Łożyska kulkowe poprzeczne: typy, rozmiary, przewodnik po nośnościach

Łożyska kulkowe zwykłe przenoszą więcej światowego obciążenia obrotowego niż jakikolwiek inny typ łożyska tocznego. Otwórz pralkę, wentylator chłodzący, silnik pompy lub piastę hulajnogi elektrycznej, a istnieje duże prawdopodobieństwo, że na wale znajdzie się jedno lub więcej łożysk kulkowych poprzecznych. Niniejsze odniesienie techniczne zostało napisane na poziomie fabryki. Wyjaśnia, jak zbudowane są łożyska kulkowe poprzeczne, jak liczby na rysunku przekładają się na rzeczywiste osiągi, jak wybierać pomiędzy serią, uszczelnieniami, koszykami, luzami i smarami oraz co sprawdza się, zanim łożysko opuści produkcję.

3 – 130 mm Standardowy zakres otworów dla łożysk kulkowych poprzecznych, od rozmiarów przyrządowych po rozmiary przemysłowe

P0 – P2 Dostępne klasy precyzji, od wrzecion ogólnego przeznaczenia po ultraprecyzyjne

-40 do 250°C Okno robocze w zależności od wyboru smaru, uszczelnienia i koszyka

ISO281 Podstawa wartości trwałości znamionowej L10 podanych w tym przewodniku

Łożyska kulkowe poprzeczne w skrócie

Odpowiedź bezpośrednia

Łożysko kulkowe zwykłe to jednorzędowe promieniowe łożysko toczne, którego pierścień wewnętrzny i zewnętrzny mają ciągły, głęboki rowek na bieżni. Rowki są ściśle dopasowane do promienia kulki, dzięki czemu łożysko wytrzymuje obciążenie promieniowe, obciążenie osiowe w obu kierunkach oraz obciążenie łączone przy dużej prędkości przy niskim tarciu, niskim poziomie hałasu i prawie bezobsługowym. Nie można ich rozdzielić, są dostępne w wersji otwartej, ekranowanej lub uszczelnionej i stanowią domyślny wybór w przypadku maszyn obrotowych ogólnego przeznaczenia.

Najlepsze dopasowanie do łożysk kulkowych poprzecznych

Obciążenie promieniowe w połączeniu z lekkim lub umiarkowanym obciążeniem osiowym w obu kierunkach
Prędkości od kilkuset do ponad 20 000 obr/min w zależności od rozmiaru
Zastosowania, w których liczy się niski poziom hałasu i niski poziom wibracji
Obudowy, których nie można otworzyć w celu ponownego nasmarowania
Produkcja seryjna, w której jeden numer części musi pasować do każdej jednostki

Rozważ inny typ łożyska, gdy

W cyklu pracy dominują duże obciążenia udarowe lub udarowe
Ugięcie wału lub niewspółosiowość obudowy przekracza około 10 minut kątowych
Obciążenie osiowe jest duże w porównaniu z obciążeniem promieniowym
Łożysko oscyluje pod bardzo małymi kątami pod dużym obciążeniem
Przestrzeń promieniowa jest ciasna, ale obciążenie promieniowe jest bardzo duże

Ponieważ rowki bieżni są głębokie i ściśle dopasowane do kulek, łożyska kulkowe zwykłe tolerują niewielkie siły osiowe bez żadnego specjalnego układu. Często do umieszczenia całego wirnika wystarczy jedno łożysko na każdym końcu wału. Ta prostota wyjaśnia, dlaczego projektanci wciąż wracają do łożysk kulkowych poprzecznych, począwszy od kompaktowych, miniaturowych rozmiarów, po duże rozmiary przemysłowe.

Budowa łożysk kulkowych poprzecznych: cztery części, wiele możliwości konstrukcyjnych

Każde łożysko kulkowe poprzeczne zbudowane jest z pierścienia wewnętrznego, pierścienia zewnętrznego, zestawu kulek i koszyka. Dla ochrony dodaje się uszczelki lub osłony. Każdy element oferuje opcje, które zmieniają koszt, żywotność, prędkość i hałas, więc rysunek, który wygląda identycznie z zewnątrz, może zachowywać się zupełnie inaczej w użytkowaniu.

Wewnętrzny pierścień

Toczone z kutych lub walcowanych półfabrykatów rurowych, hartowane, a następnie szlifowane na otworze, powierzchniach czołowych i bieżni. Dokładność otworu i okrągłość bieżni decydują o tym, jak płynnie pracuje łożysko i jak dobrze jest ono osadzone na wale.

Pierścień zewnętrzny

Podtrzymuje zewnętrzną bieżnię oraz, w wersjach uszczelnionych, rowek uszczelki. Jego średnica zewnętrzna musi mieścić się w wąskiej tolerancji, aby zapewnić równomierne dopasowanie w obudowie. Warianty obejmują pierścienie gładkie, z rowkiem na pierścień zabezpieczający i pierścienie zewnętrzne z kołnierzem.

Piłki

Zwykle kulki ze stali chromowej w klasach G10 do G28. Niższa liczba stopni oznacza lepszą kulistość i spójność wielkości. Cichobieżne łożyska silnika klasy premium zazwyczaj wykorzystują G10 lub lepszy.

