vrste leaja i osnovna svojstva

8/17/2019 Vrste Leaja i Osnovna Svojstva

1/11

2. TEORIJSKA RAZMATRANJA

2.1. VRSTE LEŽAJA I OSNOVNA SVOJSTVA

Kotrljajni ležaji, kao i klizna ležišta, prenose opterećenje sa pokretnih na nepokretnedijelove mašina. Sastoje se iz prstenova i kolutova, koji su neposredno spojeni sa nepokretnim i pokretnim dijelovima mašina, i iz kotrljajnih tijela, koja se nalaze između njih i kaveza.

Prema mogućnosti prenošenja spojnog opterećenja ležaji mogu biti radijalni, aksialni iradiaksialni. Prstenasti ležaji su pogodni prvenstveno za prenošenje radijalnih opterećenja, akolutni za prenošenje aksijalnih opterećenja.

U zavisnosti od oblika kotrljajnih tijela u njima, ležaji mogu biti kuglični ili valjčani.Valjčani ležaji mogu biti sa cilindričnim valjcima sa koničnim valjcima, iglicama ili bačvicama(Slika 2.1.)

Slika 2.1 – Oblici kotrljajnih tijela u ležajima

Osnovna karakteristka kotrljajnh ležaja je dinamička i statička moć nošenja ili nosivostležaja. Dinamička moć nošenja ležaja (C) je, u stvari, konstantno opterećenje kojim ležaj

dostigne nazivni vijek trajanja od 10 obrtaja. Vijek trajanja ležaja, se računa na osnovudinamičke nosivosti i opterećenja (F).

6

Vijek trajanja je definisan kao i broj obrtaja ili časova rada koji lčežaj dostigne do pojavezamora materijala. Nazivni vijek trajanja ležaja je broj obrtaja ili časova rada koje dostigne ili prekorači 90% istovetnih ležaja.

Pod statičkon nosivošću (Co) podrazumjeva se opterećenje koje pri mirovanju na mjestudodira kotrljajnih tijela i prstenova, odnosno kolutova izaziva plastičnu deformaciju od 10 prečnika kotrljajnih tijela.

4

Važna karakteristika ležaja je i mogućnost prilagođavanja prstenova odnosno kolutovaležaja međusobnim položajem vratila i oslonca. Mjerilo za ovu karakteristiku je dozvoljeni ugao(φ) koji međusobno mogu zaklopiti ose prstenova , odnosno kolutova, pri kojim ne dolazi do

znatnog smanjenja nosivosti ili vijeka trajanja ležaja.Značajna karakteristika ležaja je i unutrašnji zazor . Radijalni zazor u ležaju je ukupnomoguće pomjeranje jednog prstena u odnosu na drugi u pravcu normalnom na osu ležaja , aaksijalni- u aksijalnom pravcu.. Prema podešljivosti zazora razlikuju se dvije grupe ležaja. U prvugrupu spadaju ležaji kod kojih se zazor ne može podešavati, a u drugoj su ležaji kod kojih sezazor može podešavati u određenim granicama. U drugu grupu spadaju svi kolutni ležaji i prstenasti ležaji . Kod prstenastih ležaja sa podešljivim zazorom spoljašni nrsten je odvojiv, štoomogućava da se prilikom ugradnje zazor podešava.

4


2/11

2.2. OZNAČAVANJE I PRIKAZIVANJE LEŽAJA

Prema JUS M.C3.506 oznaka ležaja se sastoji iz osnovne oznake, koja se obaveznonavodi u tehničkoj dokumentaciji i pri porudžbini, i dodatne oznake koja se navodi po potrebi.

Ako se osnovna oznaka sastoji iz grupe brojeva od kojih prvi broj označava opšti tipodnosno vrstu ležaja, onda drugi broj označava red širine, treći broj red spoljnjeg prečnika ležaja,dok se veličina unutrašnjeg prečnika označava zadnjim brojkama koje za prečnk iznad 17mm predstavljaju vrijednost prečnika u milimetrima podijeljenu sa 5. Na primer, prstenasto konično-valjčani ležaj unutrašnjeg prečnika d=60mm, reda širine 1 i reda spoljašnjeg prečnika 3, imaoznaku 31312. Za provrte od 10, 12, 15 i 17 mm oznake su 00, 01, 02 i 03.

Ako se osnovna oznaka sastoji iz grupe slova (ili jednog slova) i grupe brojeva, ondaslova (slovo) označavaju opšti tip ležaja. Na primer: NU 2210 označava prstenasti cilindrično-valjčani ležaj reda širine 2, reda spoljnog prečnika 2, unutrašnjeg prečnika 50 mm i slično.

