|
8. Csapágyhézag, csapágyak rögzítése
|
8.1 Csapágyhézag
Csapágyhézagnak azt a méretet nevezzük, amely mellett egy csapágygyűrű axiális vagy radiális irányba a másikkal szemben egy határértékről egy másik határértékre elállítható, eltolható.
Amint azt a 8.1 ábra is szemlélteti, egy szabad csapágygyűrű a másikkal szemben, amelyik fix-elrendezésű, radiális és axiális irányokba elmozdítható. A radiális irányú eltolás mértéket radiális csapágyhézagnak, míg az axiális irányú eltolás mértékét pedig axiális csapágyhézagnak nevezzük.
A csapágyhézag meghatározásához a csapágyat előzetesen egy kisebb előterhelésnek vetjük alá, amit mérési terhelésnek is neveznek oly módon, hogy pontos és megismételhető mérési eredményeket lehessen biztosítani.
Ugyanakkor ennek a terhelésnek kapcsán egy kisebb mértékű rugalmas alakváltozás következik be a futópálya és a gördülőtest érintkezési helyén. Ezért a mért csapágyhézag kismértékben a ténylegesnél nagyobb értéket eredményez. A 8.1 táblázat mérési terhelési értékeket ad meg mélyhornyú golyóscsapágyakra, feltüntetve egyben a megfelelő korrekciós értékeket is a mérési terheléssel összefüggésben. Görgőscsapágyaknál ez a rugalmas alakváltozás a mérési terhelés befolyása kapcsán olyan csekély, hogy a gyakorlatban elhanyagolható.
|
|
8.1 Táblázat Mérési terhelési és korrekciós értékek mélyhornyú golyóscsapágyaknál
|
8.2 A csapágyhézag megválasztása
A gördülőcsapágyak csapágyhézaga üzemi körülmények közötti meghatározott értéke ( a tényleges csapágyhézag) az eredeti csapágyhézaghoz képest általában (beépítés előtti érték) kisebb. Ez több tényező befolyására vezethető vissza, így például a tűrésátfedésekre valamint üzemközben a belső és külső gyűrű közötti hőmérsékletkülönbségek következtében fellépő csapágygyűrű-tágulásra. Mivel üzemi körülmények között a tényleges csapágyhézag többek között befolyással bír a csapágy élettartamára, melegedésre, lengések és zajszintek kialakulására az adott csapágy esetében, a csapágyhézagot úgy kell megválasztani, hogy üzemelés során optimális körülmények lépjenek fel.
Tényleges üzemi csapágyhézag
A (8.1) képlettel a beeépítést megelőzően a szükségelt csapágyhézagot oly módon tudjuk meghatározni, hogy az normál üzem esetén optimális legyen.
 .........................................(8.1)
| deff |
: |
üzemi tényleges csapágyhézag, mm |
| do |
: |
csapágyhézag a beépítést megelőzően, mm |
| dr |
: |
csapágyhézag csökkenése tűrési átfedés miatt, mm |
| dt |
: |
csapágyhézag a hőmérsékletkülönbségből adódóan a belső és a külső gyűrűk között, mm |
Tűrési átfedések következtében fellépő csapágyhézagcsökkenés:
A belső és a külső gyűrűk, melyek a tengelyre, illetve a házba szoros illesztéssel kerülnek beszerelésre, a tengelyen tágulnak, míg a házban összeszűkülnek. Ezáltal a csapágyhézag csökken. A tágulás, illetve az összeszűkülés mértéke csapágyfajtától, a tengely és a ház kialakításától, valamint anyagától függ. Ez a változás a tűrési átfedés mértékének 70-90 %-át teszi ki.
