Pri motornih izdelkih z različnimi zahtevami glede hitrosti bodo neizogibno vključeni zmogljivost in parametri podpornega ležaja. V prejšnjem članku smo govorili o pogojih delovanja motorja glede izolacije ležajev, temperature, mazanja in drugih zahtev. Naš današnji fokus na hitrosti kotalnih ležajev.
01 Hitrost vrtenja, ki jo lahko dosežejo kotalni ležaji, je omejena!
Obstaja omejitev vrtilne hitrosti, ki jo lahko doseže kotalni ležaj. Omejitev hitrosti je običajno določena z uporabljenim mazivom in delovno temperaturo, ki jo je mogoče doseči z materialom ležajnih komponent. Hitrost, pri kateri ležaj doseže delovno temperaturno mejo, je odvisna od toplote, ki nastane zaradi trenja med kotaljenjem ležaja, in seveda katere koli druge zunanje toplote, ki vpliva na temperaturo ležaja, in od tega, koliko toplote je na koncu mogoče odstraniti iz ležaja. To vključuje problem proizvodnje in odvajanja toplote. S tem povezani dejavniki vključujejo značilnosti samega ležaja, kot tudi komponente ležajnega sistema, delovno okolje ležaja in delovne pogoje.
Vrsta in velikost ležaja, notranja struktura, obremenitev, ki jo nosi, pogoji mazanja in hlajenja, struktura kletke, natančnost izdelave in zračnost itd., vsi imajo določen vpliv na hitrost, ki jo ležaj lahko doseči. V večini parametrov ležaja sta običajno navedeni dve različni definiciji nazivne hitrosti, in sicer referenčna hitrost in mejna hitrost, ki sta parametra, ki temeljita na različnih premislekih. Referenčna hitrost je povezana s toploto in predstavlja referenčno vrednost, ki se uporablja za določanje dovoljene delovne hitrosti ležaja pri določeni obremenitvi in viskoznosti maziva; mejna hitrost je povezana s fizično strukturo.
Referenčna hitrost ležaja je določena v standardnih zahtevah za ležaj. Referenčna hitrost ležaja se nanaša na hitrost ali maščobe), je doseženo ravnovesje med obema.
02Kako določiti stanje toplotne bilance odprtega ležaja?
V skladu s standardom referenčni delovni pogoji za doseganje toplotnega ravnovesja vključujejo dvig temperature ležaja, pogoje obremenitve in druge specifične vsebine.
(1) Dvig temperature ležaja ne presega 50 K. Na primer, pri temperaturi okolice 20 stopinj je dvig temperature ležaja 50 stopinj, kar pomeni, da temperatura ležaja, izmerjena v nerotacijskem zunanjem obroču ali komori ležaja, ne presega 70 stopinj.
(2) Pogoji radialne in aksialne obremenitve odprtih ležajev za skupno razdaljo. Pri radialnih ležajih je radialna obremenitev stabilizirana pri 5 odstotkih osnovne statične obremenitve; pri potisnih ležajih je aksialna obremenitev stabilizirana pri 2 odstotkih osnovne statične obremenitve.
(3) Pogoji maziva: za mineralno olje, oljno mazane ležaje brez dodatkov za ekstremni tlak (EP) je kinematična viskoznost pri 70 stopinjah: radialni ležaj v=12mm2/s; potisni valjčni ležaj v=24mm2/s. Za mazanje v oljni kopeli je treba nivo olja nadzorovati na sredini kotalnih elementov na najnižjem položaju.
Za ležaje, mazane z mastjo iz mineralnega olja z litijevim milom, v=100-200mm2/s, ko je viskoznost osnovnega olja 40 stopinj. Količina polnjenja z mastjo je približno 30 odstotkov prostega prostora v ležaju, temperatura ležaja, namazanega z mastjo, pa lahko doseže določen vrh v začetni fazi delovanja. Zato lahko traja od 10 do 20 ur, da ležaj doseže normalno delovno temperaturo.
V zgornjih posebnih pogojih je referenčna hitrost enaka za ležaje, mazane z oljem in mazivi. Ko se zunanji obroč vrti, bo dosegljiva hitrost manjša. Poleg tega hitrost vrtenja, ki jo lahko dosežejo nekateri ležaji, ni omejena s toploto, ki nastane zaradi stika med kotalnimi elementi in tekalno stezo, kot so ležaji s kontaktnimi tesnili.
