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. Jeho rozsah je obvykle 0.0005 až 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 ψ 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 je: 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 =Δψ 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 [-]