 .........................................(8.2)
| df |
: |
csapágyhézag-csökkenés a mérettúlfedés miatt, mm |
| Ddeff |
: |
a tényleges mérettúlfedés értéke. |
A csapágyhézag csökkenése üzemi körülmények között a belső és külső gyűrűkön mérve a hőmérséklet hatására az alábbiak szerint alakul:
üzemelés során a gördülőtestek és a külső gyűrű hőmérséklete normál esetben 5-10 °C fokkal emelkedik meg. Ha a leadott hő kedvező elvezetési feltételekkel találkozik a ház esetében, mialatt a tengely hőforrásokkal áll összeköttetésben, pl. forró közegek, üreges tengelyek vannak jelen, akkor a külső és a belső gyűrűk közötti hőmérsékletkülönbség akár még magasabb is lehet. Az ilyen alapokon jelentkező különböző hőtágulások a csapágy-hézagot az üzemelés során tovább csökkentik.
 ................................................(8.3)
| dt |
: |
csapágyhézag csökkenése a hőmérsékletkülönbség hatására, mm |
| a |
: |
gördülőcsapágy acélok tágulási együtthatója, (1,2·10-6/°C) |
| DT |
: |
a belső és a külső gyűrű közötti hőmérsékletkülönbség, °C |
| Do |
: |
a külső gyűrűfutópálya átmérője, mm |
A Do külső gyűrű futópálya átmérője a (8.4) és (8.5) képletekkel számítható.
Golyós és önbeálló csapágyak esetén
 ...............................(8.4)
Görgős csapágyaknál (kivéve az önbeállókat):
 ................................(8.5)
| d |
: |
a csapágy furatának névleges mérete, mm |
| D |
: |
a csapágy külső gyűrűjének névleges átmérője, mm |
8.3 Kritériumok a csapágyhézag értékének meghatározásához
Elméletileg az optimális csapágyélettartam akkor érhető el, ha a csapágyhézag megközelítőleg nullával egyenlő vagy a csapágy csekély előfeszítéssel szerelt. (negatív csapágyhézag). A gyakorlatban azonban ezt az optimális értéket rendkívül körülményes megközelíteni. A változó, estenként nem mindig pontosan meghatározható üzemi viszonyok miatt előfordul, hogy kis előfeszítésekből nagy előfeszítések lépnek fel, ami azután a csapágy élettartamát drasztikusan lecsökkentheti, hőfejlődéshez, nagyon kedvezőtlen súrlódási viszonyokhoz vezethet. Ezért a csapágyhézagot úgy kell megválsztani, hogy üzemi körülmények között is egy csekély mértékű hézag legyen biztosítva.
Szokásos üzemi körülmények mellett, normál terhelésnél és illesztések esetében, normál fordulatszámon és hőmérsékleti viszonyok között a standart CO csapágyhézag az üzemi körülmények során kielélgítő csapágyhézag méreteket eredményez.
A 8.2 táblázatban csapágyhézag-csoportok találhatóak a CO csapágyhézagon túlmenően, melyek megfelelő felhasználási esetekben és valós üzemi feltételek között jól felhasználhatóak, bizonyos üzemi feltételekhez ajánlhatóak.
|
8.4 Beálló golyóscsapágyak radiális csapágyhézag értékei
Megjegyzés: A fenti adatok csak a hatásszöggel ellátott csapágyakra érvényesek.
8.5 Radiális csapágyhézag értékek kétsoros és párosított ferdehatásvonalú golyóscsapágyakhoz
8.6 Táblázat Hengergörgős és tűgörgős csapágyak radiális csapágyhézag értékei (csapágyak hengeres furatokkal)
1) Normál hézagú csapágyak utójele csak NA, pl. NU 310 NA
2) C9NA, C0NA és a C1NA csak P5 vagy ennél pontosabb tűrésekkel készülhet
8.7 Táblázat Hengergörgős csapágyak radiális csapágyhézag értékei Nem csrélhető illetve párosítható gyűrűk
8.8 Táblázat Kétsoros, párhuzamosan elrendezett kúpgörgős csapágyak axiális csapágyhézag értékei, metrikus kivitel (nem tartoznak bele a 329X, 322X és a 323C csapágyak)
8.9 Táblázat Beálló görgőscsapágyak radiális csapágyhézag értékei
|
|
8.4 Csapágyelőfeszítés
Gördülőcsapágyak üzemi körülmények között általában csekély csapágyhézaggal futnak. Bizonyos esetekben negatív csapágyhézagot szoktak előfeszítéssel alkalmazni. A negatív csapágyhézagot az előfeszítéssel tudjuk jellemezni. A ferdehatásvonalú kúpgörgős csapágyakat túlnyomó részben előfeszítéssel szerelik.
