1

ТЕМЕ КОЈЕ ЋЕ БИТИ ОБРАЂЕНЕ:

1. Лежаји, намена, врсте, примена

2. Котрљајни, врсте, конструкција и означавање

3. Заптивање

4. Уградња, зазори, толеранције, угао закретања

5. Избор лежаја, еквивалентно оптерећење,

6. Статичка и динамичка моћ ношења

7. Клизна лежишта, подмазивање

8. Рукавци, загревање

9. Материјали

10. Системи за подмазивање

2

ЛЕЖАЈИ - ЛЕЖИШТА

- мало трење,

- мале димензије,

- мали отпори при старту,

- мала количина мазива,

- једноделна (компактна),

- тачност

- могућност пригушења осцилација,

- тих рад без шума,

- у повољним условима могу бити дуготрајна и

- могу да раде са изузетно великим бројем обртаја,

- једноставна конструкција и производња,

- грубље толеранције,

- ниска цена,

- мање су осетљива на нечистоће

- проблем при покретању због великог трења и

- потешкоће са заптивањем

1. КОТРЉАЈНИ ЛЕЖАЈИ

3

Конструкција и означавање

Једноредни куглични лежај са радијалним додиром.

- ознака: BC - 60, 62, 63, 64;

Једноредни куглични лежај са косим додиром.

- ознака: BN - 72,73;

Окретљиви дворедни куглични лежај.

- ознака: BS - 12, 22, 13, 23;

Цилиндрични, ваљчани лежај.

- ознака: RU - 10, 02, 22, 03, 23, 04;

Игличасти лежај.

- ознака: NA - 49

Бачвасти лежај, једноредни и дворедни.

- ознака: SR - 202, 203;

- ознака: SD - 222, 223;

Конусно ваљчани лежај.

- ознака: SR - 202, 203;

Колутни лежај.

- ознака: ТА - 511, 512, 513, 514;

- ознака: ТDC - 522, 523, 524;

4

Заптивање

Заптивач са додиром – Семеринг; Заптивач без додира – Лабиринтски;

Семеринг

Заптивач од филцаног прстена

5

Заптивање

процепима

Заптивање прстеном и

процепима

Лабиринтски

заптивач

Лабирнтски и филцани

заптивач у

комбинацији

Уградња лежаја, Зазори

6

Прелазно заобљење и

висина наслона

Уметнути прстен између

лежишта и наслона, због мале

висине наслона

Седло са навртком

за притезањеи лименим

осигурачем

7

Лимени осигурач Навртка

Спољашњи и унутрашњи осигурач

8

Примери уградње

Толеранције рукавца:

Тол.

поља

За пречнике вратила:

до 18

до 100

до 140

до 200

-

до 40

до 100

до 140

-

до 40

до 65

до 100

ј 5

k 5

m 5

m 6

Вредности допуштеног угла закретања унутрашњег прстена β

Тип лежаја Ознака β =

Прстенасти куглични једнореди лежај са радијалним

додиром

62, 63, 64 5 ' до 12 '

618, 160, 60 2 ' до 8 '

Прстенасти куглични подесиви двореди лежај 12, 22,112, 113 2,5 º

13, 23 3 º

Прстенасти куглични једнореди лежај са косим додиром 70, 72, 73 8 '

Прстенасти цилиндрично-ваљчани једнореди лежај NЈ, NUP, N 1 ' до 2 '

NU 3 ' до 5 '

Прстенасти конично-ваљчани једнореди лежај 302, 303, 320, 330 2 ' до 4 '

Прстенасти бачвасти једнореди подесиви лежај 202, 203 4 º

Прстенасти бачвасти двореди подесиви лежај 213, 222, 223, 230, 231, 232,

239, 240, 241 2,5 º

Прстенасти куглични једнореди подесиви лежај L..., U... 5 º

Напомена уз таблицу: лежаји код који је дат распон вредности угла β,

мање вредности су за мање зазоре и обрнуто

9

Избор лежаја и прорачун

Век је време рада тј. број обртаја n који лежиште издржи до појаве првих трагова замора (љуспица).

Расипање века 1:40.

Рачунски век је онај век који издрже 90 % лежишта, док се 10 % квари пре истека тог века.

Еквивалентно оптерећење F = x · Fr + y · Fa

- Пример за кугличне једноредне лежаје са радијалним додиром: x = 1, y = 1,6

Када се окреће спољашњи прстен F = 1,2 · x · Fr + y · Fa

Статичка моћ ношења лежаја C0 је сила F0 која делује при броју обртаја лежаја до 10 о/min, а да

пластичне деформације не прелазе 0,01 % пречника котрљајног тела.

- Фактор корекције ξ0 ∙ C0; У раду лежаја где се тражи повишена тачност и за ударна оптерећења

ξ0 = 0,5 ... 1; за услове рада где тачност ротације није од великог значаја ξ0 = 1 ... 1,5.

Динамичка моћ ношењалежаја C је сила F коју лежај може да издржи у току 106 обртаја, односно

силу коју може да издржи лежај у раду од L0 = 5000 h при броју обртаја од n 0 = 33,333 о/min, а да се

при томе не разори више од 10 % од испитиваног скупа лежаја.