Klatka

Oddziela kulki i prowadzi je równomiernie po bieżni. Materiał koszyka kontroluje tarcie, hałas, limity temperatury i reakcję łożyska na wibracje.

Zgodność z bieżnią i uzupełnienie piłki

Promień rowka w łożyskach kulkowych poprzecznych wynosi zazwyczaj około 52 procent średnicy kulki. Węższy rowek zwiększa powierzchnię styku i zwiększa nośność, ale zwiększa również tarcie i wrażliwość na niewspółosiowość. Większość projektów osiąga wartość zbliżoną do 52 procent, ponieważ równoważy ona wydajność z niskim momentem obrotowym. Montaż odbywa się metodą ekscentryczną (Conrad). Pierścień wewnętrzny przesuwa się w jedną stronę, kulki ładuje się do szczeliny w kształcie półksiężyca, kulki rozkładają się równomiernie i montuje się klatkę. Metoda ta ogranicza liczbę pasujących kulek, dlatego też łożyska kulkowe zwykłe przenoszą mniejsze obciążenie promieniowe niż konstrukcje z rowkami wypełniającymi o tym samym rozmiarze. W zamian nieprzerwana bieżnia zapewnia płynniejszą pracę i lepszą wytrzymałość osiową.

Porównanie typów klatek

Klatka type	Limit temperatury	Możliwość prędkości	Poziom hałasu	Typowe zastosowanie
Stal tłoczona (nitowana lub zatrzaskowa)	Do 300°C, ograniczona smarem	Średnie do wysokiego	Umiarkowane	Maszyny ogólne, pompy, skrzynie biegów
Poliamid PA66-GF25	-40 do 120°C, szczytowo do 150°C	Wysoka	Niski	Sprzęt AGD, małe silniki, wentylatory
Mosiądz obrabiany lub prasowany	Do 250°C	Średnie do wysokiego	Umiarkowane	Urządzenia wibracyjne, sprężarki, silniki o dużej wytrzymałości
Zerknij	Do 200°C lub więcej	Bardzo wysoki	Niski	Narażenie chemiczne, wrzeciona o dużej prędkości

Odczytywanie oznaczeń łożysk kulkowych zwykłych bez zgadywania

Oznaczenie wydrukowane na łożysku jest specyfikacją zwartą. Pierwsza cyfra określa typ łożyska, gdzie 6 oznacza łożyska kulkowe poprzeczne. Następna cyfra podaje serię wymiarów (łącznie szereg szerokości i średnicy). Dwie ostatnie cyfry określają średnicę otworu. Od kodu 04 w górę pomnóż przez 5, aby uzyskać otwór w milimetrach, więc 05 oznacza 25 mm, 08 oznacza 40 mm, a 12 oznacza 60 mm. Cztery kody łamią tę zasadę: 00 równa się 10 mm, 01 równa się 12 mm, 02 równa się 15 mm i 03 równa się 17 mm.

Przyrostek	Znaczenie	Praktyczny efekt
Z/ZZ	Metalowa osłona po jednej/obu stronach	Niski friction, protection against coarse particles, no contact with the inner ring
RS/2RS	Gumowa uszczelka kontaktowa po jednej/obu stronach	Lepsze usuwanie kurzu i rozprysków wody, wyższe tarcie, niższe ograniczenie prędkości
RZ/2RZ	Bezdotykowa uszczelka gumowa po jednej/obu stronach	Kompromis pomiędzy uszczelnieniem a tarciem
C2, C3, C4	Promieniowy luz wewnętrzny mniejszy lub większy niż CN	Dostosowuje się do warunków dopasowania, temperatury i obciążenia
P6, P5, P4	Wysokaer dimensional and running accuracy	Niskier runout, quieter operation, higher achievable speed
N/NR	Rowek pierścienia osadczego / rowek z pierścieniem osadczym	Umiejscowienie osiowe w oprawie bez występu
Z3, V3	Niski-vibration grade marking	Wybrany do cichych zastosowań
Przedrostek F	Pierścień zewnętrzny z kołnierzem	Upraszcza konstrukcję obudowy i pozycjonowanie osiowe

Przykład 1

6204-2RS C3

Łożyska kulkowe zwykłe, 02 diameter series, 20 mm bore, contact seals on both sides, clearance larger than normal. A very common specification for small electric motors and agricultural machinery.

Przykład 2

6305-ZZ P6

Seria o średnicy 03, otwór 25 mm, metalowe osłony po obu stronach, większa dokładność ruchu. Nadaje się do wałów wejściowych skrzyni biegów i urządzeń pomocniczych obrabiarek, gdzie prędkość jest umiarkowana i liczy się precyzja.

Przykład 3

6006-2RZ

Seria wymiarowa 00 z otworem 30 mm, uszczelnieniami bezstykowymi po obu stronach. Wybrany do dmuchaw i wentylatorów, które wymagają równowagi pomiędzy uszczelnieniem i niskim momentem obrotowym.

