-
Valjni leaj 1
Valjni leaj
Presjek kroz radijalni kuglini leaj, gdje se dodir ostvaruje u 4
toke
Prikaz rada kuglinog leaja
Valjni leaj je strojni dio koji omoguuje, slino kao iklizni
leaj, voenje pokretnih strojnih dijelova(osovina, vratilo),
umetnutih u odgovarajue kuite.Sastavljeni su od unutarnjeg i
vanjskog prstena (iliploe kod aksijalnih leajeva), izmeu kojih se
uodgovarajue oblikovanom kavezu vrte valjna tijela.Meu valjnim
tijelima prevladava trenje valjanja.Valjni leajevi mogu istovremeno
prenositi radijalno iaksijalno optereenje, samo radijalno ili samo
aksijalnooptereenje. Obzirom na optereenje koje prevladavarazlikuju
se radijalni i aksijalni valjni leajevi. Valjnatijela su
jednostavnih geometrijskih oblika, voena ukavezu koji sprjeava
njihov meusoban dodir, aistovremeno su jednakomjerno rasporeena po
oboduleaja.
Prednosti i nedostaci valjnih leaja
Valjni leajevi imaju, u usporedbi s kliznim leajevima,slijedee
prednosti: [1]
koeficijent trenja je, zbog trenja valjanja, 25 do 50% nii nego
kod kliznih leajeva s hidrodinamikimpodmazivanjem (hidrauliki
leaj),
visoka nosivost pri relativno malim dimenzijama, zbog manjeg
trenja, manji su gubici snage i leajevi
se manje zagrijavaju, precizna vrtnja zbog manje zranosti meu
valjnim
elementima, jednostavno odravanje, upotrebljivi su za sve
poloaje vratila, standardizirani su, pa je time osigurana
jednostavna
zamjenjivost leajeva.
Nedostaci valjnih leajeva su: vea osjetljivost na udarna
optereenja, slaba otpornost na mehanike vibracije, a zvune ak
proizvode, skuplji su od jednostavnih kliznih leajeva, sastavljeni
su iz velikog broja pojedinanih dijelova, nisu pogodni za popravak,
tj. u sluaju kvara treba zamijeniti itav leaj, zahtjevnija ugradnja
i rasklapanje.
-
Valjni leaj 2
Jednostavni kuglini leajevi s kavezom
Radijalni valjni leajevi
Jednostavni kuglini leaj
Radijalni valjni leajevi su u osnovi namijenjeni za
prenoenjeradijalnih optereenja, iako neke izvedbe omoguavaju i
prijenosaksijalnih optereenja. Meusobno se razlikuju prije svega
premaobliku valjnih tijela. U praksi se najvie upotrebljavaju
kuglinileajevi u kojima su valjna tijela kuglice. [2]
Jednostavni kuglini leajevi
Jednostavni kuglini leajevi standardizirani su prema ISO 15,DIN
625 i HRN M C3.600. Doputaju velike brzine vrtnje, te suprimjereni
za prenoenje obostranih radijalnih i aksijalnihoptereenja. S
obzirom da imaju povoljnu cijenu, u praksi su tonajee koriteni
valjni leajevi. Izrauju se u jednorednoj ilidvorednoj izvedbi.
Jednoredni kuglini leajevi su kruti,nerastavljivi radijalni leajevi
u kojima su valjna tijela (kuglice)voena u dubokim utorima u
unutarnjem i vanjskom prstenuleaja. Imaju priblino jednaku
radijalnu i aksijalnu nosivost, a odsvih vrsta leajeva
najprimjereniji su za najvie brzine vrtnje.Dvoredni kuglini leajevi
imaju, u usporedbi s jednorednima,veu radijalnu nosivost, ali
doputaju neto manje brzine vrtnje. Uzadnje vrijeme se sve manje
upotrebljavaju jer su ih u praksi skorou potpunosti zamijenili
dvoredni kuglini leajevi s kosim dodirom.
-
Valjni leaj 3
Samopodesivi kuglini leaj
Valjkasti leaj
Samopodesivi kuglini leajevi
Samopodesivi kuglini leajevi su standardizirani prema ISO 15,DIN
630 i HRN M. C3.68. Imaju kutnu pokretljivost, pa su
zatoneosjetljivi na kutna odstupanja i savijanje vratila.
Optimalnaunutarnja konstrukcija osigurava malo trenje valjnih
povrina,veu nosivost i dugi ivotni vijek leaja. Izrauju se s
valjkastim istoastim provrtom s nagibom 1:12.
