Co właściwie mówi tabela specyfikacji łożyska kulkowego?

Co właściwie mówi tabela specyfikacji łożyska kulkowego

Tabela specyfikacji łożysk kulkowych to uporządkowane odniesienie, które odwzorowuje wszystkie krytyczne parametry wymiarowe i wydajnościowe łożyska tocznego w jednym, czytelnym formacie. W skrócie pokazuje średnicę otworu, średnicę zewnętrzną, szerokość, nośność dynamiczną, nośność statyczną, prędkość graniczną i podstawowe oznaczenie — wszystko, czego inżynier potrzebuje, aby wybrać, wymienić lub porównać łożysko bez rozbierania zespołu. Najważniejszą kolumną w każdym wykresie specyfikacji łożyska jest nośność dynamiczna (C), wyrażona w kiloniutonach, ponieważ bezpośrednio określa ona trwałość zmęczeniową L10 łożyska przy danym obciążeniu promieniowym lub osiowym. Jeśli rozumiesz tylko jedną liczbę na wykresie, uczyń ją tą.

W tym artykule omówiono każdą kolumnę tabeli specyfikacji stiardowych łożysk kulkowych, wyjaśniono, co oznaczają liczby w praktyce, omówiono główne rodziny serii łożysk (600, 6000, 6200, 6300, 7000) i podano przykłady doboru ze świata rzeczywistego, dzięki czemu można bez obaw przechodzić od tabeli do zamówienia.

Anatomia tabeli specyfikacji standardowych łożysk kulkowych

Każdy renomowany producent łożysk — SKF, NSK, FAG, NTN, Timken — publikuje tabele specyfikacji zgodne z konwencjami ISO 15 i ISO 281, więc nagłówki kolumn są w dużej mierze wymienne, gdy już wiadomo, co oznacza każdy skrót.

Podstawowe kolumny wymiarowe

Pierwsze trzy kolumny dowolnej tabeli specyfikacji łożysk kulkowych są zawsze takie same: d (średnica otworu w mm), D (średnica zewnętrzna w mm) i B (szerokość w mm) . Te trzy wartości razem wzięte definiują powłokę łożyska i określają, czy łożysko będzie fizycznie pasować do wału i obudowy. Na przykład w przypadku łożyska kulkowego zwykłego 6205 d = 25 mm, D = 52 mm i B = 15 mm. Numery te będą identyczne niezależnie od tego, z którym producentem zgodnym z ISO się skonsultujesz.

Wiele wykresów uwzględnia także promień zaokrąglenia r (promień przejścia w narożach pierścieni), który ma znaczenie przy projektowaniu odsadzeń wału i otworów w oprawie — jeśli promień naroża wału przekracza r, łożysko nie będzie osadzone równo i nastąpi korozja cierna.

Kolumny obciążenia

Po wymiarach są dwie najważniejsze kolumny C (podstawowa nośność dynamiczna, kN) and C₀ (podstawowe obciążenie statyczne, kN) .

C to obciążenie promieniowe, jakie teoretycznie może wytrzymać grupa identycznych łożysk przez milion obrotów przy przeżyciu 90% grupy. W przypadku 6205 C wynosi zazwyczaj 14,0 kN.
C₀ to maksymalne obciążenie, jakie łożysko może wytrzymać podczas postoju lub drgań, bez trwałego odkształcenia bieżni. Dla tego samego 6205 C₀ wynosi zazwyczaj 6,55 kN.
Stosunek C/C₀ odzwierciedla wrażliwość łożyska na obciążenia udarowe. Wyższy stosunek wskazuje, że łożysko lepiej znosi przeciążenia dynamiczne w stosunku do swojej nośności statycznej.

Kolumny prędkości

Większość wykresów podaje dwie wartości prędkości: prędkość graniczną smaru i prędkość graniczną oleju, obie wartości w obr./min. W przypadku modelu 6205 prędkość graniczna smaru wynosi około 15 000 obr./min, a prędkość graniczna oleju około 18 000 obr./min. Eksploatacja łożyska powyżej jego prędkości granicznej bez odpowiedniego smarowania spowoduje niestabilność cieplną w ciągu kilku minut. Ograniczenia prędkości zależą od dm·n (średnica podziałowa w mm pomnożona przez obr./min.), a nie tylko samych obr./min, dlatego też łożyska o większej średnicy mają niższe prędkości znamionowe nawet przy identycznej geometrii wewnętrznej.

