A csapágy kiválasztása

Napjainkban a gördülőelemek széles választéka áll rendelkezése, nagy méretválasztékban és geometriai kialakításban. Egy csapágy kiválasztása során nagyon fontos, hogy az a gördülő elem kerüljön kiválasztásra, amely egy adott géptípuson, gépen, illetve szerkezeti elemen az előzetese számítások alapján eleget tesz a vele szemben támasztott követelményeknek. A kiválasztási folyamat mindig körültekintést igényel, mivel a kiválasztott csapágy technikai paraméterei, mint Pl.: a csapágyhoz tartozó üzemi fordulatszám, előfeszítettség, a csapágy zártsága, kenési igénye… a későbbiek folyamán meghatározza a gép karbantartásának igényét, valamint a gép megbízhatóságát.

Az optimális csapágy kiválasztási folyamata megkönnyíthető, ha analizáljuk a felhasználás feltételeit:

  1. A csapágy üzemi feltételének, a felhasználási helyének, a várható üzemi körülményeknek (hőmérséklet, zártság, kenési igény) a gondos szem előtt tartása.
  2. A csapágyazás minden feltételének rögzítése (szerszámozottság)
  3. A csapágy kiválasztása.
  4. A csapágy elhelyezésének meghatározása (alkalmazás helye).
  5. A csapágy pontossági osztályának meghatározása (csapágyhoz tartozó mérettűrések)
  6. A be-és a kiszerelés helyes módszerének megválasztása (megfelelő szerszámok kiválasztása).

 

Üzemi feltételek és környezeti behatások

Egy adott alkalmazáshoz tartozó csapágy optimális kiválasztása megtörténjen, elengedhetetlen követelmény az üzemeltett gép, berendezés, üzemének és környezeti viszonyainak pontos és széleskörű ismerete. Az üzemeltetési feltételeknek megfelelő csapágy kiválasztásához az alábbi adatok elengedhetetlenek:

  1. A szóban forgó gép, berendezés konstrukciója.
  2. A csapágyelrendezés, (ki- és beépítés).
  3. Csapágyterhelések. (radiális axiális terhelések)
  4. A csapágy fordulatszáma. (maximális fordulatszám)
  5. Rezgések és lökésszerű terhelések.
  6. Csapágyhőmérséklet. (környezeti és súrlódási hő)
  7. Környezeti viszonyok. (korrózió, kenés, por, víz, stb.)
  8. Jellemző követelmények.

 

Jellemző követelmények

A csapágy teljesítményével és funkciójával szemben támasztott követelmény a csapágy elhelyezkedésétől, valamint az üzemi feltételektől függ. A 2.1 táblázat például általánosan figyelembeveendő követelményeket sorol fel.

Jellemző követelmények

1.      A csapágy fő méretei (geometriai paraméterek).

2.      Élettartam elvárások (üzemóra, vagy naptári idő).

3.      Futási pontosság.

4.      Határfordulatszámok.

5.      Merevség.

6.      Rezgés/zajszint.

7.      Súrlódási nyomatékok.

8.      Belső gyűrű ferde állíthatósága a külső gyűrűhöz képest.

9.      Be és kiszerelési lehetőségek.

10.  Raktározhatóság és gazdaságosság.

 

Fő méretek

A gördülőcsapágyak fő méreteit a Nemzetközi Szabványosítási Szervezet, a (ISO) rögzítette. Ennek köszönhetően a gördülőcsapágyak csereszabatosak, előállításuk gazdaságos. A mérettervek kúpgörgős csapágyak kivételével az ISO 15-ben, metrikus kivitelű kúpgörgős csapágyakra az ISO 335-ben, az axiális csapágyakra az ISO 104-benrögzítették. Ezeket a szabványos értékeket a DIN 616, illetve a DIN-ISO 355 Németországban, Japánban pedig a JIS B 1512-ben (Japán Ipari Szabványok) is átvették.
A szabványosított fő méreteket a furat, a külső átmérő, valamint szélesség és magasság, él távolságok, stb. a 3.1 -től a 3.3 ábrák tartalmazzák. Itt általában a csapágyak belső részeinek szerkezeti kialakításai nem kerültek meghatározásra. A metrikus kivitelű gördülőcsapágyakhoz a 3.1 táblázat tartalmazza a már szabványosításra került 90 furatméretet, (d) 0,6-tól 2500 mm-ig. A méretsorban valamennyi szabványos csapágyfajta ISO szerint került rögzítésre. Radiális csapágyaknál (kivéve a kúpgörgős csapágyakat) minden egyes a szabványba felvett furathoz (d) nyolc fő külső átmérő (D) lett hozzárendelve. Ezek a felsorolt átmérősorok adják meg az egyes értékeket növekvő külső átmérők sorrendben (7,8.,9., 0.,1.,2., és 4 ( 7 a legkisebb és a 4 a legnagyobb átmérősor).

