A túlzott hézag fokozott nagyfrekvenciás rezgésként jelentkezik
- Hatásjelek a következőben: időhullám
- A csapágy természetes frekvenciáinak változásai
Védelem kiválasztási irányelvek
Hőmérséklet-emelkedés figyelembevétele
- Becsült csapágyhőmérséklet-emelkedés (jellemzően 20-60°C-kal a környezeti hőmérséklet felett)
- Számítsa ki a belső és külső gyűrűk közötti hőtágulási különbséget
- Válassza ki a kezdeti távolságot az optimális üzemi távolság biztosításához
- Ökölszabály: 100 mm-es furatú csapágy esetén °C hőmérsékletkülönbségenként 1 µm hézagcsökkenés
Interferencia illesztési kompenzáció
- Szoros tengelyillesztés: Használja a C3 vagy C4 tömítést a belső gyűrű tágulásának kompenzálására
- Laza tengelyillesztés: CN vagy C2 lehet megfelelő
- A ház illeszkedésének hatásai jellemzően kevésbé jelentősek, mint a tengely illeszkedésének hatásai
Alkalmazásspecifikus kiválasztás
- Precíziós alkalmazások: C2 vagy CN minimális ütéshez
- Villanymotorok: C3 gyakori a szoros tengelyillesztések és a hőmérséklet-emelkedés miatt
- Magas hőmérsékletű szolgáltatás: C4 vagy C5 a hőtágulás figyelembevételéhez
- Nehéz terhek: C3 vagy C4, terhelés alatt némi hézagcsökkenés elfogadható
Kapcsolat a rezgéssel és a diagnosztikával
A rezgési jellemzőkre gyakorolt hatás
- A túlzott hézag nemlineáris rezgési választ eredményez
- Több felharmonikusok ütésszerű terheléstől
- Szélessávú nagyfrekvenciás zaj
- A szabálytalan rezgés nem arányos a sebességgel
Diagnosztikai indikátorok
- Az idő múlásával a rezgésszint növekedése a kopás növekedését jelzi
- A nagyfrekvenciás ütések túlzott szabad távolságra utalnak
- A csapágymerevség változásai befolyásolják kritikus sebességek
- A hőmérséklet-monitorozás szoros csapágyat (magas hőmérséklet) mutat a normálhoz képest
A csapágyhézag egy kritikus specifikáció, amelyet megfelelően kell kiválasztani és ellenőrizni az optimális csapágyteljesítmény biztosítása érdekében. A hézag rezgésre, zajra és csapágy élettartamra gyakorolt hatásának megértése lehetővé teszi a csapágy jobb kiválasztását, a megfelelő beszerelési gyakorlatokat és a csapágyállapot hatékony diagnosztikai értelmezését.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 