Kolumna masowa

Często pomijana kolumna masy (gramy lub kilogramy) ma znaczenie w lotnictwie, robotyce i zastosowaniach wrzecion o dużej prędkości, gdzie bezwładność obrotowa samego łożyska ma wpływ na dynamikę systemu. Łożysko 6001 waży około 18 g; łożysko 6312 z tej samej serii waży około 710 g — prawie 40 razy więcej.

Tabela specyfikacji łożysk kulkowych — seria 6200 (głębokie rowki)

Seria 6200 to najpowszechniej dostępna na świecie rodzina łożysk kulkowych zwykłych. Poniższa tabela obejmuje rozmiary otworów od 10 mm do 80 mm i zawiera listę wszystkich głównych kolumn specyfikacji, które można znaleźć w katalogach OEM.

Tabela 1. Tabela specyfikacji łożysk kulkowych zwykłych serii 6200 — wartości zgodne z normą ISO. Nośność dynamiczna zgodnie z ISO 281.
Oznaczenie	d (mm)	D (mm)	B (mm)	C (kN)	C₀ (kN)	Prędkość smaru (obr/min)	Masa (g)
6200	10	30	9	5.10	2.36	26 000	25
6201	12	32	10	6.82	3.05	22 000	33
6202	15	35	11	7.65	3.72	19 000	45
6203	17	40	12	9.56	4.75	17 000	60
6204	20	47	14	12.7	6.55	15 000	96
6205	25	52	15	14.0	7.88	13 000	130
6206	30	62	16	19.5	11.2	11 000	210
6207	35	72	17	25.7	15.3	9500	310
6208	40	80	18	29.5	18.0	8500	420
6210	50	90	20	35.1	23.2	7500	590
6212	60	110	22	47.5	32.5	6300	970
6216	80	140	26	72.0	51.2	4800	2020

Jak odczytać numer oznaczenia łożyska kulkowego

Oznaczenie wydrukowane na pierścieniu zewnętrznym łożyska stanowi samo w sobie zwartą tabelę specyfikacji. Kiedy już znasz schemat kodowania, możesz wyodrębnić otwór, serię i cechy specjalne bez sprawdzania ani jednego numeru.

Podstawowy format: Kod serii Kod otworu

W przypadku łożysk kulkowych zwykłych oznaczenie brzmi: 6 [cyfra serii] [dwucyfrowy kod otworu] . Wiodąca cyfra „6” identyfikuje łożysko jako typ łożyska kulkowego zwykłego. Cyfra szeregowa znajdująca się bezpośrednio po niej określa przekrój poprzeczny (szerokość i średnica zewnętrzna w stosunku do otworu): 0 = bardzo lekki, 1 = bardzo lekki, 2 = lekki, 3 = średni, 4 = ciężki. Dwie ostatnie cyfry oznaczają średnicę otworu.

Kodowanie otworów działa w następujący sposób:

00 = otwór 10 mm
01 = otwór 12 mm
02 = otwór 15 mm
03 = otwór 17 mm
04 i więcej: pomnóż dwucyfrowy kod przez 5, aby otrzymać otwór w mm (np. 05 = 25 mm, 12 = 60 mm)

Kody przyrostków zmieniające specyfikację

Kody przyrostkowe dołączone po numerze znacząco zmieniają łożysko i przed złożeniem zamówienia należy je sprawdzić z tabelą specyfikacji:

2RS / 2RSH — Gumowe uszczelki stykowe po obu stronach. Zmniejsza ograniczenie prędkości zwykle o 30–40%, ale umożliwia smarowanie uszczelnienia na cały okres jego eksploatacji.
ZZ/2Z — Metalowe osłony po obu stronach. Mniejszy opór niż 2RS; nadaje się do wyższych prędkości.
C3 — Promieniowy luz wewnętrzny grupy 3, większy niż normalnie. Wymagane, gdy łożysko będzie się nagrzewać (powyżej 100°C) lub gdy pasowania wciskowe zmniejszają luz.
NR — Rowek pierścienia osadczego w pierścieniu zewnętrznym. Upraszcza pozycjonowanie osiowe w obudowach.
N — Pojedynczy rowek w pierścieniu zewnętrznym dla pierścienia osadczego.
P5/P6 — Tolerancja precyzji ABEC 5 lub ABEC 6. Standardowe łożyska to ABEC 1 lub P0.