Csapágymegjelölések

A csapágyszám alapján megállapítható a csapágy fajtája és méretei, pontossága, pontossági besorolása, belső szerkezete, stb. A csapágymegjelölés kulcsszámok és betűk sorozatának összerendeléséből adódik, melyeket három fő csoportra lehet felosztani, mint a bázis ismertetőjelek, valamint az előzetes és utólagos jelek. A 3.2 táblázatból ezeknek a jelentése kiolvasható. A bázisjel általános felvilágosításokkal szolgál, például a csapágy fajtájáról, főbb méreteiről, stb. és a csapágysor számáról, a furatot jellemző számról, valamint egy meghatározott érintkezési szög jeléből tevődik össze. A 3.4, a 3.5 és a 3.6 táblázatok e jelek értelmezésére szolgálnak. A kiegészítő jeleket elő- és utójelekre lehet felosztani. Ezek a csapágy pontossági osztályáról, a csapágyhézag mértékéről, egyéb különleges csapágyjellemzőkről adnak további felvilágosításokat. Fentiek a 3.3 és a 3.7 táblázatokban találhatóak meg. 

Ismertető jelek és jelentéseik

Előjel

Különleges kivitel

TS2

Bázis ismertetőjel

Csapágy

Csapágy fajta

7

Méretsor

Szélességi vagy magassági sor

 

Átmérősor

3

Furat ismertetőjel

05

Kapcsolódási szög

B

Utójel

Megváltoztatott belsőszerkezet

 

Kosár kivitele

L1

Fedő- illetve a tömítőtárcsa kivitele

 

Gyűrűk kivitelei

 

Páros elrendezések

DF+10

Radiális, illetve axiális csapágyhézag

C3

Pontossági besorolási osztály

P5

Kenőanyag megjelölése

 

3.2 táblázat Csapágymegjelölések

 

Jelek

Jelentés

TK-

Csapágy a legmagasabb fordulatokhoz

TS-

Hőstabilizált kivitelek megas hőmérsékletekhez

M-

Felületbevont csapágy

F-

Csapágy rozsdamentes acélból

H-

Csapágy melegtűrő anyagból

N-

Csapágy speciális anyagból

TM-

Csapágy különlegesen magas élettartammal

EC-

Csapágy poliamid gyűrűvel

4T-

NTN-4-top kúpgörgős csapágy

ET-

NTN ET-kúpgörgős csapágy

3.3 táblzat Előjelek

 

A kenés

Gördülőcsapágyak kenése

Annak érdekében, hogy a gördülőcsapágyak gördülőtestei, a futópályák és a kosár között fémes érintkezés ne lépjen fel, a csapágyak folyamatos kenése elengedhetetlen. Ezt egy állandó olajfilm-réteg biztosításával érhetjük el, amely igaz a zsírkenés esetében is, ami azután ezeket az érintkezési felületek a kenőanyag által képzett filmmel egymástól elválasztja. Ezen túlmenően a kenőanyagok további feladatai a következők:

1.

A súrlódás és a kopás csökkentése

2.

A hőelvezetés

3.

Az üzemidő meghosszabbodása

4.

Korrózió elleni védelem

5.

Idegen anyagok csapágyba kerülése elleni védelem.

Az adott üzemi feltételek figyelembevételemellett, minden csapágyfajtára az adott csapágynak megfelelő a gyártó által ajánlott, vagy meghatározott kenőanyagokat kell alkalmazni. Alapfeltétel a megfelelő minőségű megbízható kenőanyagok felhasználása! Ezen felül, a csapágy hatékony tömítettsége, ami az idegen anyagoknak a csapágykamrába történő bejutása ellen nyújt megfelelő védelmet, így például por, víz, stb. a kenőanyagokkal való érintkezése ellen, valamint biztosítja a megfelelő tömítettséget megakadályozva azt is, hogy a kenőanyagok a csapágyból eltávozhassanak. A gördülőcsapágyak kenése a gyakorlatban zsírok és olajok alkalmazásával valósul meg. Speciális esetekben alkalmazható szilárd kenőanyag, mint például a molibdén-szulfidos grafit.

Röviden összefoglalva e-pár oldalon igyekeztem bemutatni a gördülőelem kiválasztásának viszonylag összetett folyamatát. Kiemeltem azokat a paramétereket, mint Pl.: geometriai kialakítás, az ahhoz tartozó paraméterek, csapágy jelölések, amelyek ismerete, valamint meghatározása elengedhetetlen követelménye a kiválasztás folyamatának. Röviden ismertettem az élettartam meghosszabbításához járó kenés fontosságát.

E pár oldalalt azok számára készítettem, akik mint otthoni felhasználók, szeretnék a lehető legjobb megoldást megtalálni problémáik számára. A kiválasztás folyamán ne engedje „elcsábítani” az olcsó ár, mert tapasztalataim szerint, az olcsó megoldás nem minden esetben felel meg azoknak a követelményeknek, melyeknek az adott csapágynak eleget kell tennie. Ezen információk figyelembevételével, ha bármilyen szükséges további információra, műszaki tanácsadásra van szüksége, legyen szó otthoni felhasználásról, vagy professzionális alkalmazásról, úgy bátran írjon, keressen bizalommal. Keressük együtt a megoldást!