CSAPÁGYAK. Széchenyi István Egyetem

Átírás

1 CSAPÁGYAK Széchenyi

2 A csapágyak feladata a forgó vagy lengő mozgást végző tengelyek megtámasztása és megvezetése a lehető legkisebb ellenállás mellett. A csapágyak a terhelés felvétele szempontjából lehetnek: Radiális csapágyak, amelyek a tengelyre merőleges irányú - sugár irányú - terhelések felvételére és továbbítására alkalmasak (hordozócsapágyak.) Axiális csapágyak, amelyek a tengely irányú terhelések felvételére és továbbítására alkalmasak (támasztó vagy talpcsapágyak) Radiax csapágyak, amelyek radiális és axiális terhelések felvételére, valamint ezek továbbítására egyaránt alkalmasak.

3 Szerkezetük szempontjából a csapágyak lehetnek: Siklócsapágyak, amelyeknél az álló és forgó elemek egymáson elcsúsznak. Gördülőcsapágyak, amelyeknél a viszonylagos mozgás ellenállásának csökkentését különböző gördülőelemek közbeiktatásával érjük el.

4 Siklócsapágyak A siklócsapágyaknál a tengelycsap és a csapágyfelületek elcsúsznak egymáson miközben külső erő nyomja őket egymáshoz - csúszó súrlódás lép fel. A siklócsapágy felépítése

5 Jellemzőik: Egyszerű felépítés és gyártás. A nagy csúszófelületek csökkentik a rezgéseket és a zajhatást, így a siklócsapágyak futása simább, csendesebb mint a gördülőcsapágyaké. Nagyobb súrlódás és kopás jellemzi mint a gördülőcsapágyakat. Megfelelő működésük lényegében a jó kenésen (kenőréteg-képződésen) és a tengelycsap - csapágypersely optimális párosításán múlik.

6 A siklócsapágyak szerkezete Négy fő szerkezeti rész: csapágyház, persely a csapágybéléssel, különböző tömítő és porvédő szerkezetek, kenőberendezés.

7 Hordozócsapágyak Az önálló csapágytestek többnyire öntött vagy hegesztett kivitelűek, és lehetnek osztottak vagy osztatlanok. a) öntött pajzscsapágy b) hegesztett bakcsapágy

8 c) öntött osztatlan d) öntött osztott szemcsapágy A siklócsapágyak jellemző része a csapágypersely, amely - főleg a csap indulásának fázisában - rövid ideig fémesen érintkezik azzal.

9 A tengelycsapok általában acélból készülnek, felületüket edzés után méretre köszörülik. Azért, hogy a kopás ne lépjen túl egy megengedett értéket, a persely anyagának a jó siklási tulajdonságon kívül több követelményt is ki kell elégítenie: kopásállóság, jó hővezető képesség, kis hőtágulás, szemcseágyazó képesség, könnyű alakíthatóság, korrózióval szembeni ellenálló képesség.

10 Ezeknek a követelményeknek legjobban a különböző réz-, ón-, ólom-, cink- és antimonötvözetek felelnek meg. Alárendeltebb helyeken megfelel az öntöttvasból és alumíniumból készült persely is, de gyakran készítenek szinterelt fém- és műanyagperselyeket is. Széchenyi

11 A csapágyperselyek típusai a) sima hengeres b) peremes c) beálló d) utánállítható

12 Szemcsapágy hengeres persellyel Beálló perselyű siklócsapágy

13 Utánállítható siklócsapágy Támasztócsapágyak Nagy tengelyirányú erők felvételére alkalmazzuk. Talpcsapágy

14 A siklócsapágyak kenése A tengelycsap és a csapágy felületei közötti súrlódás csökkentésére megfelelő kenést kell biztosítanunk. A kenőréteg (olajfilm) kialakulását egy közönséges siklócsapágynál három lépésben szemléltethetjük.