Oznaczenie takie 6205-2RS1/C3 dlatego mówi: łożysko kulkowe zwykłe, seria 200 (lekki przekrój), otwór 25 mm, uszczelnione gumą z obu stron, grupa luzów 3. Każdy z tych faktów jest przypisany do odrębnej kolumny lub podtabeli w tabeli specyfikacji producenta.

Porównanie serii łożysk kulkowych: 600, 6000, 6200, 6300, 7200

Wybór właściwej serii jest równie ważny, jak wybór odpowiedniego rozmiaru otworu. Seria określa, jaką nośność można uzyskać przy danej średnicy wału, a kompromisem jest zawsze rozmiar powłoki w porównaniu z trwałością znamionową. Poniższa tabela porównuje najczęstsze serie wałów o średnicy 25 mm do produkcji betonu kompromisowego.

Tabela 2. Porównanie serii łożysk kulkowych o średnicy 25 mm. Łożysko skośne (7205) przystosowane do kombinowanego promieniowego obciążenia osiowego.
Oznaczenie	Seria	D (mm)	B (mm)	C (kN)	C₀ (kN)	Prędkość smaru (obr/min)	Najlepszy przypadek użycia
625	600 (miniaturowy)	16	5	1.17	0.56	40 000	Przyrządy, silniki RC
6005	6000 (dodatkowe światło)	47	12	11.2	5.85	14 000	Małe silniki, pompy
6205	6200 (jasny)	52	15	14.0	7.88	13 000	Maszyny ogólne
6305	6300 (średni)	62	17	22.5	11.4	11 000	Przekładnie, przenośniki
7205	7200 (styk kątowy)	52	15	14.3	10.2	15 000	Wrzeciona, obciążenia kombinowane

Dane wyraźnie pokazują, że przejście z serii 6200 na serię 6300 zwiększa średnicę zewnętrzną o 10 mm, ale zwiększa nośność dynamiczną o 60% (14,0 kN do 22,5 kN). Jest to znaczny wzrost trwałości, gdy obliczy się trwałość L10: przy obciążeniu promieniowym 5 kN, 6305 zapewnia około 3,8 razy większą trwałość zmęczeniową niż 6205, pomimo jedynie niewielkiego wzrostu wymiarów.

Korzystanie z tabeli specyfikacji do obliczenia trwałości łożyska L10

Nośność dynamiczna C podana w tabeli specyfikacji jest bezpośrednio uwzględniana we wzorze na trwałość ISO 281. Zrozumienie tych obliczeń pozwala sprawdzić, czy wybrane łożysko przetrwa okres projektowy — czy też konieczne jest zwiększenie serii.

Podstawowa formuła życia L10

L10 = (C / P)^3 × 10^6 obrotów, gdzie C pochodzi z tabeli specyfikacji w niutonach, a P jest równoważnym obciążeniem dynamicznym łożyska w niutonach. W przypadku łożyska kulkowego wykładnik wynosi 3; dla łożyska wałeczkowego jest to 10/3.

Aby przeliczyć na godziny: L10h = L10 / (60 × n), gdzie n to prędkość obrotowa w obr./min.

Działający przykład

Łożysko 6205 (C = 14 000 N z tabeli specyfikacji) przenosi obciążenie promieniowe o wartości 3500 N przy 1450 obr./min (prędkość silnika indukcyjnego 4-biegunowego). Brak obciążenia osiowego, więc P = Fr = 3500 N.

L10 = (14 000 / 3500)^3 × 10^6 = 4^3 × 10^6 = 64 000 000 obrotów
L10h = 64 000 000 / (60 × 1450) = 64 000 000 / 87 000 ≈ 735 godzin

To tylko 735 godzin – około 30 dni ciągłej pracy – czyli zdecydowanie za krótko dla większości silników przemysłowych. Zastąpienie go 6305 (C = 22 500 N):

L10 = (22500/3500)^3 × 10^6 = 6,43^3 × 10^6 ≈ 266 000 000 obrotów
L10h ≈ 266 000 000 / 87 000 ≈ 3057 godzin

Wykres specyfikacji uwidocznił tę różnicę w czasie krótszym niż dwie minuty arytmetyki. Właśnie dlatego kolumna C jest najważniejszą liczbą, którą należy sprawdzić przed sfinalizowaniem wyboru łożyska.