8.4.1 A csapágyak előfeszítésének okai
Előfeszítés során a csapágyak gördülőterhei és a futópályái a kapcsolódási zónában azonos feszültségeknek vannak kitéve, amelyek a gördülőcsapágyak rugalmas alakváltozási terébe esnek, illetve hatnak. A radiális és axiális tengelyirányban történő eltolódások külső erők behatása ellenére is ezzel kiküszöbölhetővé válnak, illetve ezeket az elmozdulásokat minimalizálni tudjuk. Ezzel a módszerrel a csapágyak merevségének növelését érjük el.
Meghatározott esetekben és feltételek között a csapágyak előfeszítésének alkalmazásával növelni tudjuk a fordulatszámot és javítani a futáspontosságot, javul a rezgésállapot, csökkenteni lehet a zajszintet, növelni lehet a csapágy merevségét, valmint egy minimális terhelést tudunk biztosítani, amely a csekély mértékben terhelt nagy fordulatszámon dolgozó csapágyak esetében megakadályozza a gördülőtestek csúszását.
Az előfeszített axiális és hengergörgős csapágyaknál ily módon kedvezőbb gördülőtest megvezetés érhető el.
Gyakorta páros elrendezésű ferdehatásvonalú golyóscsapágyakat axiálisan előfeszítenek, amint azt a 8.5 ábrán is láthatjuk. Elérhetjük az előfeszítést például merev beállítással, vagy rúgóerő alkalmazásával.
8.4.2 A csapágyak előfeszítésének nagysága és fajtái
A 8.11 táblázatban a csapágyelőfeszítés fő módjai, célja és jellemzői találhatók. Előre meghatározott merev előfeszítést alkalmazunk abban az esetben, amikor egy erős és egyben nagy merevségű helyzetet kívánunk létrehozni. A rugós megoldású előfeszítés előnye az, hogy a feszítés ereje állandó, ez abban az esetben is igaz, ha a tengely netán hőmérsékletváltozási hatásokra, vagy külső terhelés megváltozásán keresztül hosszirányban elmozdulást végez, vagy a csapágytávolság megváltozik. A 8.12 táblázatban normál előfeszítési értékek szerepelnek párosított ferdehatásvonalú golyóscsapágyakra. A tengelyek megvezetésének pontossági biztosítása céljából kis és közepes mértékű előfeszítéseket alkalmaznak. A közepes, vagy erősebb előfeszítés a csapágy merevségét biztosítja, javítja.
8.4.3 Csapágyak előfeszítése és merevsége
A 8.5 ábrán látható, hogyan javul a csapágyak merevségi állapota az előfeszítés függvényében. Amikor a páros elrendezésű ferdehatásvonalú golyóscsapágyak belső gyűrűinek homlokfelületei beszerelésre kerülnek, akkor minden belső gyűrű d0 értékkel eltolódik.
Ezzel egy F0 axiális előfeszítési érték jelentkezik mindkét irányban. Egy külső axiális erőhatásra (Fa) újabb axiális eltolás lép fel a I. csapágy belső gyűrűjénél, melynek értéke da.
A II. csapágy belső gyűrűje ezáltal tehermentesítve lett a I. és a II. csapágyakra ható erők megfelelnek az FI illetve az FII -nek.
Ha az Fa erőt elérik, az I. csapágy db értékkel eltolódik olymódon, hogy az előfeszítés megszűnik. Mivel a da eltolódási érték kisebb, mint db , ez azt eredményezi, hogy az I. csapágy merevsége megnövekszik.
Megjegyzés: a GL/GN/GM/GH kiegészítő jelek kis, normál, közepes és nagy előfeszítéseket jelentenek
8.12 Táblázat Általános előfeszítési értékek ferdehatásvonalú golyóscsapágyaknál
|
Előző fejezet
Visssza a tartalomhoz