Kuglini leajevi s kosim dodirom
Kuglini leajevi s kosim dodirom standardizirani su prema ISO15,
DIN 628 i HRN M.C3.621. Optimalna unutarnja konstrukcijaosigurava
veliku tonost vrtnje, veliku nosivost u radijalnom ijednom
(jednoredni i dvoredni s T-rasporedom) ili oba (dvoredni)aksijalna
smjera, velike brzine vrtnje i miran hod. Aksijalnanosivost leaja
raste s kutom dodira izmeu kuglice i prstenovaleaja. Jednoredni
kuglini leajevi s kosim dodirom imaju kutdodira 40, nerastavljivi
su i doputaju velike brzine vrtnje. Naraspolaganju su u dvije
izvedbe - normalnoj i univerzalnoj. Dok suleajevi normalne izvedbe
primjereni za uleitenja u kojima je zasvaki oslonac potreban samo
jedan leaj koji prenosi aksijalnooptereenje samo u jednom smjeru,
leajevi univerzalne izvedbepredvieni su za uleitenje dvaju ili vie
leajeva zajedno u nizu,s proizvoljnim meusobnim rasporedom.
Valjkasti leajevi
Valjkasti leajevi su standardizirani prema DIN 5412 i
HRNM.C3.631 do 642. Geometrija dodira izmeu valjaka i
prstenovaleajeva poboljana je takozvanim logaritamskim profilom
dodira,koji omoguuje optimalno podmazivanje i pravilno
kretanjekotrljajuih tijela. Posljedica toga je dui ivotni vijek,
pouzdaniji rad i manja osjetljivost na odstupanja od
idealnihodnosa. Izrauju se u jednorednoj ili dvorednoj izvedbi.
Jednoredni valjkasti leajevi mogu biti s kavezom ili bez.Prvi imaju
valjke voene u kavezu, koji je privren na jednom od prstenova
leaja. Prsten leaja s privrenimkavezom odvojiv je skupa s valjcima
od drugog prstena, to omoguuje jednostavnu ugradnju i rasklapanje
leajeva.Openito, ovi leajevi prenose velika radijalna optereenja, a
primjereni su i za velike brzine vrtnje.
Osnovne izvedbe nisu primjerene za dodatna aksijalna optereenja,
ali s odgovarajue oblikovanim prstenima ovileajevi mogu prenositi
mala optereenja i u aksijalnom smjeru. Jednoredni valjkasti leajevi
bez kaveza imajupovean broj valjaka to
-
Valjni leaj 4
Stoasti ili konini leaj
Igliasti leaj
omoguuje izradu vrlo kompaktnih sklopova s leajevima.Odlikuju se
malom visinom poprenog presjeka, u usporedbi sairinom (malen
prostor za ugradnju), te su primjereni za vrlovelika radijalna
optereenja. Slaba strana su im neto manjedoputene brzine vrtnje.
Dvoredni valjkasti leajevi se izrauju seu pravilu bez kaveza i
imaju slina svojstva kao i jednorednileajevi, osim to su primjereni
za jo vea vanjska optereenja.
Stoasti ili konini leajevi
Stoasti leajevi su standardizirani prema DIN 720 i HRNM.C3.735.
Mogu istovremeno prenositi radijalno i aksijalnooptereenje. Obino
se izrauju u jednorednoj izvedbi, a aksijalnaoptereenja mogu
prenositi samo u jednom smjeru. Ako aksijalnesile djeluju u oba
smjera, potrebno ih je pri ugradnje namjestitizrcalno u odnosu
jednog prema drugom. Leajevi su rastavljivi iomoguuju odvojenu
ugradnju unutarnjeg prstena s valjnimvijencem i vanjskog
prstena.
Bavasti leajevi
Bavasti leajevi su standardizirani prema DIN 635 i HRN M.C3.651
do 657. Slino kao i samopodesivi kuglini leajevi, kutnosu
pokretljivi i zato neosjetljivi na kutno odstupanje vratila, ali
uusporedbi s njima imaju viu nosivosti u radijalnom i u
aksijalnomsmjeru. Bavasti leajevi su openito leajevi upotrebljivi
zavelika optereenja.
Igliasti leajevi
Igliasti leajevi su standardizirani prema ISO 1206 (DIN
617).Valjna tijela su valjci manjih promjera (iglice) koji
osiguravajurelativno veliku nosivost unato malim poprenim
presjecima.Izrauju se s unutarnjim prstenom ili bez njega, a
primjereni susvugdje tamo gdje je u radijalnom smjeru na
raspolaganju malo prostora za ugradnju. Igliasti leajevi s
unutarnjimprstenom su upotrebljivi za uleitenja kod kojih nije
mogue ili nije ekonomski opravdano kaljenje i bruenjevratila.