Współczynnik modyfikacji życia a1

Nowoczesna norma ISO 281 zawiera współczynnik modyfikacji trwałości a1, który dostosowuje L10 pod kątem niezawodności. Dla przeżycia 90% (standard L10) a1 = 1. Dla przeżycia 95% a1 = 0,62. Dla 99% przeżycia a1 = 0,21. Jeśli Twoje zastosowanie wymaga 99% trwałości łożysk – urządzenia medyczne, sprzęt do obsługi naziemnej samolotów, ciągłe linie technologiczne – pomnóż podstawowe L10 przez 0,21. Oznacza to, że łożysko obliczone na 3000 godzin przy 90% niezawodności wytrzymuje tylko 630 godzin przy 99% niezawodności pod tym samym obciążeniem. Tabela specyfikacji podaje C; musisz zastosować prawidłowy współczynnik a1 dla docelowej niezawodności.

Grupy rozliczeń wewnętrznych w tabeli specyfikacji

Wewnętrzny luz promieniowy – całkowity ruch promieniowy pierścienia wewnętrznego względem pierścienia zewnętrznego, gdy nie jest przyłożone żadne obciążenie – to parametr specyfikacji, często ukrywany w podtabeli lub przypisie do głównej tabeli łożysk. Jest to jedna z najczęściej błędnie rozumianych liczb przy doborze łożysk.

Tabela 3. Grupy luzów wewnętrznych promieniowych dla łożysk kulkowych zwykłych 6205. Wartości zgodnie z ISO 5753-1.
Grupa rozliczeniowa	Oznaczenie ISO	Typowy luz promieniowy (6205, μm)	Kiedy stosować
C2	Poniżej normy	3–18	Precyzyjne wrzeciona, niski poziom hałasu
CN (standard)	Normalne	11–25	Zastosowania ogólne, wał pasowany z luzem
C3	Większy niż normalnie	18–36	Pasowanie wciskowe, podwyższona temperatura, silniki elektryczne
C4	Większy niż C3	25–51	Piece wysokotemperaturowe, wentylatory piecowe
C5	Większy niż C4	36–66	Ekstremalne różnice temperatur

Najczęstszym błędem montażowym przy doborze łożyska jest zastosowanie łożyska o standardowym luzie (CN) na wale pasowanym z wciskiem bez modernizacji do C3. Ciasne pasowanie z wciskiem zmniejsza luz wewnętrzny o 10–20 μm w łożysku o średnicy 25 mm. Łożysko CN z luzem 11–25 μm może po wciśnięciu na wał wykazywać ujemny luz (naprężenie wstępne), co radykalnie skraca żywotność. Z tego powodu producenci silników elektrycznych niemal powszechnie określają C3 jako domyślną grupę luzu.

Klasy tolerancji precyzji i ich znaczenie dla specyfikacji

Tolerancje wymiarowe łożysk kulkowych są znormalizowane w Ameryce Północnej zgodnie z ISO 492 (promieniowe) i ABEC. Standardowe odpowiedniki klas to:

ISO P0 / ABEC 1 — Tolerancja standardowa. Wartość domyślna dla większości łożysk przemysłowych w tabeli specyfikacji. Tolerancja otworu dla łożyska 25 mm: −0 do 12 µm.
ISO P6 / ABEC 3 — Węższe tolerancje otworu i bicia. Tolerancja otworu: −0 do 8 μm. Stosowany w celu uzyskania większej dokładności pracy w obrabiarkach.
ISO P5 / ABEC 5 — Klasa precyzji. Tolerancja otworu: −0 do 5 μm. Wymagane do łożysk wrzecion CNC, precyzyjnych skrzyń biegów.
ISO P4 / ABEC 7 — Wysoka precyzja. Tolerancja otworu: −0 do 4 μm. Stosowany w precyzyjnych łożyskach instrumentów, wysokoobrotowych wrzecionach szlifierskich.
ISO P2 / ABEC 9 — Ultraprecyzja. Tolerancja otworu: −0 do 2,5 µm. Żyroskopy, precyzyjne czujniki inercyjne.

Łożyska klasy precyzyjnej charakteryzują się znaczną wyższą ceną: łożysko ABEC 5 (P5) kosztuje zazwyczaj 3–5 razy więcej niż jego odpowiednik ABEC 1 (P0). Tabela specyfikacji łożysk precyzyjnych będzie zawierać dodatkowe kolumny dotyczące bicia promieniowego (Kr), bicia osiowego (Ka) i stożka pierścieniowego, które nie pojawiają się w standardowych wykresach katalogowych.

Tabela specyfikacji łożysk kulkowych skośnych — seria 7200

Łożyska skośne przenoszą jednocześnie obciążenia promieniowe i osiowe (wzdłużne), z którymi łożyska zwykłe radzą sobie słabo. Kluczową dodatkową kolumną w tabeli specyfikacji łożysk skośnych jest kąt działania wyrażony w stopniach.