16666333,33500000

nLnL

nL

nL

F

C hhh

Експонент α износи: за лежаја са лоптицама α = 3, и за лежаја са ваљкастим котрљајним телима α =

10/3.

Виши ниво тачности у прорачуну се добија увођењем корекционих фактора

16666231

aa

nL

F

C h

D

H

- У случају променљивих радних услова:

i

i

m

iim q

n

nFF

i

iim qnn

h

ii

L

lq , где је 1

i

iq

10

Тип машине Lh, h

- Кућни апарати, медицинска опрема 1 500...3 000

Машине које раде у кратким временским интервалима са дужим прекидима:

- електрични ручни апарати, грађевинске машине, аутомобили

- дизалице, мањи кранови

3 000 ... 8 000

8 000 ... 12 000

Машине које раде 8 сати дневно:

- не увек са пуним капацитетом: машине опште намене, зупчасти преносници, ЕМ за

индустријску примену < 4 kW, дробилице, ваљци транспортера са траком

- са пуним капацитетом: алатне машине, дрвопрерађивачке машине, велики кранови,

штампарске машине, вентилатори, сепаратори, центрифуге, теретни вагони

10 000 ... 25 000

20 000 ... 30 000

Машине које раде у континуитету 24 сата дневно:

- млинови, компресори, пумпе, текстилне машине, извозна постројења на рудницима,

ЕМ средњих снага, путнички вагони

- од којих се очекује велика поузданост: ЕМ великих снага, пумпе за одводњавање

рудника, јамски вентилатори, опрема у електранама, опрема у скупим технолошким

процесима

40 000 ... 50 000

> 100 000

- Хидрауличне машине, пећи, витла, пропелери великих бродова 50 000 ... 100 000

Вредности фактора удара D Врста погона D

Трапезним или текстилним каишем

Кожним каишем или челичном траком

Зупчасти пренос, са небрушеним зубима

Зупчасти пренос, са брушеним зубима

Шинска возила

Мењачи друмских возила

Точкови друмских возила

Опште машинство, погони без удара

Опште машинство, погони са ударима

2 – 3

3 – 4

1,2 – 1,6

1,02 – 1,4

1,4 – 1,7

1

1,3 – 1,6

1 – 1,2

1,5 – 3

Вредности фактора утицаја повишене температуреH Радна

температура, ºC 100 150 200 250 300

H 1,00 0,95 0,90 0,75 0,60

Вредности фактора поузданости лежаја а1 Поузданост

лежаја 90 % 95 % 96 % 97 % 98 % 99 %

а1 1,00 0,62 0,53 0,44 0,33 0,21

Фактор врсте материјала а2

- за лежаје од уобичајених термички обрађених челика а2 = 1,

- за лежаје од посебних челика добијених специјалним поступцима а2> 1.

Фактор начина подмазивања а3

- највише вредности овог фактора добијају се при хидродинамичком подмазивању

Називна вискозност уља υ1 одређује се на основу геометрије лежаја и броја обртаја:

11

- за n < 1000 о/min: 31

10004500

ndn m

, mm2/s

- за n 1000 о/min: mdn

4500

1 , mm2/s

- средњи пречник лежаја: 2

dDdm

, mm

Стварна вискозност уља υ

Стварна вискозност уља υ у зависности од радне

температуре и градације уља према ИСО

Вредности фактора а23 у зависности од

стварне вискозности υ, називне вискозности υ1 и

услова рада

доња линија: нормални радни услови и

уобичајена чистоћа

средња линија: уље обогаћено адитивима за

рад на високим притисцима

горња линија: повишена чистоћа и рад без

проклизавања

испрекидана линија: челици добијени

специјалним поступцима

12

2. КЛИЗНА ЛЕЖИШТА

Лежиште нормалне конструкције

1 – труп, 2 – поклопац, 3 и 4 доња и горња постељица,

5 – отвор за завртањ за везу трупа и поклопца, 6 – отвор за довод мазива

Процес подмазивања клизних лежишта

Подмазивање: уље, маст

Основна особина мазива – вискозитет

Врсте трења: суво, гранично, мешовито и хидродинамичко

Режими подмазивања: гранично, хидродинамичко и мешовито.

Коефицијент трења μ има најмању вредност при мешовитом подмазивању, али се оно ипак не

препоручује због његове лабилности. Повећање коефицијента трења при хидродинамичкоом

подмазивању наступа због повећања турбуленције са порастом брзине v.

13

Striebeck-ова крива

Подела притиска у слоју мазива при кретању тела,

оптерећеног силом F Бочне бране дуж нагнутих равни

Сличан процес настаје у лежишту, на слици приказана подела притиска:

Гранично подмазивање

Мешовито подмазивање

Хидродинамичко подмазивање

тело 1

тело 2

мазиво

FN

v

Ra

h

h→0

h ≈ Ra

h > Ra

m

14

Положај рукавца у лежишту,

у стању мировања,при поласку и при пуном обртању

У случају аксијалног лежишта

15

Склопви: H / d, e, f, g.