Igliasti leajevi bez unutarnjeg prstena predstavljaju optimalno
rjeenje za uleitenja kod kojih je vratilomogue kaliti i brusiti.
Jedni i drugi su primjereni samo za radijalna optereenja.
-
Valjni leaj 5
Aksijalni valjkasti leaj
Aksijalni valjni leajeviAksijalni valjni leajevi u pravilu
prenose samo velika aksijalna optereenja. Izmeu sebe se razlikuju
prema oblikuvaljnih tijela.
Aksijalni kuglini leajeviAksijalni kuglini leajevi su
standardizirani prema ISO 104 (DIN 711) i HRN M.C3.701/705. Mogu
prenositi samoaksijalna optereenja. Izraeni su kao jednoredni ili
dvoredni leajevi. Prvi prenose aksijalna optereenja u jednom,
adrugi u oba smjera. Jedni i drugi doputaju relativno velike brzine
vrtnje. Leajevi su rastavljivi to omoguujeodvojenu ugradnju
pojedinih sastavnih dijelova i time laku ugradnju.
Aksijalni valjkasti leajeviAksijalni valjkasti leajevi imaju
vrlo jednostavan oblik i grau. Sastavljeni su od dviju ravnih
podloki za leajeveizmeu kojih je aksijalni vijenac kotrljajuih
tijela. Mogu prenositi samo aksijalna optereenja u jednom smjeru,
astvaraju uleitenja koja su neosjetljiva na udare i zahtijevaju
malo prostora. Leajevi su rastavljivi, pa se svi dijelovimogu
ugraditi odvojeno. Upotrebljavaju se prvenstveno tamo gdje je
nosivost aksijalnih kuglinih leajeva premala.
Aksijalni igliasti leajeviAksijalni igliasti leajevi stvaraju
kruta uleitenja, neosjetljiva na udarce, koja mogu prenositi velika
jednosmjernaaksijalna optereenja, a trebaju najmanje prostora za
ugradnju u aksijalnom smjeru. Za tranice aksijalnog iglinogvijenca
u tim leajevima mogu se upotrijebiti i eone povrine strojnih
dijelova, ime se dodatno uteuje naprostoru.
-
Valjni leaj 6
Aksijalni bavasti leajeviAksijalni bavasti leajevi su
standardizirani prema DIN 728 i HRN M.C3.711/715. Tranice su im
postavljene kosona os leaja, zbog ega mogu, osim aksijalnih,
prenositi i radijalna optereenja. Leajevi su kutno pokretljivi, te
zatoneosjetljivi na kutno odstupanje vratila.
Nosivost i vijek trajanja leajaPotrebna veliina leaja za odreeno
leajno mjesto odreuje se na temelju vrste leaja i njegove
nosivosti, prisutnihoptereenja, projektnog vijeka trajanja i
pogonske sigurnosti. Kao mjerilo nosivosti leaja pri
njihovomdimenzioniranju upotrebljavaju se dinamika i statika
nosivost leaja. Obje veliine predstavljaju osnovna obiljejaleajeva
i nalaze se u odgovarajuim katalozima proizvoaa.