15 n=0 száraz súrlódás n>0 vegyes súrlódás n>>0 folyadéksúrlódás

16 Nyugalmi állapotban a tengelycsap és a csapágypersely fémesen érintkezik. A csap tengelye a persely tengelye alatt helyezkedik el. Meginduláskor a mozgó csap olajat ragad magával és a csap ill. a csapágy érintkezési felületei közé juttatja. A rövid ideig tartó száraz súrlódásból vegyes súrlódás alakul ki. Közben a csap tengelye a csapágy tengelyéhez képest eltolódik. A fordulatszám növekedésével növekszik a felületek közé hordott kenőanyag mennyisége és nyomása is, és a rendszer a tiszta folyadéksúrlódás tartományba megy át. Ezzel megvalósul a hidrodinamikus kenés.

17 Siklócsapágyak súrlódási viszonyaira Stribek végzett vizsgálatokat. Stribek diagram: a súrlódási tényező üzem közbeni változása a csap kerületi sebességének függvényében

18 Viszonylag kis fordulatszám és nagy felületi nyomás esetén zsírkenést, nagyobb fordulatszámon üzemelő csapágyak kenésére és a fejlődő hő elvezetésére pedig kenőolajokat használunk. Zsírzószelence Peremes zsírzógomb

19 Laza kenő gyűrűs olajozás Merev kenőgyűrűs olajozás

20 Gördülőcsapágyak A gördülőcsapágyak szerkezeti felépítése lényegesen eltér a siklócsapágyak felépítésétől. Az álló és forgó részek között valamilyen gördülő testen keresztül valósul meg a kapcsolat. Ha a gördülőelem gömb, akkor a csapágyat golyóscsapágynak, egyébként görgőscsapágynak nevezzük.

21 A gördülőelemek típusai golyó henger kúp hordó tű alakú görgő

22 A gördülőcsapágyak nagy sorozatban és nagy pontossággal készülnek, méreteiket nemzetközi szabványok rögzítik. A megfelelő típus és méret kiválasztásához a terhelés nagysága és iránya, az üzemelési körülmények, valamint a megkívánt élettartam ismeretében a gyártó cégek (MGM, SKF, INA, FAG, GPZ, RIV, KOYO,...) katalógusai minden szükséges tudnivalót megadnak.

23 A gördülőcsapágyak alaptípusai a gyűrűs és tárcsás csapágyak gyűrűs csapágy egysoros, mélyhornyú golyóscsapágy tárcsás csapágy axiális golyóscsapágy egyirányú terhelésre

24 Gördülőcsapágy típusok Az alaptípusokon belül - a gyakorlat igényeinek megfelelően - kb féle csapágyat gyártanak. A gördülőelemek és gyűrűk anyaga krómötvözésű különleges acél (edzve, köszörülve és polírozva), a kosaraké pedig acél, sárgaréz vagy műanyag.

25 A legelterjedtebben alkalmazott csapágyak az egysorú, mélyhornyú golyóscsapágyak. Népszerűségüket egyszerű szerkezetükön kívül annak is köszönhetik, hogy a radiális terhelés mellett az axiális terhelést is elviselik, nagy fordulatszámon is jól használhatók, üzem közben nem igényelnek különleges figyelmet, karbantartást, egyszerű szerkezetük következtében az áruk is kedvező. Széchenyi

26 Nagyobb radiális és axiális terhelés esetén kétsorú, mélyhornyú golyóscsapágyat, a tengely lehajlásából eredő szöghibák esetén pedig beálló golyóscsapágyat alkalmazhatunk. Kétsorú, mélyhornyú golyóscsapágy Beálló golyóscsapágy

27 Összetett terhelések felvételére, de csak egy irányban ható axiális erők esetén egysorú, ferde hatásvonalú golyóscsapágyat használhatunk. Ha a csapágynak mindkét irányú axiális terhelést kell felvennie, akkor párosított beszerelést alkalmazunk. Nagy radiális és mindkét irányból ható axiális terhelés felvételére alkalmasak a kétsorú, ferde hatásvonalú golyóscsapágyak is.

