| Technické informace – hybridní kuličková ložiska |
Vlastnosti keramiky
Keramický materiál Si 3 N 4 se jako materiál pro výrobu kuliček skvěle hodí pro nasazení v přesných kuličkových ložiscích. Srovnání mezi nitridem křemíku a konvenční ložiskovou ocelí 100Cr6 ukazuje diagram:
 | malá afinita vůči 100Cr6 |
| nízký koeficient tření |
| malá tepelná vodivost |
| odolnost vůči korozi |
| žádný magnetismus |
| elektricky izolující |
| Přednosti pro uživatele |
Delší doba životnosti
Doba životnosti hybridního ložiska může být až o 40 % delší než doba životnosti konvenčního ložiska.
| Nižší adhezívní opotřebení (opotřebení způsobené přilnavostí) Menší afinita vůči oceli redukuje adhezívní opotřebení, které vzniká zadřenímostrých špiček drsností oběžné dráhy a kuliček. |
| Nižší abrazívní opotřebení U ocelových kuliček se nečistoty a částečky z procesu zabíhání zatlačí dojejich povrchu. Při každém otočení kuličky poškozují cizí částečky oběžnou dráhu.Do nanejvýše tvrdých keramických kuliček částečky zadřít nemohou. |
| Odolnější vůči nedostatečnému mazání Menší přilnavost a tření propůjčují hybridnímu ložisku dobré vlastnosti nutnépro nouzový běh a činí ložisko odolnějším vůči nedostatečnému mazání. |
| Delší životnost tuku Nízká provozní teplota a vhodné tribologické vlastnosti prodlužují dobu životnostituku. |
Dosažitelné počty otáček závisí především na tepelných podmínkách v ložisku.Hybridní ložisko produkuje z důvodu nižšího tření nižší ztrátový výkon,a tak dochází ke zřetelnému zvýšení meze otáček.
| Malé valivé tření Valivé tření je redukováno, protože odstředivá síla lehčích keramických kuličekje menší. Na základě vyššího modulu elasticity bude tlaková (styková) elipsamenší. |
| Menší kluzné tření mezi kuličkami a oběžnou dráhou U vysokých otáček má kluzné tření silnější vliv na celkové tření. Kritériem prokluzné tření je nízký poměr otáčení / valení. U hodnot nad 0,25 začíná oblastškodlivého vlivu na dobu životnosti. Diagram ukazuje přednosti keramických kuliček. |
| Zamezení klouzání kuliček Kuličky na oběžné dráze kloužou, jestliže je rozběhová síla mezi kroužky přílišmalá. Tento jev se vyskytne tehdy, jestliže je předpětí ložisek příliš malé nebodochází-li k příliš vysokým zrychlením. Minimální předpětí může být u hybridníchložisek zmenšeno, protože mají menší moment setrvačnosti a vytvářejí menší gyroskopickýmoment. |
Cenově výhodnější mazání
| Tukové mazání může nalézt uplatnění v oblastech vyšších otáček. |
| Mez počtu otáček minimálního olejového mazání zřetelně stoupá. V mnoha případech se upouští od velmi nákladného mazání vstřikováním oleje. |
Suma možných zvýšení počtu otáček závisí na různých faktorech, jako na přípustném faktoru počtu otáček použitého tuku, na tepelném hospodaření a na celkové konstrukci uložení. Z tohoto důvodu neudává GMN žádný koeficient pro mezní počet otáček, avšak nabízí možnost přezkoušení Vaší konstrukce na požadovaný počet otáček.
Vyšší tuhost
| Radiální tuhost keramických hybridních ložisek je při nižších otáčkách asi o 15 % vyšší. Důvodem pro tuto skutečnost je vyšší modul pružnosti. |
| Při vyšších otáčkách ovlivňuje odstředivá síla vnitřní rozložení sil a dynamická tuhost se zmenšuje. Diagram ukazuje redukci poklesu tuhosti hybridních ložisek. |
| Vysoká tuhost zlepšuje přesnost a přesouvá kritickou vlastní frekvenci uložení. |
Ke zlepšení jakosti povrchu a přesnosti opracovávaného obrobku vedou následujícídůvody:
| vysoká tuhost uložení |
| nízká tepelná roztažnost |
| díky keramickým kuličkám malé buzení kmitů |
| Příklady použití |
| Vřetena obráběcích strojů: Nejmodernější metody opracování, jako např. vysokorychlostní obrábění, vyžadovalynové koncepce uložení pro vřetena. Použitím keramických hybridních ložisek mohlobýt dosaženo výrazného nárůstu výkonu. Též v mnoha vřetenech vyrobenýchv GMN pro vlastní potřebu jsou hybridní ložiska s úspěchem používánajiž mnoho let. |
| Speciální uložení: Např. u vakuových čerpadel jsou u ložisek kladeny vysoké požadavky na spolehlivost,protože výpadky mohou vést k vysokým následným nákladům. U čerpadel s kuličkovýmiložisky se dnes používají převážně hybridní ložiska. |
Další příklady použití:
| lékařské přístroje, jako uložení rentgenky |
| pomocná ložiska pro magnetická ložiska |
| ložiska pro letectví a astronautiku |
| Shrnutí |
Keramická hybridní kuličková ložiska jsou často alternativou, jestliže již nejsou vhodná konvenční kuličková ložiska. Je nutno posoudit vždy celý systém a provést analýzu slabých míst. Rádi Vám poradíme a můžete profitovat i z našich zkušeností při nasazení těchto kuličkových ložisek.
Pro výběr a dimenzování hybridních ložisek je Vám k dispozici naše technické Poradenství týkající se použití.