Luz łożyskowy to zamierzona przestrzeń pomiędzy elementami tocznymi łożyska a jego bieżniami, która decyduje o tym, jak łożysko zachowuje się pod obciążeniem, prędkością i temperaturą. Nie jest to kwestia przemyślenia przy wyborze łożyska: niewłaściwa grupa luzów może powodować wibracje, hałas, przegrzanie lub przedwczesną awarię. Jeśli wybierasz łożysko kulkowe zwykłe do silnika, pompy, skrzyni biegów lub zespołu samochodowego, wybrana grupa luzów (C2, C0, C3, C4 lub C5) ma takie samo znaczenie, jak rozmiar otworu i prędkość znamionowa.
Co to jest luz łożyska?
Luz łożyska to całkowita odległość, o jaką jeden pierścień łożyska może się przesunąć względem drugiego w kierunku promieniowym. W przypadku łożyska kulkowego zwykłego jest to odstęp pomiędzy kulkami a bieżnią wewnętrzną i zewnętrzną przed zamontowaniem łożyska na wale lub w obudowie.
Luz mierzony na nowym łożysku nazywany jest luzem początkowym. Zmienia się po montażu ze względu na pasowania wciskowe i zmiany temperatury. Luz, który pozostaje, gdy łożysko pracuje w temperaturze roboczej, jest luzem roboczym i jest to wartość, która faktycznie kontroluje tarcie, hałas i rozkład obciążenia.
W przypadku łożysk kulkowych zwykłych luz promieniowy jest zwykle główną specyfikacją. Niektóre łożyska mają również wartość luzu osiowego, ale w większości standardowych zastosowań przemysłowych łożysko wybiera się na podstawie promieniowej grupy luzu wewnętrznego. Zawsze sprawdzaj dokładny zasięg względem zakresu fabrycznego dane techniczne luzu łożyskowego .
Łożyska kulkowe zwykłe serii 60 z wieloma opcjami luzu i uszczelnienia Seria 60 oferuje grupy luzu promieniowego od C0 do C5 i różne uszczelnienia, co ułatwia dopasowanie do warunków pracy. Dostępne ze stali GCr15 o klasach dokładności od 0 do 2, nadają się do wielu zastosowań przemysłowych. Zobacz produkt → Dlaczego luz łożyska ma znaczenie?
Luz łożyskowy odgrywa bezpośrednią rolę w temperaturze łożyska, hałasie, wibracjach i żywotności. Łożysko ze zbyt małym luzem będzie się nagrzewać i może ulegać przedwczesnemu zmęczeniu; łożysko ze zbyt dużym luzem spowoduje wibracje i zmniejszy sztywność nośną.
Gdy luz jest zbyt mały, elementy toczne są ściskane pomiędzy pierścieniami. Tworzy to napięcie wstępne, które zwiększa tarcie i wytwarza ciepło. W zastosowaniach wymagających dużych prędkości wynikający z tego wzrost temperatury może spowodować zatarcie łożyska.
Gdy luz jest zbyt duży, elementy toczne mają swobodę ruchu na boki. Prowadzi to do poślizgu, nierównego podziału obciążenia i mierzalnych wibracji wału. W sprzęcie precyzyjnym nadmierny luz jest częstą przyczyną hałasu na poziomie odrzutów i przedwczesnego zużycia. Celem jest wybranie grupy luzu, która pozostawia niewielki, ale dodatni luz operacyjny przez większą część cyklu roboczego.
Typowe grupy luzów wewnętrznych dla łożysk kulkowych poprzecznych
Większość producentów łożysk stosuje grupy luzu ISO C2, C0, C3, C4 i C5. C0 to normalny luz, odpowiedni do większości zastosowań ogólnego przeznaczenia przy umiarkowanej prędkości, obciążeniu i temperaturze. C2 jest ciaśniejszy niż normalnie i jest rzadko używany; C3 i C4 zapewniają coraz większy luz w zastosowaniach z większymi prędkościami, zwiększonymi pasowaniami wciskowymi lub znacznymi gradientami temperatury.
| Grupa | Luz promieniowy (µm) | Typowe zastosowanie |
|---|---|---|
| C2 | 3–9 | Niska prędkość, niewielkie obciążenie, małe pasowanie ciasne, precyzyjne wrzeciono |
| C0 (normalny) | 7–15 | Ogólne silniki przemysłowe, pompy, wentylatory, umiarkowane prędkości |
| C3 | 13–23 | Silniki elektryczne z większym pasowaniem ciasnym, większą prędkością, pewnym wzrostem temperatury |
| C4 | 21–33 | Duże gradienty temperatury, duża prędkość, duże zakłócenia w obudowie |
| C5 | 31–45 | Bardzo duża prędkość, wysoka temperatura otoczenia, specjalne zastosowania w obrabiarkach |
Należy pamiętać, że wartości te dotyczą promieniowego luzu wewnętrznego. Dokładny zakres zależy od średnicy otworu, dlatego przed złożeniem zamówienia zawsze sprawdź tabelę wymiarów serii łożysk.
Jak wybrać odpowiedni luz łożyska
Zacznij od warunków pracy, a nie od ustalonej wartości luzu. Cztery czynniki, które najczęściej wpływają na wybór, to temperatura pracy, dopasowanie montażowe, prędkość i obciążenie.
Temperatura pracy
Wraz ze wzrostem temperatury łożyska wał i obudowa rozszerzają się. W większości układów prędkość i obciążenie podnoszą temperaturę obu części. W przypadku wzrostu temperatury powyżej około 30°C należy wybrać szerszą grupę luzów, np. C3 zamiast C0.