28 Egysorú, ferde hatásvonalú golyóscsapágy Tandem elrendezésű párosított, egysorú, ferde hatásvonalú golyóscsapágy

29 O elrendezésű párosított, egysorú, ferde hatásvonalú golyóscsapágy X elrendezésű párosított, egysorú, ferde hatásvonalú golyóscsapágy Kétsorú, ferde hatásvonalú golyóscsapágy

30 Görgőscsapágyak A hengergörgős csapágyak nagy radiális terhelést és nagy fordulatszámot viselnek el. Több változatban készülnek, amelyek a vezetővállak elrendezésében különböznek egymástól. NU kivitelű dilatációs, hengergörgős csapágy NJ kivitelű hengergörgős csapágy

31 NUP sorozatú csapágy sarokgyűrűvel N sorozatú, dilatációs hengergörgős csapágy

32 A tűgörgős csapágyak olyan hengergörgős csapágyak, amelyek görgői az átmérőjükhöz képest hosszúak. Kis keresztmetszetük ellenére terhelhetőségük nagy, így előnyösen alkalmazhatók nagyobb dinamikus erőhatások átvételére. A kúpgörgős csapágyak egyidejűleg radiális és axiális terhelés felvételére alkalmasak. A beálló görgős csapágy a radiális terhelésen kívül mindkét irányban ható axiális terhelés felvételére is alkalmas. Széchenyi

33 Tűgörgős csapágy Kúpgörgős csapágy Beálló görgőscsapágy Széchenyi

34 Tárcsáscsapágyak A tárcsáscsapágyakat általában egyirányú és mindkét irányú axiális terhelések felvételére gyártják. Széchenyi Axiális golyóscsapágy egyirányú terhelésre Axiális golyóscsapágy mindkét irányú terhelésre

35 Az axiális terheléssel egyidőben radiális terhelés felvételére is alkalmasak az axiális beálló görgőscsapágyak. A gördülőcsapágyak kenése A gördülőcsapágyak túlnyomó többségénél zsírkenést alkalmazunk. A csapágygyárak a szükséges minőségű zsírral feltöltve szállítják a csapágyházakat.

36 A csapágyak tömítése Fontos, hogy a csapágyházba bevitt kenőanyag akaratunk ellenére onnan ne távozhasson el ill., hogy a környezetből oda szennyeződés ne kerülhessen be. Csapágyak tömítése és porvédelme céljából kétféle tömítési módot használunk: nem súrlódó tömítések, és súrlódó tömítések.

37 Nem súrlódó tömítés: Labirinttömítés A súrlódó tömítések leggyakrabban alkalmazott eszköze a csapágyházak megfelelő hornyaiban elhelyezkedő nemez tömítőkarika:

38 Ábrázolás A gördülőcsapágyak több darabból álló, bonyolult szerkezetek. Részletes - minden elemükre kiterjedő - ábrájuk lényegében összeállítási rajz. Ábrázolni azonban többnyire más szerkezetek összeállítási rajzain egy tételként szoktuk, mégpedig jelentős egyszerűsítésekkel.

39 Csapágybeépítés Széchenyi

40 Gördülőcsapágyak fő típusai és ábrázolásuk Széchenyi

41

42

43 A csapágyak szerelését tiszta, pormentes körülmények között kell végezni. Be kell tartani a csapágykatalógusok pontosságra, hézagokra, stb. vonatkozó előírásait. A belső csapágygyűrű rögzítésének néhány gyakori megoldása: a) b) c) d) e) a) rögzítőgyűrűvel; b) tengelyvégtárcsával; c) szorítóhüvellyel; d) lehúzóhüvellyel; e) csapágyanyával, hasonló ellenanyával biztosítva

44 Példák a külső gyűrű rögzítésére: a) b) c) d) e) a) egy oldalról rögzítőgyűrűvel; b) a csapágy mindkét oldalán rögzítőgyűrűvel; c) a csapágyház beperemezésével; d), e) csapágyfedéllel