Wybór pomiędzy seriami 69, 60, 62, 63 i 64 przy tym samym otworze

Do wielu rozmiarów wałów można zastosować kilka łożysk kulkowych poprzecznych o różnych średnicach zewnętrznych. Przejście na cięższą serię zwiększa rozmiar i szerokość kulki, co zwiększa nośność, ale także zwiększa masę, tarcie i wymaganą przestrzeń w obudowie. Poniższa tabela porównuje pięć serii przy średnicy otworu 25 mm. Wartości są typowymi wartościami referencyjnymi na poziomie katalogu; potwierdzić na podstawie zatwierdzonego rysunku przed ostatecznym projektem.

Oznaczenie	Seria	d × D × B (mm)	Cr (kN)	C0r (kN)	Prędkość graniczna smaru (r/min)	Masa (kg)
6905	69 dodatkowe światło	25 × 42 × 9	7.02	3.55	18000	0.06
6005	60 światła	25 × 47 × 12	10.1	5.85	16000	0.08
6205	62 średnie	25 × 52 × 15	14.0	7.88	13000	0.13
6305	63 ciężki	25 × 62 × 17	22.5	11.6	11000	0.23
6405	64 bardzo ciężki	25 × 80 × 21	38.0	23.2	8500	0.53

Podstawowa nośność dynamiczna Cr przy średnicy 25 mm (kN)

6905 (seria 69)

7.02

6005 (seria 60)

10.1

6205 (seria 62)

14.0

6305 (seria 63)

22.5

6405 (seria 64)

38.0

Wydajność dynamiczna wzrosła ponad pięciokrotnie w porównaniu z serią 69 do 64, podczas gdy prędkość graniczna spadła mniej więcej o połowę. Ten kompromis napędza logikę selekcji. Wybierz serię 69 lub 60, gdzie przestrzeń jest ograniczona, a ładunki lekkie. Wybierz serię 62 jako wszechstronną domyślną. Przejdź na serię 63 lub 64, gdy obliczona trwałość serii 62 jest zbyt krótka lub gdy spodziewane są obciążenia udarowe.

Rozmiary referencyjne serii 60

Seria 60 jest szeroko stosowana w silnikach urządzeń, elektronarzędziach i kompaktowych przekładniach. Tabela zawiera najczęściej wymagane rozmiary.

Oznaczenie	d (mm)	D (mm)	B (mm)	Cr (kN)	C0r (kN)	Masa (kg)
6001	12	28	8	5.4	2.36	0.022
6002	15	32	9	5.6	2.8	0.030
6003	17	35	10	6.0	3.25	0.039
6004	20	42	12	9.4	5.0	0.069
6006	30	55	13	13.2	8.3	0.12
6007	35	62	14	16.0	10.3	0.16
6008	40	68	15	17.0	11.6	0.19
6010	50	80	16	22.0	16.2	0.26

Wartości znamionowe obciążenia, żywotność L10 i ich znaczenie w godzinach

W każdym arkuszu danych łożysk kulkowych poprzecznych znajdują się dwie wartości nośności. Podstawowa nośność dynamiczna Cr to stałe obciążenie promieniowe, przy którym grupa identycznych łożysk osiąga trwałość znamionową jednego miliona obrotów. Podstawowe obciążenie statyczne C0r to obciążenie, które powoduje trwałe odkształcenie przy najbardziej obciążonym styku o wartości około 0,0001 średnicy kuli. Ocena dynamiczna reguluje trwałość zmęczeniową. Ocena statyczna reguluje obciążenie udarowe i postojowe.

L10 = (Cr / P)³ × 10⁶ obrotów

L10h = L10 / (60 × n) godzin

Cr = podstawowa nośność dynamiczna, P = równoważne obciążenie dynamiczne, n = prędkość obrotowa w obr./min. Wykładnik 3 dotyczy łożysk kulkowych.

Znajdowanie obciążenia zastępczego P

Gdy działa tylko siła promieniowa, P równa się Fr. Gdy występuje siła osiowa, porównaj Fa/Fr ze współczynnikiem e. Jeżeli Fa/Fr nie jest większe niż e, to P = Fr. W przeciwnym razie P = 0,56 Fr Y Fa. Współczynniki e i Y zależą od stosunku f0·Fa/C0r, gdzie f0 jest współczynnikiem obliczeniowym podanym w danych produktu.

f0·Fa / C0r	e	X (kiedy Fa/Fr > e)	Y (kiedy Fa/Fr > e)
0.172	0.19	0.56	2.30
0.345	0.22	0.56	1.99
0.689	0.26	0.56	1.71
1.03	0.28	0.56	1.55
2.07	0.34	0.56	1.31
3.45	0.38	0.56	1.15
6.89	0.44	0.56	1.00

Jak obciążenie zmienia życie: przykład 6205

Wykres przedstawia obliczone godziny L10 dla łożyska 6205 (Cr = 14,0 kN) pracującego przy 1500 obr/min. Ponieważ życie toczy się według relacji sześciennej, niewielki wzrost obciążenia gwałtownie skraca życie. Podwojenie obciążenia równoważnego z 2 kN do 4 kN zmniejsza żywotność ośmiokrotnie, z około 3800 godzin do około 480 godzin. Oś pionowa jest logarytmiczna.