Tabela 4. Tabela specyfikacji łożysk kulkowych skośnych serii 7200. Przyrostek B = kąt zwilżania 40°; C = kąt zwilżania 15°.
Oznaczenie	Kąt kontaktu	d (mm)	D (mm)	C promieniowy (kN)	C osiowy (kN)	Prędkość smaru (obr/min)
7205B	40°	25	52	13.0	10.4	15 000
7205C	15°	25	52	14.3	6.2	17 000
7206B	40°	30	62	20.0	16.0	13 000
7208B	40°	40	80	31.5	25.0	9500

Kąt działania bezpośrednio wpływa na stosunek obciążenia osiowego do promieniowego, jakie łożysko może wytrzymać. Kąt 40° (przyrostek B) przenosi 80% większe obciążenie osiowe niż łożysko kątowe 15° z tym samym otworem, ale kompromisem jest nieco mniejsza nośność promieniowa i zmniejszone ograniczenie prędkości. We wrzecionach obrabiarek pracujących z dużą prędkością zwykle stosuje się łożyska o kącie działania 15° lub 25° sparowane w układzie „O” (układ DB lub DF), podczas gdy w napędach śrubowych i wspornikach śrub kulowych wykorzystuje się kąt 40°.

Dane dotyczące materiałów i smarowania w rozszerzonych tabelach specyfikacji

Standardowe tabele katalogowe obejmują wymiary i nośność. Rozszerzone tabele specyfikacji — zwykle znajdujące się w arkuszach danych technicznych OEM — zawierają klasy materiałów, dane dotyczące smarowania i zakresy temperatur, które są krytyczne w trudnych warunkach.

Opcje materiału pierścienia i kulki

W standardowych łożyskach kulkowych zwykłych zastosowano całkowicie hartowaną stal chromową (100Cr6 / AISI 52100). Jest to przyjęte we wszystkich standardowych tabelach specyfikacji obciążeniowych. Materiały zastępcze zmieniają oceny:

Stal nierdzewna (AISI 440C) — Stosowane w przetwórstwie żywności, przemyśle farmaceutycznym i środowisku morskim. Nośność dynamiczna jest zazwyczaj o 20–30% niższa niż w przypadku równoważnego łożyska 52100 ze względu na niższą twardość.
Kulki z azotku krzemu (Si3N4). — Łożyska hybrydowe z kulkami ceramicznymi i pierścieniami stalowymi. Zmniejsza gęstość kulek o 60% (3,2 g/cm3 w porównaniu do 7,8 g/cm3 w przypadku stali), zmniejsza obciążenie odśrodkowe przy dużych prędkościach i zwiększa prędkość graniczną nawet o 40%.
Pełna ceramika (tlenek cyrkonu lub Si3N4) — Nieprzewodzący, odporny na korozję, odpowiedni do zastosowań elektrycznych o wysokiej częstotliwości i w środowiskach silnie kwaśnych. Nośności dynamiczne stanowią 40–60% równoważnych łożysk stalowych.

Kolumny specyfikacji smaru

Wstępnie nasmarowane, uszczelnione lub osłonięte łożyska zawierają typ smaru i objętość wypełnienia w rozszerzonej tabeli specyfikacji. Typowe wpisy wyglądają następująco: „Smar: na bazie mydła litowego, NLGI 2, wypełnia 30% wolnej przestrzeni, zakres temperatur od -30°C do 120°C”. Wymiana uszczelnionego łożyska na odpowiednik innego producenta powinna obejmować sprawdzenie kompatybilności smaru — niektóre smary syntetyczne są niekompatybilne z niektórymi materiałami uszczelnień i powodują szybką degradację uszczelnienia.

Procent wypełnienia smarem jest krytyczną specyfikacją: zbyt mało smaru powoduje głód, zbyt dużo powoduje ubijanie i gromadzenie się ciepła. Przy dużych prędkościach (powyżej ndm = 300 000 mm·rpm) nadmierne nasmarowanie jest bardziej destrukcyjne niż niedosmarowanie, ponieważ lepki opór generuje temperatury, które szybko degradują smar i uszczelki.

