Odvest ću te da upoznaš ležaj

Kao neizostavna i važna komponenta u mehaničkim proizvodima, ležajevi igraju važnu ulogu u podupiranju rotirajućih osovina. Prema različitim svojstvima trenja u ležaju,ležajPodijeljen je na kotrljajuće trenje (naziva se kotrljajući ležaj) i klizne trenje (naziva se klizni ležaj). Dvije vrste ležajeva imaju svoje karakteristike u strukturi, a svaki ima svoje prednosti i nedostatke u performansama.

Usporedba kotrljanja iklizni ležajevi

1. Usporedba strukture i načina kretanja

Najočitija razlika između kotrljajućih i kliznih ležajeva je prisutnost ili odsutnost kotrljajućih elemenata.

Kotrljajući ležajevi imaju kotrljajuće elemente (kuglice, cilindrične valjke, konusne valjke, igličaste valjke) koji se oslanjaju na svoju rotaciju kako bi poduprli rotirajuću osovinu, pa je kontaktni dio točka, a što je više kotrljajućih elemenata, to je više kontaktnih točaka.

Klizni ležajevi nemaju kotrljajućih elemenata i oslanjaju se na glatke površine za podupiranje rotirajućeg vratila, tako da je kontaktni dio površina.

Razlika u strukturi ta dva određuje da je način kretanja kotrljajućeg ležaja kotrljanje, a način kretanja kliznog ležaja klizanje, pa je situacija trenja potpuno drugačija.

 

2. Usporedba nosivosti

Općenito, zbog velike površine ležaja kliznog ležaja, njegova nosivost je općenito veća od nosivosti valjkastog ležaja, a sposobnost valjkastog ležaja da podnese udarno opterećenje nije visoka, ali potpuno tekućinom podmazan ležaj može podnijeti veliko udarno opterećenje zbog uloge amortizacije i apsorpcije vibracija uslijed filma mazivog ulja. Kada je brzina vrtnje velika, centrifugalna sila valjkastih elemenata u valjkastom ležaju se povećava, a njegova nosivost se smanjuje (buka se sklona javljati pri velikim brzinama). Kod dinamičkih kliznih ležajeva, njihova nosivost se povećava s većim brzinama.

3. Usporedba koeficijenta trenja i početnog otpora trenja

U normalnim radnim uvjetima, koeficijent trenja kotrljajućih ležajeva je niži od koeficijenta trenja kliznih ležajeva, a vrijednost je stabilnija. Na podmazivanje kliznih ležajeva lako utječu vanjski čimbenici poput brzine i vibracija, a koeficijent trenja uvelike varira.

Pri pokretanju, otpor je veći od otpora kotrljajućeg ležaja jer klizni ležaj još nije stvorio stabilan uljni film, ali početni otpor trenja i radni koeficijent trenja hidrostatskog kliznog ležaja su vrlo mali.

 

4. Usporedba primjenjivih radnih brzina

Zbog ograničenja centrifugalne sile kotrljajućeg elementa i porasta temperature ležaja, brzina kotrljajućeg ležaja ne može biti previsoka i općenito je prikladan za radne uvjete srednje i niske brzine. Kod nepotpuno tekuće podmazanih ležajeva zbog zagrijavanja i trošenja ležaja, radna brzina ne smije biti previsoka. Performanse velikih brzina potpuno tekuće podmazanih ležajeva su vrlo dobre, posebno kada su hidrostatski klizni ležajevi podmazani zrakom, a njihove brzine vrtnje mogu doseći 100 000 o/min.

 

5. Usporedba gubitka snage

Zbog malog koeficijenta trenja kotrljajućih ležajeva, njihov gubitak snage općenito nije velik, što je manje nego kod nepotpuno tekućinski podmazanih ležajeva, ali će se dramatično povećati kada se pravilno podmažu i ugrade. Gubitak snage trenja kod potpuno tekućinski podmazanih ležajeva je nizak, ali kod hidrostatskih kliznih ležajeva ukupni gubitak snage može biti veći nego kod hidrostatskih kliznih ležajeva zbog gubitka snage uljne pumpe.

 

6. Usporedba životnog vijeka

Zbog utjecaja korozije i zamora materijala, kotrljajući ležajevi su općenito projektirani na 5~10 godina ili se zamjenjuju tijekom remonta. Pločice nepotpuno podmazanih tekućinom ležajeva su jako istrošene i potrebno ih je redovito mijenjati. Vijek trajanja potpuno podmazanih tekućinom ležajeva je teoretski neograničen, ali u praksi do zamora materijala ležaja može doći zbog cikličkog naprezanja, posebno kod dinamičkih kliznih ležajeva.

 

7. Usporedba točnosti rotacije

Kotrljajući ležajevi općenito imaju visoku točnost rotacije zbog malog radijalnog zazora. Nepotpuno tekućinski podmazan ležaj je u stanju graničnog podmazivanja ili miješanog podmazivanja, rad je nestabilan, trošenje je ozbiljno, a točnost niska. Zbog prisutnosti uljnog filma, potpuno tekućinski podmazan ležaj ublažava i apsorbira vibracije s visokom točnošću. Hidrostatski klizni ležajevi imaju veću točnost rotacije.

 

8. Usporedba drugih aspekata

Kotrljajući ležajevi koriste ulje, mast ili kruto mazivo, količina je vrlo mala, količina je velika pri velikim brzinama, čistoća ulja mora biti visoka, pa je potrebno brtvljenje, ali ležaj se lako zamjenjuje i općenito ne treba popravljati rukavac. Kod kliznih ležajeva, osim nepotpunog tekućeg podmazivanja, mazivo je općenito tekuće ili plinovito, količina je vrlo velika, zahtjevi za čistoću ulja također su vrlo visoki, pločice ležaja treba često mijenjati, a ponekad se popravlja i rukavac.

 

Izbor kotrljajućih ležajeva iklizni ležajevi

Zbog složenih i raznolikih stvarnih radnih uvjeta, ne postoji jedinstveni standard za odabir kotrljajućih i kliznih ležajeva. Zbog malog koeficijenta trenja, malog otpora pri pokretanju, osjetljivosti, visoke učinkovitosti i standardizacije, kotrljajući ležajevi imaju izvrsnu zamjenjivost i svestranost, te su jednostavni za korištenje, podmazivanje i održavanje te im se općenito daje prioritet pri odabiru, pa se široko koriste u općim strojevima. Klizni ležajevi sami po sebi imaju neke jedinstvene prednosti i općenito se koriste u nekim slučajevima kada kotrljajući ležajevi nisu mogući, nezgodni su ili nemaju prednosti u korištenju kotrljajućih ležajeva.