6205 obliczona trwałość w porównaniu z równoważnym obciążeniem przy 1500 obr./min

Jakość smarowania reguluje żywotność

Stosunek lepkości κ porównuje rzeczywistą lepkość oleju w temperaturze roboczej z lepkością potrzebną do uzyskania pełnego filmu. Poniżej κ = 1 powierzchnie stykają się, a żywotność spada poniżej obliczonej wartości. Od 1 do 4 tworzy się pełny film, a życie może przekroczyć ocenę podstawową. Czysty olej lub smar z wysokiej jakości powłoką jest zatem tyle samo wart, co większe łożysko.

Minimalne wymagania dotyczące obciążenia

Piłki skid instead of rolling when the load is too low, which smears the raceways. A practical guideline is to keep the radial load at or above about 1 percent of C0r. Lightly loaded fan and motor shafts often add a wave spring to provide this.

Granice obciążenia osiowego

W przypadku pracy ciągłej należy utrzymywać obciążenie osiowe poniżej około połowy obciążenia promieniowego. Krótkie szczyty mogą być wyższe, ale tylko wtedy, gdy statyczny współczynnik bezpieczeństwa utrzymuje się powyżej 2, a łożysko nie pracuje już w pobliżu swojej prędkości granicznej.

Ograniczenia prędkości, moment tarcia i wzrost temperatury

Prędkość łożysk kulkowych poprzecznych zależy od rozmiaru, koszyka, środka smarnego i uszczelnienia. Współczynnik prędkości dm·n, który jest średnicą podziałową w mm pomnożoną przez obr./min, jest wygodną liczbą porównawczą. Konstrukcje z koszykami stalowymi smarowanymi smarem zwykle pracują z prędkością od 400 000 do 600 000 mm·r/min. Mgła olejowa, lekkie napięcie wstępne i wyższa precyzja mogą znacząco podnieść tę wartość.

Względna prędkość graniczna według typu zamknięcia (łożysko otwarte = 100%)

Otwórz

100%

Ekranowany (ZZ)

około 97%

Uszczelnienie bezdotykowe (2RZ)

około 80%

Uszczelka stykowa (2RS)

około 50%

Szacowanie tarcia i ciepła

Zależny od obciążenia moment tarcia łożysk kulkowych zwykłych można oszacować jako M = 0,5 × μ × P × d, gdzie μ to współczynnik tarcia (około 0,0015 dla tego typu łożyska), P to równoważne obciążenie, a d to średnica otworu. Dla 6205 przenoszącego 1,4 kN, M ≈ 0,5 × 0,0015 × 1400 N × 0,025 m ≈ 0,026 N·m. Przy 3000 obr./min odpowiada to około 8 W ciepła pochodzącego z tarcia związanego z obciążeniem. Opór uszczelnienia i ubijanie smaru sumują się, dlatego łożyska uszczelnione pracują cieplej niż łożyska otwarte przy tej samej prędkości.

Stabilna temperatura robocza wynosi zwykle od 20 do 40°C powyżej temperatury otoczenia. Temperatura, która stale rośnie po pierwszej godzinie pracy, wskazuje na nadmierne smarowanie, niewystarczający luz, zatarte uszczelnienie lub niewspółosiowość.

Luz wewnętrzny i pasowanie do łożysk kulkowych poprzecznych

Promieniowy luz wewnętrzny to całkowita odległość, jaką jeden pierścień może przesunąć względem drugiego w kierunku promieniowym przed montażem. Pasowania wciskowe na pierścieniu wewnętrznym rozszerzają pierścień, a gradient temperatury pomiędzy pierścieniami jeszcze bardziej zmniejsza luz. Z reguły luz roboczy zmniejsza się o około 70 do 80 procent efektywnego wcisku w gnieździe pierścienia wewnętrznego. Łożysko, które ma wygodny luz na stole warsztatowym, może zatem po zamontowaniu pracować prawie bez żadnego luzu.

Zakres otworów (mm)	C2 (µm)	CN (µm)	C3 (µm)	C4 (µm)
10 do 18	0 – 9	3 – 18	11 – 25	18 – 33
24 do 30	0 – 10	5 – 20	13 – 28	23 – 41
30 do 40	1 – 11	6 – 20	15 – 33	28 – 46

Typowe wartości luzu promieniowego dla łożysk kulkowych poprzecznych według grup ISO 5753. Sprawdź z rysunkiem konkretnego projektu.

Wytyczne dotyczące pasowania wału i oprawy

Stan operacyjny	Tolerancja wału	Tolerancja mieszkaniowa
Obrotowy pierścień wewnętrzny, normalne obciążenie	k5 lub k6 (do 100 mm)	H7 lub J7
Obrotowy pierścień wewnętrzny, lekkie obciążenie lub małe otwory	j5 lub js5	H7
Obrotowy pierścień wewnętrzny, obciążenie duże lub udarowe	m5 lub m6	J7 lub K7
Nieruchomy pierścień wewnętrzny, obciążenie stałe w kierunku	g6 lub h6	H7
Obrotowy pierścień zewnętrzny (piasty kół, koła napinające)	g6 lub h6	N7 lub P7
Łożysko pływające w osłonie końcowej silnika	k5 lub k6	H7 lub G7

Stopnie precyzji i dokładność biegu

Gatunek precyzyjny kontroluje tolerancję wymiarową i dokładność działania. Większość łożysk kulkowych poprzecznych jest dostarczana w klasie P0 (normalnej). Wyższe klasy P6, P5, P4 i P2 dokręcają odchylenie otworu, bicie promieniowe i bicie czołowe. Poniższe wartości dotyczą zakresu otworów od 18 do 30 mm.