Porównywanie specyfikacji łożysk różnych producentów

Standaryzacja ISO oznacza, że każde łożysko 6205 firmy NSK, SKF, FAG, NTN lub Koyo będzie miało ten sam otwór (25 mm), średnicę zewnętrzną (52 mm) i szerokość (15 mm). Nośności i ograniczenia prędkości powinny być prawie identyczne, ponieważ wszystkie wywodzą się z tej samej geometrii. Istnieją jednak rzeczywiste różnice, na które należy zwrócić uwagę, porównując tabelę specyfikacji.

Gdzie producenci rzeczywiście się różnią

Czystość stali i obróbka cieplna — Marki premium publikują współczynniki trwałości zmęczeniowej (aISO) w oparciu o stosunek lepkości smaru i poziom zanieczyszczenia. Łożyska wykonane ze stali odgazowanej próżniowo (VIM-VAR dla gatunków lotniczych) mogą osiągnąć 3–5 razy większą trwałość L10 obliczoną na podstawie standardowej wartości C.
Projekt klatki — Koszyk stalowy tłoczony (standard), koszyk z poliamidu 66 (dla prędkości powyżej 70% prędkości granicznej), koszyk mosiężny obrabiany maszynowo (dla bardzo dużych prędkości lub wysokich temperatur). W tabeli specyfikacji materiał klatki będzie identyfikowany za pomocą przyrostka, takiego jak „TN9” w przypadku poliamidu lub „M” w przypadku mosiądzu.
Geometria wewnętrzna — Komplet kulek (liczba kulek) i oscylacja (stosunek zgodności kulki do bieżni) różnią się w zależności od producenta i bezpośrednio wpływają na rozkład obciążenia. Łożysko z 8 kulkami ma inną charakterystykę zmęczeniową niż łożysko z 9 kulkami o tej samej średnicy, mimo że oba spełniają opublikowaną wartość C.
Stopnie hałasu — SKF używa oznaczeń E2 (niskie tarcie) i Explorer; NSK wykorzystuje PS2 (cichy); FAG korzysta z X-life. Nie są to linie produktów wymienne i ich opublikowane nośności mogą być wyższe niż równoważne produkty standardowe pomimo tego samego numeru oznaczenia.

Praktyczne kroki dotyczące odniesień

Zidentyfikuj pełne oznaczenie uszkodzonego lub istniejącego łożyska, łącznie ze wszystkimi przyrostkami.
Wyszukaj d, D, B, C i C₀ w oryginalnej tabeli specyfikacji producenta.
Znajdź kandydata u producenta zastępczego, którego tabela specyfikacji odpowiada wszystkim pięciu wartościom w zakresie ±5%.
Sprawdź, czy typ uszczelnienia/osłony, grupa prześwitu i materiał klatki odpowiadają oryginalnym kodom przyrostkowym.
Sprawdź promień zaokrąglenia r — jeśli odsadzenie wału zostało zaprojektowane dla oryginalnego łożyska r, zamiennik o większym r może nie być prawidłowo osadzony.

Tabela specyfikacji łożysk Przewodnik doboru według rodzaju zastosowania

Zamiast za każdym razem pracować nad pełną tabelą specyfikacji, doświadczeni inżynierowie opracowują punkty wyjścia specyficzne dla aplikacji. Poniższe wytyczne przypisują typowe maszyny odpowiednim seriom łożysk i kluczowym wartościom specyfikacji, które należy traktować priorytetowo.

Silniki elektryczne (rozmiary ram IEC)

Większość silników z ramą IEC wykorzystuje łożyska kulkowe zwykłe serii 6200 lub 6300 z luzem C3. Łożysko strony napędowej (DE) przenosi obciążenie promieniowe paska lub sprzęgła oraz luz osiowy; określić C w oparciu o rzeczywiste obciążenie wynikowe, a nie tylko znamionowy moment obrotowy silnika. Łożysko po stronie innej niż napędowa (NDE) jest lekko obciążone; w wielu konstrukcjach jest o jeden stopień mniejszy niż łożysko DE. Prędkość: sprawdź, czy prędkość synchroniczna silnika (50 Hz: 3000/1500/1000 obr/min; 60 Hz: 3600/1800/1200 obr/min) jest niższa od prędkości granicznej smaru podanej w tabeli specyfikacji. Luz C3 jest obowiązkowy w przypadku silników o wielkości ramy powyżej 7,5 kW z rozruchem bezpośrednim.

