Průměrová vůle kluzného ložiska

Program vytvoří předběžný návrh průměrové vůle určeného průměru a rychlosti čepu ložiska. Hodnota ložiskové vůle je navrhována pomocí relativní ložiskové vůle, pro jejíž výpočet je použit empirický vztah:

kde:

	Ψ	relativní průměrová vůle [-]
	v H	obvodová rychlost čepu [m s -1 ]

Relativní ložisková vůle je důležitým konstrukčním parametrem, který ovlivňuje vlastnosti ložiska. Dané rozpětí je obvykle 0,0005 ~ 0,004. Malé hodnoty relativní ložiskové vůle jsou vhodné pro ložiska s velkým měrným tlakem, pracující při nízkých kluzných rychlostech a naopak.

S rostoucí hodnotou relativní ložiskové vůle klesá únosnost ložiska, vzniká nebezpečí vibrací čepu a kavitace ložiskové výstelky. Z provozních podmínek má na její volbu největší vliv kluzná rychlost čepu. Podle materiálu pánve se ze zkušenosti volí:

Kompozice	(0.5 ~ 1) .10 -3
Bronzy	(0.8 ~ 2) .10 -3
Hliníkové slitiny	(1.2 ~ 2.5) .10 -3
Litina, grafit	(2 ~ 3) .10 -3
Plasty	(1.5 ~ 10) .10 -3

U ložisek úzkých a přesných se volí nižší hodnoty, protože nehrozí hranové zatížení.

Zmenšení vnitřního průměru misky kvůli zatlačení do pouzdra ložiska:

Při zatlačení misky do pouzdra ložiska s relativní kolizí:

vznikne určitý kontaktní tlak:

kde:

Doporučená velikost relativního přesahu:

ϑ ≈ 1.3. 10 ^-3 – pouzdra ložiska z hliníkových slitin;

ϑ ≈ 0.6. 10 ^-3 – pouzdra ložiska z litiny nebo oceli.

Změna diametrální vůle vzniklá tlakem na misku se určí pomocí následující rovnice:

Změna diametrální vůle v důsledku radiálního teplotního gradientu:

Části ložiska se zvětšují kvůli zahřívání při běhu. Kvůli radiálním teplotním gradientům dochází ke změně radiální vůle, jejíž hodnota je:

Δ φ _T = (α _L – α _H ) (1 – B) (T _V – T _U ) – 0,6 (α _L ΔT _rL – 0,75 α _H Δ T _rH )

kde:

zatímco účinná tloušťka pouzdra: s _e = (D1 - d s _V ) / 2 [mm]

gradient teplot mezi vnějším povrchem tělesa ložiska a kluznou plochou je:

ΔT _rL ≈ 5 ... 15 [°C]

radiální gradient teplot mezi kluznou plochou a středem hřídele je:

ΔT _rH 11,0pt ≈ 2 ... 5 [°C]

Změna diametrální vůle od radiálních teplotních gradientů se určí z následující rovnice:

Δd _T =Δφ _T d [mm]

Význam použitých proměnných:

d	průměr čepu ložiska [mm]
D 1	vnitřní průměr tělesa ložiska [mm]
D 2	vnější průměr tělesa ložiska [mm]
Δd p	změna ložiskové vůle od upnutí ložiska způsobená zatlačením [mm]
ΔdT	změna radiální vůle od radiálního teplotního gradientu [mm]
Δd 1	průměrná hodnota přesahu způsobená zatlačením misky do tělesa ložiska [μm]
E L	modul pružnosti materiálu tělesa ložiska [Mpa]
E p	modul pružnosti materiálu misky [Mpa]
S e	efektivní tloušťka misky [mm]
S v	tloušťka výstelky pouzdra [mm]
T U	teplota přímého okolí ložiska [°C]
T v	střední teplota maziva na výstupu z ložiska [°C]
ΔT	rozdíl teplot mezi vnějším povrchem tělesa a kluznou plochou [°C]
ΔT rH	rozdíl teplot mezi vnějším povrchem tělesa a kluznou plochou [°C]
ΔT rL	rozdíl teplot mezi kluznou plochou a středem hřídele [°C]
α L	součinitel teplotní roztažnosti tělesa ložiska [°C -1 ]
α H	součinitel teplotní roztažnosti materiálu čepu ložiska [°C -1 ]
ν L	Poissonův koeficient materiálu tělesa ložiska [-]
ν p	Poissonův koeficient materiálu misky [-]
υ	relativní kolize [-]