Ocena	Odchylenie otworu Δdmp (µm)	Wewnętrzny pierścień radial runout Kia (µm)	Typowe zastosowanie
P0 (normalny)	0 do -10	13	Maszyny ogólne, urządzenia, przenośniki
P6	0 do -10	8	Ciche silniki, skrzynie biegów, pompy
P5	0 do -8	4	Urządzenia pomocnicze do obrabiarek, wentylatory wysokoobrotowe
P4	0 do -6	2.5	Wrzeciona precyzyjne, sprzęt pomiarowy
P2	0 do -2,5	1.5	Ultraprecyzyjne instrumenty

Pieczęcie, tarcze i poziomy ochrony

Zamknięcie łożysk kulkowych poprzecznych określa, jak długo smar pozostaje w środku i jak długo zanieczyszczenia pozostają na zewnątrz. Wybór wpływa na prędkość, moment obrotowy i żywotność w większym stopniu, niż spodziewa się większość użytkowników.

Wariant	Kontakt z pierścieniem wewnętrznym	Ochrona przed kurzem	Ochrona przed wilgocią	Tarcie	Najlepsza aplikacja
Otwórz	Żadne	Żadne	Żadne	Niskiest	Przekładnie smarowane olejem, czyste zamknięte obudowy
Tarcza ZZ	Nie	Dobry na gruby pył	Biedny	Bardzo niski	Silniki elektryczne, wentylatory w czystym środowisku
2RZ	Nie (narrow gap)	Bardzo dobrze	Uczciwe	Niski	Dmuchawy, urządzenia średnioobrotowe
2RS	Tak (warga)	Znakomicie	Dobra ochrona przed rozpryskami	Umiarkowane to high	Maszyny rolnicze, przenośniki, sprzęt outdoorowy

Materiał uszczelki NBR

Olejoodporny, ekonomiczny, z ciągłą pracą od około -30 do 100°C i krótkimi chwilami do 120°C. Standardowy wybór dla większości uszczelnionych łożysk kulkowych poprzecznych.

Materiał uszczelnienia FKM

Wytrzymuje ciągłą pracę do około 200°C i jest odporny na wiele substancji chemicznych i syntetycznych smarów. Wybrany do silników wysokotemperaturowych i agresywnych środowisk.

Uszczelki pokryte PTFE

Bardzo niskie tarcie i duża odporność chemiczna. Nadaje się do zastosowań wymagających dużych prędkości, które nadal wymagają bariery stykowej chroniącej przed drobnym pyłem.

Wybór smarowania łożysk kulkowych poprzecznych

Smar napełniany fabrycznie jest najpopularniejszym smarem do łożysk kulkowych poprzecznych, ponieważ zapewnia prostą konstrukcję i pozwala uniknąć obiegów oleju. Wybór odpowiedniego smaru zależy od temperatury, prędkości i narażenia na wodę lub chemikalia.

Rodzaj smaru	Zakres temperatur	Dostosowanie prędkości	Charakterystyka
Mydło litowe, olej mineralny	-30 do 110°C	Średnie do wysokiego	Ogólnego przeznaczenia, dobra wodoodporność
Kompleks litowy, olej mineralny	-30 do 130°C	Średnie do wysokiego	Wysokaer dropping point, suited to continuous duty
Polimocznik, ester syntetyczny lub PAO	-40 do 150°C	Wysoka	Niski noise, long life in sealed motors
Kompleks sulfonianu wapnia	-20 do 140°C	Niski to medium	Znakomicie water and corrosion protection
PFPE z zagęszczaczem PTFE	-30 do 250°C	Średni	Chemicznie obojętny, do ekstremalnych środowisk
Biały smar H1 dopuszczony do kontaktu z żywnością	-20 do 120°C	Średni	Dozwolony przypadkowy kontakt z żywnością

Typowe jest wypełnienie wolnej przestrzeni od 30 do 50 procent. Łożyska szybkoobrotowe zwykle działają najlepiej w dolnej części tego zakresu, ponieważ zbyt dużo smaru zwiększa straty ubijania i temperaturę. Łożyska kulkowe poprzeczne uszczelnione są napełnione na cały okres eksploatacji i nie należy ich ponownie smarować. Łożyska otwarte wymagają okresowego uzupełniania. Ogólna zasada jest taka, że żywotność smaru skraca się o połowę na każde 15°C powyżej 70°C, jak pokazuje tabela.

Względna trwałość smaru w funkcji temperatury roboczej (70°C = 100%)

Opcje materiałów i powierzchni

W standardowych łożyskach kulkowych poprzecznych wykorzystuje się wysokowęglową stal chromową GCr15, odpowiadającą normie SAE 52100. W przypadku środowisk specjalnych inne materiały różnią się twardością i odpornością na korozję, oszczędnością masy lub izolacją elektryczną.