Услови за хидродинамичко подмазивање су: - довољно уља,

- добро изабран зазор f,

- добро изабразан вискозитет и

- не сувише велика дужина рукавца тј. не велико искошење.

Ако је број обртаja n > ng биће хидродинамичко подмазивање.

По Фалцу је:

d

hpng

61,0

- Притисак ld

Fp

; Релативни зазор:

d

f

d

dD

,

- обично је = 0,001 ... 0,004;

- бели метал - 0, 00004 ... 0,0009; SL - 0,001 ... 0,002, бронза - 0,002 ... 0,003.

- Дебљина слоја мазива у најужем делу процепа: 4

dDh

;

- Динамичка вискозност - , Pa s

dL

fFng

4

61,0 2

Значи хидродинамичко подмазивавање се лакше одвија:

- са мањом силом F,

- са малим зазором (f 2),

- са већом дужином L, пречником d и

- гушћим уљем.

16

Рукавци

Према облику:

цилиндрични цилиндрични шупљи конусни

гребенасти лоптасти

Према правцу силе:

радијални радијално-аксијални аксијални

Према положају:

спољашњи унутрашњи

вратило

17

Пречник спољашњег рукавца клизног лежишта добија се на основу допуштеног површинског

притиска:

dozpld

Fp

За однос d

l , може да се пише:

d

d

p

Fdp

d

Fp

2

- обично се усваја = 0,5 ... 1, 2.

За рукавац од челика и постељицу од ливеног гвожђа – pdoz = 3 N/mm2

- челик по машинској бронзи или месингу – pdoz = 5 N/mm2

- каљени челик по постељици од белог метала – pdoz = 9 N/mm2

За унутрашње рукавце пречник је одређен на основу прорачуна осовине односно вратила, а из

претходних образаца одређује се дужина:

dozpd

Fl

Загревање рукавца у клизном лежишту проверава се преко карактеристике загревања, која

представља производ називног површинског притиска p и обимне брзине v. Карактеристика

загревања мора бити мања од допуштене вредности (pv)d утврђене емпиријски, за разне услове.

dpvvp )(

Врста рукавца, намена (pv)d , MW/m2

обични рукавци који раде у области трења оквашених површина,

са околним ваздухом који мирује 0,8 … 2

рукавци трансмисионих вратила 1,5 …2

рукавци вагонских осовина 3,5 … 5

рукавци коленастих вратила локомотива 7 … 10

вештачки хлађени рукавци 4 … 9

18

Материјали

Постељица: довољно чврста и крута да омогући преношење оптерећења,

довољно мекана да би са рукавцем чинила квалитетан клизни пар.

Површина рукаваца = (3...5) х тврђа од површине постељице лежишта

Материјал постељице је обично бронза, сиви лив као и пластичне масе.

Бронза: pdoz = 50 N/mm2, v = 50 m/s, (pv)d = (1 – 1,5) 10

7 W/m

2, односно за јако оптерећена лежишта.

Бели метал (легура: Sn, Sb, Cu и Pb): pdoz = 20 – 25 N/mm2, v = 60 m/s, (pv)d = (1,5 – 10) 10

7 W/m

2, tmax =

110о

C. Бели метал је мек и употребљава се само као унутрашњи заливак челичних, бронзаних и

постељица од SL. Дебљина заливка креће се од 0,1 до 3 mm.

Замене за бели метал, (легуре без Sn али са претежним садржајем Pb) имају лошије карактеристике:

pdoz = 2 – 14 N/mm2, v = 15 – 5 m/s (респективно), (pv)d = (1 – 1,5) 10

7 W/m

2

Оловна бронза се користи за изузетно оптерећена лежишта (pdoz =100 N/mm2), са јаким ударима и који

раде на високим температурама.

Ливено гвожђе се користи као материјал постељица за следеће услове: pdoz = 0,8 - 9 N/mm2, v = 2 – 0,2

m/s (респективно), tmax = 300о C.

Легуре Al: pdoz = 35 - 40 N/mm2, v = 5 - 8 m/s, tmax = 250

о C.

Синтероване легуре (металокерамички материјали) су погодне за израду лежишта због свог својства

да упијају уље које се ослобађа при загревању. На тај начин омогућавају самоподмазивање лежишта

те се користе за сложене склопове. Подносе високе температуре и високе радне брзине и релативно

висока оптерећења до 7 N/mm2.

Пластичнe масe (тефлон, полиамиди, полиацетати, акрилопласти). Није потребно подмазивање,

лежишта могу да поднесу високе температуре али носивост им није висока.

19

Системи за подмазивање

Мазалица са фитиљем, Мазалица са подлогом од памука, Мазалица са шипком

Мазалица са вентилом

(1 – стаклени суд, 2- затварач на поклопцу, 3 – вентил у облику игле, 4 – навртка, 5 – стаклена

цевчица, 6 – ручица, 7 – опруга)

Лежиште са подмазивањем помоћу прстена

20

Слика – Штауферова мазалица, Мазалица са завртњем

Слика – Мазалица са лоптастим вентилом, Мазалица са опругом, Меви мазалица за маст