text.skipToContent text.skipToNavigation
HU
Choose your Language
  1. Kezdőlap
  2. ACADEMY
  3. norelem Training
  4. Basic training
    5. Csapágyelemek – Alapismeretek a gördülőcsapágyakról és a siklócsapágyakról

Írta: Martin Ahner

    

Itt megtudja:
Milyen elemek a gördülő- és siklócsapágyak?

Hogyan működnek a gördülő- és siklócsapágyak, és mire használják őket?

Milyen típusú gördülő- és siklócsapágyak léteznek?

Milyen előnyei és hátrányai vannak a gördülő- és siklócsapágyaknak?

    

Csapágyelemek – Alapismeretek a gördülőcsapágyakról és a siklócsapágyakról

A csapágyelemek a műszaki rendszerek központi alkotóelemei. Lehetővé teszik a mozgó alkatrészek vezetését, felveszik az erőket és csökkentik az alkatrészek egymáshoz viszonyított mozgásakor fellépő súrlódást. A követelményektől függően különböző típusú csapágyakat használnak – főleg gördülő- vagy siklócsapágyakat.

Csapágyelemek

Lagerungselemente

    

A csapágyak három alapvető feladatot látnak el:
mozgó elemek vezetése

az egymáshoz viszonyított mozgásban lévő alkatrészek közötti erők felvétele

a súrlódási erők csökkentése

Gördülőcsapágyak – Működési elv

A görgőcsapágyak túlnyomórészt gördülő mozgást tesznek lehetővé csekély csúszás mellet. A belső és a külső csapágygyűrű között gördülőelemek (pl. golyók vagy görgők) helyezkednek el, amelyek a relatív mozgást továbbítják. Ez az elv jelentősen csökkenti a súrlódást a tisztán csúszó mozgásokhoz képest.

Alkalmazási példa a gördülőcsapágyakra

Walzläger bei einem Rad eines Fahrrads

A gördülőcsapágyak forgó mozgást végeznek kismértékű csúszás mellet. Egyszerű példa erre a kerékpár kerekén történő alkalmazás

   

Wälzlager

Itt látható, hogy a gördülőcsapágy hogyan végzi a gördülő mozgást.

Miből áll a gördülőcsapágy?

  • Gördülőelemek: A gördülőelemek a csapágy központi részei. A gördülőelemek egy kosárban helyezkednek el. Mindez együtt u.n. gördülőelem-koszorút képez.
  • Külső gyűrű: A kosarat a külső gyűrű vezeti a görgőpályán.
  • Belső gyűrű: A csapágy belső gyűrűje belülről határolja a kosarat. A külső gyűrűhöz hasonlóan lehetővé teszi a vezetést.
  • Gördülőelem-kosár: A gördülőelemek a kosárban helyezkednek el, amely megakadályozza a kölcsönös mozgás hatásából eredő súrlódást.

   

Wälzlager Aufbau

Különböző típusú gördülőcsapágyak

Kugellager   Nadellager   Kegelrollenlager   Tonnenlager   

A gördülőcsapágyaknak különböző típusai vannak. A legismertebb talán a golyóscsapágy. A golyóscsapágyakon kívül megkülönböztetünk standard kivitelben hengergörgős csapágyakat, tűgörgős csapágyakat, kúpgörgős csapágyakat és hordógörgőscsapágyakat.

    

A gördülőcsapágyakat a következő kategóriák szerint csoportosíthatjuk:
gördülőelemek típusa

belső és külső gyűrű elrendezése

felhasználási terület

nyomásszög (α)

              

A gördülőcsapágyaknál a következő megkülönböztető tényező a nyomásszög. A nyomásszög α nagysága alapján különböztetők meg a radiális és axiális csapágyak.

                  Radiallage                                         Axiallager                                            

 (Radiális csapágy)Nyomásszög α: 0 - 45°                           (Axiális csapágy)Nyomásszög α: 45 - 90°            

 

Druckwinkel 

    

Betűkből és számokból álló speciális csapágykód

A DIN 623 szabvány segít a megfelelő gördülőcsapágy felismerésében. A szabvány előírja a csapágyak jelölésére használt kódokat. A kódok előjelből, bázis ismertetőjelből és utójelből tevődnek össze.

A kúpgörgős csapágyak speciális kódja:

 Előjel: Milyen egyes részekből (gyűrűk, kosarak) tevődik össze a csapágy?

 Bázis ismertetőjel: Melyik csapágysorozatról és furatkódról van szó?

 Utójel: Milyen egyéb információk ismertek (tömítés, kosár kivitele, tűrések stb.)?

  

Az előjel tájékoztatást nyújt az egyes alkatrészekről és a felhasznált anyagokról. A kúpgörgős csapágyak esetében a HR a megerősített kivitelt jelenti (megnövelt teherbírás).

A 313 08 bázis ismertetőjel azt jelenti, hogy kúpgörgős csapágyról van szó, amely az 1-es magassági sornak, 3-as átmérősornak és 08-as furat ismertetőjelnek felel meg.