Opcja materiałowa	Typowa twardość	Odporność na korozję	Kluczowe cechy
GCr15 / SAE 52100	HRC 60 do 64	Niski (needs protective grease)	Wysokaest load capacity, standard choice
Stal nierdzewna 440C	HRC 58 do 60	Dobrze	Wydajność około 20% niższa niż w przypadku stali chromowanej, odpowiednia do miejsc wilgotnych i wilgotnych
Hybrydowe kulki ceramiczne Si3N4	Piłki above HV 1500	Dobrze in the balls, rings still steel	Gęstość kulki 3,2 g/cm3 wobec 7,8 g/cm3, mniejsza siła odśrodkowa, izolacja elektryczna
Izolowany pierścień zewnętrzny (powłoka Al2O3)	Jako stal bazowa	Taka sama jak stal podstawowa	Zazwyczaj znamionowane na 1000 V DC, chroni przed przepływem prądu

Specjalne warianty łożysk kulkowych poprzecznych

Pierścień zewnętrzny z kołnierzem

Pierścień na pierścieniu zewnętrznym ustala łożysko względem powierzchni czołowej oprawy. Redukuje konieczność obróbki i upraszcza pozycjonowanie osiowe w małych przekładniach i urządzeniach.

Rowek pierścienia osadczego

Rowek na powierzchni zewnętrznej mieści pierścień ustalający, eliminując potrzebę stosowania kołnierza obudowy i skracając montaż.

Przedłużony pierścień wewnętrzny

Pierścień wewnętrzny jest szerszy niż pierścień zewnętrzny, co zapewnia większy kontakt z wałem i miejsce na śruby ustalające lub kołnierze blokujące, co jest rozwiązaniem powszechnym w urządzeniach rolniczych i przenośnikach.

Miniaturowe i cienkie

Rozmiary otworów od 3 mm, stosowane w urządzeniach medycznych, małych silnikach i instrumentach precyzyjnych. Typowe są lekkie napięcie wstępne i smar o niskim momencie obrotowym.

Konstrukcja odporna na wysokie temperatury

Stabilizowane pierścienie, żaroodporna klatka i specjalny smar umożliwiają ciągłą pracę w temperaturach powyżej 200°C, przy stosowaniu w pobliżu piekarników, suszarek i pieców.

Seria silników o niskim poziomie hałasu

Wyselekcjonowane kulki, dopracowane wykończenie bieżni i cichy smar osiągają stopień wibracji Z3, przeznaczony do silników sprzętu AGD i HVAC.

Gdzie każda specyfikacja sprawdza się najlepiej

W tabeli zebrano typowe specyfikacje początkowe dla popularnych maszyn. Rzeczywisty wybór należy potwierdzić obliczeniami obciążenia, prędkości i środowiska.

Zastosowanie	Typowa seria	Zamknięcie	Rozliczenie	Klatka	Smar
Silnik elektryczny (0,75 do 7,5 kW)	62, 63	ZZ lub 2RS	C3	Stal lub PA66	Polimocznik, olej estrowy
Pompa odśrodkowa	62, 63	2RS lub otwarty za pomocą oleju	C3	Stal lub mosiądz	Kompleks litowy
Wentylator chłodzący	60, 62	2RZ	CN lub C3	PA66	Niski-noise ester grease
Wał wejściowy skrzyni biegów	62, 63	Otwórz or ZZ	CN lub C3	Stal lub mosiądz	Kąpiel w oleju przekładniowym
Bęben pralki	62, 63	2RS	CN	Stal	Smar wodoodporny
Piasta do hulajnogi elektrycznej	60, 62	2RS	C3	Stal	Mydło litowe
Elektronarzędzia	60, 62	ZZ	C3	Stal lub PA66	Polimocznik
Rolki napinające przenośnika	62, 63	2RS	C3	Stal	Sulfonian wapnia

Jak produkowane i kontrolowane są łożyska kulkowe zwykłe

Spójność w łożyskach kulkowych poprzecznych wynika z kontroli procesu na każdym etapie. Poniższy przepływ przebiega typową trasą fabryczną od surowca do opakowania eksportowego.

Etap 1

Dobór i kucie stali

Odgazowany próżniowo pręt GCr15 jest sprawdzany pod kątem składu chemicznego, sieci węglikowej i wtrąceń niemetalicznych przed kuciem lub cięciem półfabrykatów pierścieni.

Etap 2

Obracanie

Tokarki CNC wycinają profile pierścieniowe z kontrolowanym naddatkiem na szlifowanie, dzięki czemu obróbka wykończeniowa usuwa spójną warstwę.

Etap 3

Obróbka cieplna

Pierścienie są hartowane i odpuszczane w piecach z kontrolowaną atmosferą, a w każdej partii badana jest twardość i mikrostruktura.

Etap 4

Szlifowanie i dogładzanie

Powierzchnie czołowe, średnica zewnętrzna i bieżnie są szlifowane, a następnie dogładzane w celu zmniejszenia falistości i chropowatości powodujących hałas.

Etap 5

Montaż

Pierścienie i kulki są dopasowywane w zestawy, zakładane są klatki, dozowany jest smar wagowo, a uszczelki są wciskane lub zaciskane.

Etap 6

Testowanie i pakowanie

Kontrole wibracji i momentu obrotowego, kontrola wizualna, zabezpieczenie przed rdzą i pakowanie eksportowe uzupełniają całą linię.