Rolki napinające przenośnika

Koła napinające przenośnika obracają się w sposób ciągły z niską prędkością (50–300 obr./min) pod stałym obciążeniem promieniowym. Wymagana żywotność wynosi często 30 000–50 000 godzin. Wymagane C = P × (L10h × 60 × n / 10^6)^(1/3). Dla obciążenia koła napinającego 10 kN przy 150 obr./min, docelowego 40 000 godzin: C = 10 000 × (40 000 × 60 × 150 / 10^6)^(1/3) = 10 000 × (360)^(1/3) ≈ 10 000 × 7,11 = 71,1 kN. Wskazuje to na łożysko 6316 lub 6318 w tabeli specyfikacji.

Wrzeciona obrabiarek CNC

Wrzeciona o dużej prędkości wymagają precyzji P5 lub P4, łożyska skośnego (seria 7000), kąta działania 15° lub 25° w celu uzyskania dużej prędkości oraz ceramicznych kulek hybrydowych w celu uzyskania maksymalnych wartości NDM. Prędkości robocze do 20 000 obr./min są typowe dla wrzecion frezarskich. Kolumna tabeli specyfikacji, którą należy sprawdzić w pierwszej kolejności, dotyczy prędkości granicznej (smarowanie olejem), ponieważ smarowanie mgłą olejowo-powietrzną może przesunąć praktyczny limit do 80–90% limitu oleju. Nośności są mniej krytyczne niż precyzja i prędkość w zastosowaniach wrzecionowych.

Sprzęt rolniczy i terenowy

Segment ten charakteryzuje się dużymi obciążeniami udarowymi, zanieczyszczeniami i niewspółosiowością. Typowe są łożyska kulkowe zwykłe z luzem C4 lub łożyska baryłkowe. W przypadku stosowania łożysk kulkowych, kolumna C₀ (nośność statyczna) staje się równie ważna jak C , ponieważ obciążenia udarowe podczas pracy w terenie mogą na krótko przekroczyć nośność dynamiczną. Statyczny współczynnik bezpieczeństwa C₀/P₀ wynoszący 3–5 jest standardową praktyką w zastosowaniach rolniczych.

Tabela specyfikacji miniaturowych łożysk kulkowych — serie 600 i MR

Miniaturowe i instrumentalne łożyska kulkowe (średnica otworu od 1 mm do 9 mm) mają nieco inne konwencje specyfikacji. Seria 600 obejmuje otwory o średnicy 1–9 mm ze standardowymi metrycznymi średnicami zewnętrznymi; seria MR wykorzystuje otwór metryczny z niestandardowymi średnicami zewnętrznymi w celu uzyskania ciaśniejszego opakowania. Obie serie są szeroko stosowane w samochodach RC, dronach, instrumentach medycznych i precyzyjnej optyce.

Tabela 5. Tabela specyfikacji miniaturowych łożysk kulkowych — serie 600 i MR. Nośność w niutonach dla łożysk miniaturowych.
Oznaczenie	d (mm)	D (mm)	B (mm)	C (N)	C₀ (N)	Prędkość graniczna (obr/min)
601	1	6	3	91	31	90 000
603	3	9	4	310	110	60 000
604	4	12	4	520	195	50 000
606	6	17	6	1270	485	36 000
MR84	4	8	3	355	128	55 000
MR104	4	10	4	475	180	52 000

Należy pamiętać, że tabele specyfikacji łożysk miniaturowych wyrażają C w niutonach, a nie kiloniutonach. Łożysko 601 (otwór 1 mm) ma C = 91 N — w przybliżeniu 0,09 kN — ponieważ maleńkie kulki i cienkie bieżnie mają bardzo ograniczoną powierzchnię styku. Miniaturowe łożyska kompensują to dużą prędkością obrotową: łożysko 601 ma prędkość graniczną 90 000 obr./min w porównaniu z 13 000 obr./min w przypadku łożyska 6205. Iloczyn ndm (prędkość × średnica podziałowa) pozostaje w granicach termicznych pomimo ekstremalnej prędkości wału.

Typowe błędy podczas czytania tabeli specyfikacji łożysk kulkowych

Błędne odczytanie tabel specyfikacji jest jedną z głównych przyczyn przedwczesnych uszkodzeń łożysk podczas konserwacji i projektowania. Poniżej przedstawiono najczęstsze błędy wraz z konkretnymi liczbami ilustrującymi każdy z nich.