Za neke ležaje, na primer za prstenaste kuglične radijalne jednoredne, red širine je samo jedan za određeni red spoljne mjere pa se on ne unosi u oznaku. Na primer: 6205 označava

prstenasti kuglični jednoredni ležaj reda spoljne mjere 2, unutrašnjeg prečnika 25 mm i slično.

Slika 2.2 - Red mjera ležaja

Na slici 2.2. dat je niz oznaka za red širine i za red spoljnih prečnika ležaj. Dodatnomoznakom mogu se precizirati spoljni oblik (na primer konusni provrt), vrsta i materijal kaveza,klasa tačnosti, unutrašnji zazor, sredstvo za podmazivanje, radna temperatura i drugo. Zakonstruktore i radnike u neposrednoj proizvodnji značajne su samo konturne mjere.

Zato se u tehničkoj dokumentaciji ležaji obično crtaju uprošćeno.

5


3/11

2.3. UGRADNJA LEŽAJA

Ako je vratilo sa dva oslonca, jedan ležaj mora biti aksijalno učvršćen kako bi primio

aksijalno opterećenje u jednom ili oba smjera dok drugi ležaj može biti aksijalno slobodan.U tom slučaju aksijalno slobodan ležaj može da prenese samo radijalno opterećenje (Slika 2.5).Ako je i drugi ležaj aksijalno učvršćen, onda jedan ležaj prenosi aksijalno opterećenje u jednom,a drugi u drugom smijeru (Slika 2.4). Prednost aksijalnog učvršćivanja ležaja u jednom osloncusastoji se u tome što tolerancije dužinskih mijera vratila i kućica mogu biti grublje, bez bojazni dau toku montaže nalijeganje u aksijalnom pravcu neće biti ispravno. Temperaturne dilatacijenemaju uticaja na napone u aksijalnom pravcu jer je jedan ležaj aksijalno slobodan . Zato seučvšćivanje u aksijalnom pravcu samo jednog ležaja vrši, po pravilu, ako je rastojanje izmeđuležaja l ≥350 mm, a kod pojačanog zagrijavanja ako je l ≥ 250 mm. Nedostatak aksijalnogučvršćivanja ležaja samo u jednom osloncu je u tome što je složeniji i skuplji.

Slika 2.3 - Aksijalno učvršćivanje ležaja u jednom osloncu

Slika 2.4 - Aksijalno učvršćivanje ležaja u dva oslonca

6


4/11

Kod aksijalnog učvršćivanja ležaja u oba oslonca potrebno je predvidjeti mogućnostaksijalnog podešavanja zazora (Z).

Ležaji su osjetljivi na prašinu, vlagu, metalne opiljke i nečistoću, pa ih treba ugrađivati i

demontirati čistim rukama, alatom i priborom. Prije montaže uprljane ležaje treba oprati u benzinu ili benzolu, podmazati ih i tek onda ugraditi. Mast za konzerviranje može poslužiti i za podmazivanje ako je radna temperatura t ≤125°C. Prije ugradnje ležaja treba površinu rukavca ikućice dobro očistiti i podmazati uljem ili mašću. Manji ležaji (za d ≤40 mm) navlače se narukavac u hladnom stanju pomoću hidrauličke prese ili čekića i cijevi koja naliže na unutrašnji prsten (Slika 2.5a).

Slika 2.5 – Ručno montiranje ležaja

Treba posebno paziti da se ležaj ne montira na rukavac preko spoljašnjeg prstena jer bi seoštetio kavez. Ukoliko se monteža ležaja vrši istovremeno na rukavac i kućicu, potrebno je postaviti ploču koja dodiruje oba prstena, pa blagim udarcima čekića izvršiti montažu ležaja(Slika 2.5b). Ležaji prečnika d >40 mm montiraju se na rukavac u toplom stanju. Ležaj sezagrijava u ulju zagrijanom na 70 do 80°C (max 120°C). Ležaj se ugrađuje u kućicu, ukoliko ječvrsto nalijeganje, tako što se ili on ohladi ili kućica zagrije.

Demontaža ležaja sa cilindričnim provrtom izvodi se pomoću uređaja prikazanog na slici2.6a. Demontaža većih ležaja i većih preklopa vrši se uz pomopć uljnog inektora. Inektorom seubaci ulje pod pritiskom između prstena ležaja i rukavca, i to olakšava demontažu.

Kod ležaja sa konusnim provrtom demontiraju se prvo navrtka i osigurač, pa se pomoćučaura izbija sedlo.