Elementy inspekcji

Przedmiot kontroli	Metoda	Co chroni
Otwór, średnica zewnętrzna, szerokość	Pomiary powietrza i pomiary współrzędnościowe	Prawidłowe dopasowanie na wale i w obudowie
Zaokrąglenie i falistość bieżni	Tester okrągłości i profilometr	Niski vibration and noise
Twardość	Twardościomierz Rockwella	Trwałość zmęczeniowa i odporność na zużycie
Promieniowy luz wewnętrzny	Rozliczenie gauge with measuring load	Wzrost temperatury i płynność pracy
Poziom wibracji	Tester wibracji typu Anderon	Potwierdzenie klasy Z1, Z2 lub Z3 (Z3 jest najcichszy)
Ilość smaru	Ważenie przed zgrzaniem	Stały moment obrotowy i żywotność
Moment rozruchowy i roboczy	Tester momentu obrotowego	Uszczelnij opór i czystość
Wygląd i ochrona przed rdzą	Kontrola wizualna i próbna	Stan po przybyciu po długim transporcie

Opcje dostosowywania łożysk kulkowych poprzecznych

Gdy część standardowa nie spełnia określonych wymagań maszyny, łożyska kulkowe poprzeczne można dostosować w kilku obszarach bez przeprojektowywania całego łożyska.

Wymiary

Specjalny otwór, średnica zewnętrzna lub szerokość, rozszerzone pierścienie wewnętrzne i zmodyfikowane skosy, aby pasowały do istniejących wałów i opraw.

Prześwit i precyzja

Niestandardowe okna luzu i dopasowane klasy, takie jak dokładność ruchu P6 z luzem C3.

Smar i wypełnienie

Wybór rodzaju smaru, poziomu napełnienia oraz wariantów o niskim poziomie hałasu lub niskim momencie obrotowym, w tym opcje dopuszczone do kontaktu z żywnością i pracujące w wysokich temperaturach.

Foki i klatki

Alternatywne materiały uszczelnień i konstrukcje warg oraz koszyki z PA66, mosiądzu, PEEK lub stali.

Znakowanie

Laserowe znakowanie oznaczenia, kodu partii, logo lub numeru części klienta na powierzchni pierścienia.

Opakowanie

Pojedyncze pudełka, tuby, plastikowe rękawy, kartony zbiorcze, folia antykorozyjna VCI i ładunki na paletach odpowiednie do transportu morskiego lub lotniczego.

Prawidłowy montaż łożysk kulkowych poprzecznych

Większość wczesnych awarii ma swoje źródło w montażu, a nie w produkcji. Poniższe kroki dotyczą najczęstszych błędów.

Krok 1

Sprawdź siedzenia

Zmierz wał i obudowę za pomocą mikrometru i średnicomierza. Przed otwarciem opakowania usuń zadziory i sprawdź prostopadłość ramion.

Krok 2

Przechowuj łożysko w szczelnym opakowaniu

Nie myć smarowanych łożysk. Opakowanie otwierać dopiero w momencie montażu i utrzymywać miejsce pracy w czystości.

Krok 3

Podgrzewaj, gdy zakłócenia są silne

Użyj nagrzewnicy indukcyjnej o temperaturze od 80 do 100 °C. Nigdy nie przekraczaj temperatury 120°C i nigdy nie używaj otwartego ognia.

Krok 4

Naciśnij odpowiedni pierścień

Zastosuj siłę do pierścienia, który przenosi pasowanie wciskowe. Tuleja stykająca się z całą powierzchnią pierścienia zapobiega przechodzeniu siły przez kulki.

Krok 5

Sprawdź rotację

Obróć wał ręcznie. Powinien obracać się swobodnie, bez zacinania się, bez wrażenia ziarnistości i luzu osiowego wykraczającego poza konstrukcję.

Krok 6

Monitoruj pierwsze godziny

Śledź temperaturę, hałas i wibracje w pierwszym okresie działania. Temperatura powinna się ustabilizować w ciągu godziny lub dwóch.

Diagnozowanie usterek w łożyskach kulkowych poprzecznych

Obserwacja	Prawdopodobna przyczyna	Działanie naprawcze
Łuszczenie się na bieżni	Przeciążenie, wgniecenia spowodowane zanieczyszczeniem lub normalne zmęczenie pod koniec okresu eksploatacji	Przelicz L10, popraw szczelność, przejdź na cięższą serię
Matowe, zamazane ślady	Cienki film smarny, niskie κ	Użyj oleju bazowego o wyższej lepkości i skróć okres między kolejnymi smarowaniami
Ślady poślizgu na piłkach	Obciążenie poniżej minimalnego lub nagłe przyspieszenie	Zwiększ napięcie wstępne sprężyny, użyj smaru o niższej lepkości
Niebieskie lub brązowe przebarwienia	Przegrzanie na skutek ciasnego dopasowania lub nadmiernego smarowania	Wybrać luz C3, zmniejszyć ilość smaru, sprawdzić pasowanie wału i obudowy
Wzór tarki na bieżniach	Prądy wałowe z napędów o zmiennej częstotliwości	Izolowane łożyska, uziemienie wału
Pęknięty pierścień wewnętrzny	Nadmierne zakłócenia lub pełzanie pierścienia	Sprawdź tolerancję wału i unikaj przegrzania podczas montażu
Klatka damage	Wibracje, niewspółosiowość lub nadmierna prędkość	Klatka z mosiądzu lub PA66, poprawiająca wyrównanie
Plamy rdzy	Wilgoć wnikająca w okresach przestoju	Uszczelnienia stykowe, smar antykorozyjny, opcja ze stali nierdzewnej

Lista kontrolna specyfikacji łożysk kulkowych poprzecznych

Zebranie na początku następujących szczegółów skraca proces selekcji i pozwala uniknąć wielokrotnych poprawek.