Mylenie C i C₀

C (dynamiczne) i C₀ (statyczne) pojawiają się w sąsiednich kolumnach i są powierzchownie podobnymi liczbami. Użycie C₀, gdy miałeś na myśli C w obliczeniach trwałości L10, zaniża nośność łożyska — dla łożyska 6208 C = 29 500 N, podczas gdy C₀ = 18 000 N, różnica 39%. W zastosowaniach charakteryzujących się niską prędkością, oscylacją lub obciążeniem udarowym, właściwą kolumną do odniesienia przy obliczaniu współczynnika bezpieczeństwa jest C₀, a nie C.

Ignorowanie redukcji prędkości w przypadku łożysk uszczelnionych

Łożyska uszczelnione (2RS) mają prędkość graniczną smaru o 30–40% niższą niż ich odpowiedniki otwarte lub ekranowane. Otwarty 6205 ma prędkość graniczną 13 000 obr./min. Wariant 6205-2RS ma zazwyczaj prędkość obrotową około 8500 obr./min. Używanie uszczelnionego łożyska w zastosowaniu wymagającym znamionowej prędkości łożyska otwartego jest częstym błędem konserwacyjnym, który powoduje przedwczesne zużycie uszczelek i degradację smaru termicznego.

Stosowanie wartości znamionowych promieniowych do obciążeń czysto osiowych

Kolumna C w tabeli specyfikacji łożysk zwykłych to promieniowa nośność dynamiczna. W przypadku obciążeń czysto wzdłużnych (osiowych) należy przeliczyć na równoważne obciążenie promieniowe, korzystając ze współczynników X i Y zestawionych w katalogu łożysk. Dla 6205 o Fa/C₀ = 0,025 współczynnik Y wynosi około 1,96, co oznacza, że obciążenie osiowe 500 N jest równoważne obciążeniu promieniowemu 500 × 1,96 = 980 N do celów obliczenia trwałości.

Zaniedbanie wymaganego luzu po pasowaniu z wciskiem

Jak omówiono w części poświęconej luzom, łożysko dociskane do wału zmniejsza luz wewnętrzny o około 70–80% wcisku średnicowego. W przypadku łożyska o średnicy 25 mm z pasowaniem wciskowym 15 µm zmniejszenie luzu wynosi 11–12 µm. Łożysko z luzem CN, zaczynając od minimalnego luzu 11 μm, może zakończyć się luzem zerowym, tworząc napięcie wstępne i znacznie zmniejszając trwałość. Tabela specyfikacji podaje początkowy zakres luzu; Zadaniem inżyniera jest uwzględnienie redukcji pasowania z wciskiem.

Weryfikacja specyfikacji łożysk pod kątem podróbek

Szacuje się, że światowy rynek podróbek łożysk stanowi 10–15% całkowitego wolumenu handlu łożyskami. Podrabiane łożyska zazwyczaj mają to samo oznaczenie, co oryginalne produkty, ale mogą je mieć Nośność o 40–60% niższa od podanej , nieprawidłowa geometria wewnętrzna, gorsza twardość stali i niekompatybilny smar. Tabela specyfikacji jest Twoim głównym narzędziem do wyłapywania podstawień.

Po otrzymaniu łożysk sprawdź następujące wartości w tabeli specyfikacji:

Weryfikacja wymiarowa — Zmierz d, D i B za pomocą skalibrowanego mikrometru i porównaj z wartościami w tabeli specyfikacji. Oryginalne łożyska ISO powinny mieścić się w granicach tolerancji (P0: średnica otworu 0/−12 μm dla 25 mm). Podrabiane łożyska często charakteryzują się rozrzutem wymiarowym rzędu ±50–100 µm.
Kontrola masowa — Zważ łożysko i porównaj z kolumną masy w tabeli specyfikacji. Prawdziwy 6205 powinien ważyć 130 ±5 g. Łożysko przepuszczające więcej niż 10% światła prawdopodobnie ma cieńsze pierścienie lub mniej kulek niż oryginalny produkt.
Kontrola klatki — Policz liczbę piłek. Prawdziwy 6205 ma 9 kulek. Odpowiednik z 8 kulkami będzie miał około 20% mniejszą nośność, ale oznaczenie na pierścieniu nadal będzie brzmiało 6205.
Punktowa kontrola twardości — Oryginalne pierścienie łożyskowe 52100 są hartowane do 58–65 HRC. Test Rockwella na średnicy zewnętrznej pierścienia podejrzanej partii to szybka kontrola, która wymaga jedynie podstawowego sprzętu laboratoryjnego.

Menu internetowe

Wyszukiwanie produktów

Język

Udostępnij

Wyjdź z menu

news

Co właściwie mówi tabela specyfikacji łożyska kulkowego?