Demontaža spoljašnjeg prstena obavlja se pomoću vijaka (Slika 2.6b).

Slika 2.6 – Uređaji za demontažu ležaja

7


5/11

2.4. UČVRŠĆIVANJE LEŽAJA NA RUKAVCU I KUĆICI

Unutrašnji prsten ležaja se uvijek učvršćuje na vratilu ako je ležaj aksijalno slobodan, to jest ako ne prenosi aksijalno opterećenje. Ako ležaj prenosi aksijalno opterećenje, unutrašnji

prsten ne mora biti učvršćen na vratilu jer se u takvim slučajevima učvršćuje spoljašnji prsten.

Slika 2.7 - Način učvršćivanja unutrašnjeg prstena ležaja:a) pomoću prstenastog uskočnika, b) i c) pomoću prirubne pločice i vijaka,

d) pomoću navrtke, e) i f) pomoću distantne čaure

Na slici 2.7 prikazani su načini učvršćivanja unutrašnjeg prstena ležaja.Ležaji sa konusnim provrtom učvršćuju se na vratilu pomoću sedla, navrtkom i osiguračem.

U č vrš ćivanje spoljašnjeg prstena u kućicu vrši se za aksijalno učvršćene ležaje koji trebada prenesu aksijalno opterećenje. Izuzetak čine cilindrično-valjčani ležaji kod kojih se spoljašnji prsten uvijek učvršćuje, kao i kod kojih je spoljašnji prsten odvojiv.

Na slici 2.8 prikazano je više načina učvršćivanja spoljašnjeg prstena u kućici, koji semogu primjeniti bez obzira na tip ležaja.Visina naslona za ležaje na vratilu i u kućici (h), kao i poluprečnici zaobljenja (r n) terba da

budu takvi da omoguće pravilnu montažu i ramontažu ležaja i ispravno nalijeganje čeone površine prstena ležaja i naslona. Projizvođači ležaja u katalogu svojih projizvoda daju podatkeza poluprečnik zaobljenja (r), odnosno (r 1). Mjere naslona i veličine poluprečnika zaobljenja navratilu i u kućici date su u tablici 2.9.

8


6/11

Slika 2.8 - Način učvršćivanja spoljašnjeg prstena u kućici

Tablica 2.9 - Mjere naslona i radijusa

9


7/11

2.5. IZBOR I PROVJERA LEŽAJA

Polazni podaci na osnovu kojih se bira ležaj su: prečnik rukavca (d ), radijalno opterećenje(Fr ), aksijalno opterećenje (Fa), broj obrtaja (n), potreban radni vijek ležaja (L) u časovima, radna

temperatura (t) i režim rada mašine ( miran sa umjerenim udarima ). Osim navedenih, polaznih podataka, pri izboru ležaj važni su podaci o načinu uležištenja, rastojanju između ležaja, podaci ouglu nagiba vratila u osloncima, mogućnost nabavke i drugo.

Za izbor i provjeru ležaja mjerodavna je dinamička nosivost (C) kada ležaj rotira istatička nosivost (Co) kada ležaj miruje ili lagano osciluje pod opterećenjem.

Odnos između nazivnog vijeka trajanja ležaja, dinamičke moći nošenja i opterećenjadefinisan je obrascem:

F

f C L t u 10 6 obrtaja, gdje je:

F = Fa xF u kN - ekvivalentno opterećenju ležaja,

F r = kN - radijalno opterećenje ležaja,F u kN - aksijalno opterećenje ležaja,a

x - faktor radijelnog opterećenja, y - faktor aksijalnog opterećenja,

= 3 za kuglične ležaje, =3

10 za valjčane ležaje,

- temperaturni faktor smanjenja nosivosti koji iznosi:t f

C t do 120 150 200 250 300

t f 1 0,95 0,9 0,75 0,6

Faktor radijalnog i aksijalnog opterećenja ( i ) zavise od tipa ležaja i dati su utablici 2.10.Provjera ležaj svodi se na provjeru njegovog vijeka:

n

L Lh 60

106 u časovima.

Ako vijek ležaja ne zadovoljava, bira se ležaj istog tipa u seriji koja ima veću nosivost.Ako i takav ležaj ne zadovoljava, treba usvojiti tip ležaja sa većom nosivošću.