Ładuje

Siły promieniowe i osiowe, kierunek, wartości szczytowe i ciągłe oraz obecność wstrząsu.

Prędkość

Normalne i maksymalne obroty na minutę oraz to, czy maszyna często się uruchamia i zatrzymuje.

Temperatura

Zasięg otoczenia, oczekiwana temperatura obudowy i pobliskie źródła ciepła.

Środowisko

Kurz, woda, opary chemiczne, warunki zmywania lub próżnia.

Wał i obudowa

Materiały, tolerancje, wymiary ramion i przestrzeń osiowa.

Cel hałasu

Wymagany poziom wibracji lub dźwięku oraz ewentualne napięcie wstępne sprężyny przewidziane w projekcie.

Cel życiowy

Wymagane godziny, cykl pracy i dopuszczalne odstępy między konserwacjami.

Warunki elektryczne

Obecność napędu falownika, napięcie na wale lub potrzeba izolowanych łożysk.

Często zadawane pytania dotyczące łożysk kulkowych poprzecznych

Jaka jest różnica między łożyskami kulkowymi zwykłymi ZZ i 2RS?

ZZ oznacza metalową osłonę, która nie dotyka pierścienia wewnętrznego, dzięki czemu tarcie jest minimalne, a prędkość pozostaje wysoka. 2RS oznacza kontaktowe uszczelki gumowe, które skuteczniej blokują drobny pył i wilgoć, ale zwiększają tarcie i obniżają ograniczenie prędkości. ZZ nadaje się do czystych i szybkich zastosowań, natomiast 2RS nadaje się do brudnych lub wilgotnych środowisk.

Jakie obciążenie osiowe mogą przenosić łożyska kulkowe poprzeczne?

Przyjmują obciążenie osiowe w obu kierunkach, ale ich wytrzymałość to obciążenie promieniowe. W przypadku pracy ciągłej należy utrzymywać obciążenie osiowe poniżej mniej więcej połowy obciążenia promieniowego. Tam, gdzie dominuje obciążenie osiowe, lepszym wyborem są łożyska kulkowe skośne.

Jaki luz wybrać dla silnika elektrycznego?

C3 to zwykły wybór. Pasowanie wciskowe na wale i ciepło generowane podczas pracy zmniejszają luz, a C3 pozostawia wystarczająco dużo miejsca, aby luz roboczy nie stał się ujemny.

Jak sprawdzić, czy łożysko zamienne jest rzeczywiście równoważne?

Najpierw dopasuj otwór, średnicę zewnętrzną i szerokość, a następnie potwierdź typ zamknięcia, klasę luzu, materiał koszyka, klasę dokładności i rodzaj smaru. Dwie części o tym samym numerze podstawowym mogą zachowywać się bardzo różnie, jeśli te przyrostki się różnią.

Dlaczego nowe łożyska czasami wydają głośny dźwięk po montażu?

Najczęstsze przyczyny to niewspółosiowa obudowa, wygięty wał, uderzenia młotkiem podczas montażu, brud na gnieździe lub nadmierne napięcie wstępne. Hałas rozprowadzania smaru podczas pierwszych minut pracy jest normalny i zwykle szybko zanika.

Czy uszczelnione łożyska kulkowe poprzeczne można czyścić lub ponownie nasmarować?

Nie. Zamknięte jednostki są napełnione na całe życie. Mycie usuwa fabryczny smar i wprowadza zanieczyszczenia. Po wyczerpaniu się smaru należy wymienić łożysko.

Czy łożyska kulkowe poprzeczne mogą pracować na wale pionowym?

Tak. Zatrzymaj smar w uszczelkach i nałóż lekkie napięcie wstępne sprężyny na dolne lub górne łożysko, aby utrzymać kulki pod obciążeniem i zapobiec poślizgowi.

Jak chronić łożyska w silniku napędzanym falownikiem?

Użyj izolowanego pierścienia zewnętrznego lub hybrydowego łożyska z kulkami ceramicznymi po stronie nienapędowej i zamontuj pierścień uziemiający wał po stronie napędowej. Zatrzymuje to przepływ prądu przez styk toczny i zapobiega żłobieniu.

Co odróżnia łożyska kulkowe poprzeczne P0 od P6?

P6 ma większą dokładność działania. W przypadku otworu o średnicy 25 mm bicie promieniowe pierścienia wewnętrznego jest ograniczone do 8 µm zamiast 13 µm. Efektem jest płynniejsza praca i nieco wyższa prędkość użytkowa, co ma znaczenie w cichych skrzyniach biegów i precyzyjnych silnikach.

Język

+86-13362474260

Składać

Prześlij informację zwrotną

Co to są łożyska kulkowe poprzeczne i jak wybrać odpowiedni typ