Pasowanie montażowe
Pasowanie z wciskiem na wale lub w oprawie zmniejsza luz o wielkość równą wciskowi. Jeśli na wale zostanie określone mocne pasowanie wtłaczane, początkowy luz promieniowy musi być większy, aby to skompensować. Łożysko 6204 wciśnięte na wał z wciskiem 5 µm straci około 5 µm luzu, więc grupa C3 jest często bezpieczniejsza niż C0.
Prędkość i obciążenie
Wyższe prędkości generują ciepło i mogą wymagać większego luzu roboczego. Z drugiej strony, większe obciążenia korzystają z umiarkowanego luzu, który utrzymuje elementy toczne w kontakcie z obiema bieżniami bez wytwarzania napięcia wstępnego. W praktyce wiele zastosowań przemysłowych wykorzystuje C3 w celu zapewnienia spójności w różnych zakresach roboczych.
- Wybierz C0, gdy prędkość jest umiarkowana, dopasowanie jest lekkie, a wzrost temperatury jest niższy niż 30°C.
- Wybierz C3, jeśli silnik lub pompa ma pasowanie ślizgowe na wale i normalną temperaturę roboczą.
- Wybierz C3 lub C4, gdy wał jest gorący, a obudowa jest pasowana na wcisk.
- Wybierz C2 tylko w przypadku specjalnych wymagań dotyczących małego prześwitu, potwierdzonych przez projektanta sprzętu.
- W przypadku odprawy celnej poza grupami standardowymi należy omówić swoje wymagania z producentem łożysk.
Łożyska kulkowe zwykłe serii 63 do dużych obciążeń promieniowych w niewielkich przestrzeniach Seria 63 zapewnia grubszy przekrój i większą nośność, idealną do kompaktowych zastosowań przy dużych obciążeniach. Ma te same opcje materiałów i prześwitów, zapewniając niezawodne działanie w wymagających warunkach. Zobacz produkt → Jeśli Twoje zastosowanie łączy duże obciążenie promieniowe z kompaktową obudową, częstym wyborem jest seria 63 ze względu na grubszy przekrój i większą nośność. Jeśli nie masz pewności, jak pasowanie wału i oprawy wpływa na ostateczny luz, skontaktuj się z nami zespół wsparcia inżynieryjnego może sprawdzić profil obciążenia i dopasowanie mocowania.
Często zadawane pytania dotyczące luzu łożyskowego
Jaka jest różnica między luzem wewnętrznym a luzem operacyjnym?
Luz wewnętrzny to szczelina mierzona przed montażem. Luz roboczy to rzeczywista szczelina po zamontowaniu łożyska i osiągnięciu temperatury roboczej. Luz operacyjny ma największe znaczenie, ponieważ odzwierciedla rzeczywiste warunki pracy.
Czy mogę zmierzyć luz łożyskowy za pomocą szczelinomierza?
W przypadku łożysk tocznych szczelinomierz nie jest praktyczny do pomiaru promieniowego luzu wewnętrznego wewnątrz łożyska. Użyj czujnika zegarowego lub specjalistycznego miernika luzu. W przypadku łożysk głównych silnika i łożysk korbowodu powszechna jest metoda szczelinomierza lub metoda Plastigege, ale dotyczy to zupełnie innego typu łożysk.
Jaką grupę luzu wybrać dla standardowego silnika elektrycznego?
W przypadku większości silników przemysłowych, C3 jest częstym punktem wyjścia ze względu na standardowe pasowanie wału i zakres temperatur roboczych. W przypadku małych, lekko obciążonych silników pracujących w stałej temperaturze, odpowiedni może być C0.
Czy smarowanie smarem lub olejem wpływa na luz łożyskowy?
Smarowanie nie zmienia luzu fizycznego, ale wpływa na efektywne działanie. Odpowiedni film smarny może kompensować niewielkie różnice w luzach, natomiast słabe smarowanie może spotęgować skutki nieprawidłowego luzu. Używaj zalecanej ilości smaru lub oleju dla prędkości i obciążenia.
Luz łożyskowy jest określonym parametrem, a nie przypadkowym produktem ubocznym montażu. Podejście do tego z uwzględnieniem odpowiedniego dopasowania, temperatury, prędkości i obciążenia zmniejszy liczbę nieplanowanych konserwacji, obniży poziom hałasu i wydłuży żywotność łożyska.
Do zastosowań, w których wymagane są wartości luzu wykraczające poza standardowe grupy ISO, można zaprojektować niestandardowe łożysko kulkowe zwykłe dokładnie według Twoich wymagań. Jest to często jedyna praktyczna metoda, gdy warunki dopasowania, temperatura lub obciążenie nie odpowiadają standardowym wartościom katalogowym.
Niestandardowe łożyska kulkowe poprzeczne dostosowane do rysunków klienta W zastosowaniach, w których nie mieszczą się standardowe luzy, można wyprodukować łożyska niestandardowe na podstawie rysunków lub próbek. Te niestandardowe rozwiązania zapewniają wysoką stabilność i są poparte rozległym doświadczeniem badawczo-rozwojowym w zakresie sprzętu specjalnego. Zobacz produkt → Przed złożeniem zamówienia porównaj dane dotyczące dopasowania i temperatury z danymi technicznymi dotyczącymi luzów łożyskowych lub porozmawiaj z inżynierem. Krótka kontrola na tym etapie może zapobiec problemom związanym z hałasem, wibracjami i temperaturą, których naprawa po montażu jest kosztowna.
Skontaktuj się z nami