Dinamika nosivost leajaDinamika nosivost je kriterij nosivosti
pri odabiru dinamiki optereenih leajeva, odnosno leajeva kod kojih
jeprisutna rotacija pod optereenjem. Ona se odreuje na osnovi
vijeka trajanja leaja. Naime, na stazama valjanjapojavljuju se
nakon izvjesnog vremena, ovisno o visini optereenja, inicijalne
pukotine kao prvi znakovi zamoramaterijala. Rasipanje vremena do
pojave zamora materijala (rasipanje vijeka trajanja) je vrlo veliko
i kree se urasponu od 1:30 do 1:40, kao i kod ostalih ispitivanja
na zamor. Ovo je ponajvie uzrokovano neizbjenim razlikamau
promjerima valjnih tijela (mjerna tolerancija), to izaziva
nejednoliku raspodjelu pritisaka na njih. Utjee joveliina vanjskog
promjera leaja, kvalitet povrinske obrade, promjenjivost vanjskog
optereenja i drugo. [3]
Utjecaj svih ovih imbenika nemogue je raunski obuhvatiti. Zato
se niti ne moe odrediti trajnost pojedinog leaja,ve je ona
definirana kao nominalna trajnost temeljem vjerojatnosti dobivene
iz rezultata velikog broja pokusa:nominalna trajnost valjnog leaja
je onaj ukupni broj okretaja kojeg dostigne ili premai 90 % leaja
jedne serijepodvrgnutih istim uvjetima pogona. Pojmom pogonske
vrstoe, kae se: nominalna trajnost valjnog leaja priodreenom,
konstantnom optereenju, je broj ciklusa kontaktnih naprezanja za
vjerojatnost preivljavanja 90 %, izjednadbe ove (preureene)
Woehlerove krivulje za vjerojatnost preivljavanja od 90 %.Dinamika
nosivost valjnog leaja je ono ekvivalentno dinamiko optereenje pri
kojem nominalni vijek trajanjaiznosi milijun okretaja. Pri tome se
pretpostavlja da je optereenje konstantno po smjeru i po veliini i
da djelujecentralno na leaj. Kod projektiranja potrebno je, za
poznati vijek trajanja, odrediti dinamiku nosivost leaja, naosnovu
koje e se, iz kataloga proizvoaa, odabrati odgovarajui leaj s
najmanje tolikom nosivou. Ako seproraun nosivosti (trajnosti), eli
provesti s veom pouzdanou, npr. 99,9 % umjesto s 90 %, tada se, za
poznatusrednju vrijednost i standardnu devijaciju graninih
optereenja (ako je dostupno npr. iz kataloga proizvoaa), uzpomo
tablica jedinine normalne razdiobe, moe odrediti zamjenska, u ovom
sluaju manja, dinamika nosivost.
-
Valjni leaj 7
Oteenje zadnjeg stoastog leaja bicikla, nastalozbog tokaste
korozije uslijed vlage, neodgovarajueg
podmazivanja i zamora materijala uslijed estogudarnog
optereenja.
Ekvivalentno dinamiko optereenje leaja
U veini sluajeva optereenja valjnih leajeva nisu jednaka
onimapri kojima su leajevi ispitivani. Zbog toga je potrebno
izraunatiekvivalentno dinamiko optereenje leaja. Ono je odreenokao
zamiljeno, po veliini i smjeru konstantno, radijalno iliaksijalno
optereenje koje ima jednak utjecaj na ivotni vijekleaja kao i
optereenje koje stvarno djeluje. Za radijalne leajevekoji prenose
samo radijalno optereenje i za aksijalne leajeve kojiprenose samo
aksijalno optereenje, ekvivalentno dinamikooptereenje leaja jednako
je stvarnom (radijalnom ili aksijalnom)optereenju.
Oznaavanje valjnih leajevaOsnovna oznaka valjnih leajeva je
sastavljena prema DIN 623 od odgovarajue kombinacije brojeva i
slova:
XXXXX Prvi broj ili slovo u osnovnoj oznaci predstavlja vrstu
leaja, koja moe biti:0 - dvoredni kuglini leaj s kosim dodirom 1 -
samopodesivi kuglini leaj 2 - radijalni i aksijalni bavasti
leajevi3 - konini leajevi 4 - jednostavni dvoredni kuglini leajevi
5 - aksijalni kuglini leajevi 6 - jednostavnijednoredni kuglini
leajevi 7 - jednoredni kuglini leajevi s kosim dodirom 8 -
aksijalni valjkasti leajevi N -jednoredni valjkasti leajevi (s
obzirom na izvedbu moe i NJ, NU, NUP, itd.) NA- igliasti leajevi NN
- dvoredniili vieredni valjkasti leajevi QJ - kuglini leajevi s
dodirom u etiri toke Drugi i trei broj zajedno predstavljaju
dimenzijsku seriju. Pri tome trei broj znai red vanjskog
promjera
(brojevi 8, 9, 0, 1, 2, 3 i 4), prema kojoj odabranom promjeru
uvrta d odgovara precizno odreeni vanjski promjerleaja D. Broj na
drugom mjestu definira za svaki pojedini red vanjskog promjera
odgovarajui red irine zaradijalne leajeve (brojevi 0, 1, 2, 3, 4 i
5 koji definiraju irinu leaja B ili T), odnosno red visine za
aksijalneleajeve (brojevi 7, 9 i 1 koji definiraju visinu leaja H).
Geometrijske dimenzije valjnih leajeva, koje morajuodgovarati
dimenzijskoj seriji, standardizirane su prema DIN 616. Vrsta leaja
i dimenzijska serija zajednopredstavljaju seriju leaja.