Potreban radni vek ležaja obično zavisi od vrste mašine. Tako, na primjer, za mašine kojesu povremeno u radu = 1500 do 4000 h ; za laka drumska vozila = 2000 do 4500 h ; za

reduktore, kranove, elektromotore i alatne mašine = 8000 do 45000 h itd.h L h L

h L

10


8/11

Tablica 2.10 Pregled pokazatelja kotrljajnih ležaja

11


9/11

2.6. NALJEGANJE LEŽAJA SA RUKAVCEM I KUĆICOM

Na slici 2.11 prikazana su tolerancijska polja koja se primjenjuju za nalijeganje unutrašnjeg prstena i rukavca (a) i spoljašnjeg prstena sa kućucom (b). Nalijeganja K/g i K/h primjenjuju se

za aksijalno pokretljive ležaje, dok se nalijeganja K/j, k, m, n, p predviđena za nepokretne ležaje.Što su veća opterećenja i teži uslovi rada, nalijeganje treba propisivati sa većim preklopom ifinijim kvalitetom.

Nalijeganje h/G, H omogućuju laku pokretljivost ležaja u kućici i najčešće su u primjeni.Ostala nalijeganja primjenjuju se za teža uslove rada. U praksi se najčešće koristi nalijeganje h/Hza kućice od SL i ČL. Za kućice od lakih metala primjenjuju se nešto čvršća nalijeganja (najčešćeh/j i h/K).

Slika 2.11 – Nalijeganja koja se koriste za ležaje

2.7. TRENJE, PODMAZIVANJE I ZAPTIVANJE LEŽAJA

Otpori kotrljanju pri radu ležaja su veoma mali. U zavisnosti od vrste opterećenja, tipaležaja, broja obrtaja i načina podmazivanja, koeficijent trenja, kao pokazatelj otpora kotrljaju,kreću se u granicama μ= 0,001 do 0,0025.

Ležaji se podmazuju da bi se smanjilo trenje. Osim toga, maziva smanjuju koroziju isprječavaju prodiranje stranih tijela u ležaj, smanjuju šum i doprinose boljem odvođenju toplote.Ležaji se podmazuju čvrstim sredstvima, mašću ili uljem. Izbor sredstava za podmazivanje zaviseod veličine ležaja, broja obrtaja, opterećenja, radne temperature i uticaja okoline.

Čvrsta sredstva za podmazivanje su grafit u prahu i molibdendisulfid, a primjenjuju sesamo pri povišenim radnim temperaturama i u posebnim radnim uslovima.

Kotrljajni ležaji se najčešće podmazuju mašću. Mast omogućuje dug period rada bezzamjene, jednostavno zaptivanje, dobru zaštitu od vlage i nečistoća. Slobodni prostor u ležaju seispunjava sa 30-60% masti. Kod većeg broja obrtaja stavlja se manje masti. Istrošena mast senadoknađuje u određenim vremenskim intervalima, što zavisi od radnih uslova.

Ulje se koristi kad je veliki broja obrtaja, za visoke radne temperature i kad druge dijelovemašina ili uređaja treba podmazati.

12


10/11

Zaptivanje ima zadatak da spriječi prodiranje stranih tijela, vlage i vode u ležaj. Zadatakzaptivanja je i da spriječi izlaženje maziva iz ležaja, kao i prodiranje spoljnoga maziva.Zaptivanje može biti bez dodira ili sa dodirom zaptivnih elemenata i kombinovano.

Slika 2.12 – Zaptivanje bez dodira elemenata

Slika 2.13 Zaptivanje dodirom elemenata

13


11/11

14

Na slici 2.12 prikazano je više oblika zaptivanja bez dodira elemenata. Rješenje a) jenajjednostavniji oblik zaptivanja i koristi se ako mašina radi u suvim i čistim prostorijama.Rješenja b) i c) omogućuju bolje zaptivanje jer se mast zaustavlja u žlijebovima i tako sprječavaulazak nečistoća. Rješenja od d) do i) koriste se za teže uslove rada.

Na slici 2.13 prikazano je više oblika zaptivanja sa dodirom zaptivnih elemenata.

Zaptivanje filcnim prstenom (a,b) je jednostavno i koristi se kod podmazivanja mašću za radnetemperature da 100°C. Prije postavljanja u žlijeb, filcni prstenovi potapaju se u ulje zagrijano na80°C. Radijalno gumeno-metalni zaptivač (Slika 2.12 c, d) efikasno zaptivaju i kada se podmazivanje vrši uljem i imaju najširu primjenu.

Gumeni zaptivači sa usnom (Slika 2.13 e, f) lagano pritiskuju površinu zaptivanja.Primjenjnuju se kod podmazivanja uljem i mašću.

Elastični limeni štitovi (Slika 2.13 g, h, i) jednostavne su konstrukcije i zauzimaju malo prostora.

vrste leaja i osnovna svojstva

Documents