Zadnja dva broja osnovne oznake oznauju unutranji promjer leaja
(jednak promjeru rukavca) d, kojiistovremeno definira veliinu
leaja. Promjeri od 17 mm do 480 mm oznaavaju se tako da se brojana
vrijednostpromjera podijeli s 5. Promjeri iznad 480 mm oznaavaju se
stvarnim brojem milimetara, a za promjere manje ilijednake 17 mm
vrijedi: 00=10 mm, 01=12 mm, 02=15 mm, 03=17 mm.
-
Valjni leaj 8
Izvori[1] (http:/ / www. fesb. hr/ ~djelaska/ documents/
ES-skripta-760. pdf) "Elementi strojeva", Fakultet elektrotehnike,
strojarstva i brodogradnje
Split, Prof. dr. sc. Damir Jelaska, 2011.[2] (http:/ / www.
riteh. uniri. hr/ zav_katd_sluz/ zvd_kons_stroj/ katedre/
konstruiranje/ kolegiji/ ke1/ ke1_materijali_vj/ 1. UvodOsnove.
pdf)
"Konstrukcijski elementi I", Tehniki fakultet Rijeka, Boidar
Krian i Saa Zelenika, 2011.[3][3] "Elementi strojeva", Karl-Heinz
Decker, Tehnika knjiga Zagreb, 1975.
-
Izvori rabljeni u lanku i suradnici 9
Izvori rabljeni u lanku i suradniciValjni leaj Izvor:
http://hr.wikipedia.org/w/index.php?oldid=3073182 Doprinositelji:
Mmarre
Izvori, licencije i suautori
slikaDatoteka:Four-point-contact-bearing din628 type-qj 120-ex.png
Izvor:
http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Datoteka:Four-point-contact-bearing_din628_type-qj_120-ex.png
Licencija:Creative Commons Attribution 2.5 Doprinositelji:
SilberwolfDatoteka:BallBearing.gif Izvor:
http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Datoteka:BallBearing.gif
Licencija: Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Unported
Doprinositelji:PlusMinusDatoteka:Radial-deep-groove-ball-bearing
din625-t1 2rs 120.png Izvor:
http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Datoteka:Radial-deep-groove-ball-bearing_din625-t1_2rs_120.pngLicencija:
Creative Commons Attribution 2.5 Doprinositelji:
SilberwolfDatoteka:Angular-contact-ball-bearing single-row din628
type-b 120.png
Izvor:http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Datoteka:Angular-contact-ball-bearing_single-row_din628_type-b_120.png
Licencija: Creative Commons Attribution 2.5 Doprinositelji:
SilberwolfDatoteka:Ball bearing self aligning.gif Izvor:
http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Datoteka:Ball_bearing_self_aligning.gif
Licencija: Public Domain Doprinositelji:
LidingoDatoteka:Cylindrical-roller-bearing din5412-t1 type-n ex.png
Izvor:
http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Datoteka:Cylindrical-roller-bearing_din5412-t1_type-n_ex.png
Licencija:Creative Commons Attribution 2.5 Doprinositelji:
SilberwolfDatoteka:Tapered-roller-bearing din720 120.png Izvor:
http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Datoteka:Tapered-roller-bearing_din720_120.png
Licencija: Creative Commons Attribution2.5 Doprinositelji:
SilberwolfDatoteka:Needle bearing.jpg Izvor:
http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Datoteka:Needle_bearing.jpg
Licencija: Public Domain Doprinositelji: Red Rooster,
WikipediaMaster,Wizard191Datoteka:Thrust-cylindrical-roller-bearing
din722 120-ex.png Izvor:
http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Datoteka:Thrust-cylindrical-roller-bearing_din722_120-ex.png
Licencija:Creative Commons Attribution 2.5 Doprinositelji:
SilberwolfDatoteka:FailedBearing.jpg Izvor:
http://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Datoteka:FailedBearing.jpg
Licencija: Public Domain Doprinositelji: Original uploader was Ben
pcc aten.wikipedia
LicencijaCreative Commons Attribution-Share Alike
3.0//creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/
Valjni leajPrednosti i nedostaci valjnih leajaRadijalni valjni
leajeviJednostavni kuglini leajeviSamopodesivi kuglini
leajeviKuglini leajevi s kosim dodiromValjkasti leajeviStoasti ili
konini leajeviBavasti leajeviIgliasti leajevi
Aksijalni valjni leajeviAksijalni kuglini leajeviAksijalni
valjkasti leajeviAksijalni igliasti leajeviAksijalni bavasti
leajevi
Nosivost i vijek trajanja leajaDinamika nosivost
leajaEkvivalentno dinamiko optereenje leaja
Oznaavanje valjnih leajevaIzvori
Licencija