Ebben a példában az utójel azt jelzi, hogy a kúpgörgős csapágy nyomásszöge és futófelületének átmérője a DIN ISO 355 szabványnak megfelelő.

A gördülőcsapágyak előnyei és hátrányai

A gördülőcsapágyak gyakran használt szabványos alkatrészek. Ezért költségkímélők, könnyen beszerezhetők, és egyszerűen felszerelhetők és kicserélhetők. Az alacsony kenőanyagigény és az egyszerű kenés ellenére hosszú élettartamúak. Ezenkívül nincs szükség minimális fordulatszám betartására, továbbá kombinált terhelés is lehetséges. 

A gördülőcsapágyak ugyan nem követelnek meg minimális fordulatszámot, a túlmelegedés elkerülése érdekében a fordulatszám felső értéke korlátozott. Figyelmet kell fordítani arra, hogy a gördülőcsapágyak rezgéseket gerjeszthetnek a rendszerben. Ezenkívül rendkívül érzékenyek az ütődésekre, és a nagyon nagy és nagyon kis méretű csapágyak készítése bonyolult.

Siklócsapágyak – működési elv és alkalmazások

A siklócsapágyak is felveszik az erőket és irányítják a mozgó testek mozgását. A mozgásnál csúszó mozgásról van szó, amelynél a csapágyazott elem a siklócsapágyban forog.

Gleitlager bei einem 3D-Drucker

Ezen a példán a siklócsapágyak 3D nyomtatóban történő használata látható. A siklócsapágyak más vezetőkben és csuklókban is használhatók, gyakran alkalmazzák őket a belső égésű motorokban a forgattyú- vagy vezérműtengelyeken.

  

További felhasználások:
vezetők és csuklók

belső égésű motorok (forgattyú- és vezérműtengelyek)

szivattyúk és generátorok

hengerművek és prések

gázturbinák

   

A mozgatandó tárgy jó csúszása érdekében a csapágy és a csapágyazott tengely közé közbenső közeget helyeznek. Tudja, hogy ehhez mit lehet itt használni? 

  • Extrém alacsony hőmérsékleten a csúszó felületek elválasztására köztes médiumként gázt alkalmaznak (extrém alacsony hőmérsékletű alkalmazások).
  • Ha a hidrodinamikus siklócsapágyaknak forgás közben olajat kell leadniuk a kenés lehetővé tétele érdekében, akkor olajjal impregnálják őket.
  • A szilárd kenőanyagokat akkor használják, ha például vákuum, magas hőmérséklet vagy centrifugális erők miatt az olajkenés nem lehetséges. Gyakran használnak grafitot, molibdén-diszulfidot vagy PFTE-t (teflon).
  • Mágneses mezőt alkalmaznak olyan esetekben, amikor nem léphet fel kopás és szennyeződés (pl. tiszta helyiségek).

Siklócsapágyak kivitelei és anyagai

A siklócsapágyak felépítésében megkülönböztetünk osztott és osztatlan házú csapágyakat. Ezenkívül lehetnek vastag- és vékonyfalúak.

Osztott csapágyak: csak egy csapágyperselyt alkalmaznak

Osztatlan csapágyak: két vagy több csapágyperselyt alkalmaznak

Vastagfalú: a vastagfalú siklócsapágyak megtartják alakjukat és megőrzik működőképességüket sajtoló illesztés nélkül vagy csupán csekély sajtoló illesztéssel

Vékonyfalú: a vékonyfalú siklócsapágyak megfelelő sajtoló illesztést igényelnek a ház és a csapágy között

Megjegyzés: A gördülőcsapágyakhoz hasonlóan megkülönböztetünk radiális és axiális csapágyakat.

Száraz csapágyak

A száraz csapágyak a legkülönbözőbb anyagokból gyárthatók. Ha csak egy anyagból állnak, akkor tömör csapágyakról; ha két vagy több anyagból állnak, akkor kompozit csapágyakról beszélünk. A műanyag, alumíniumötvözetek vagy bronz mellett készülhetnek például fehérfémekből, kerámiából vagy mesterséges szénből is. Az anyag kiválasztásakor számos követelményt kell figyelembe venni.

   

Siklócsapágyak anyagai
Műanyag

Alumínium ötvözetek

Bronz

Fehérfémek

Kerámia

Mesterséges szén

Természetesen az anyagnak jó csúszó és kedvező futási tulajdonságokkal kell rendelkeznie. Ezenkívül nagy szilárdságot és csekély kopást kell mutatnia.

   

Trockenlager

Hidrodinamikus és hidrosztatikus siklócsapágyak

Ezenkívül vannak hidrodinamikus és hidrosztatikus siklócsapágyak is. Ezeknél viszkózus kenőfilmet hoznak létre, amely teljesen elválasztja a csapágyazott tengelyt a siklócsapágytól. Ez az alkalmazás gyakori indítási folyamatoknál javasolt, mivel a kenés megakadályozza a súrlódást.

hydrostatische Gleitlager

Megjegyzés: A hidrodinamikus siklócsapágyaknál a kenőfilmet nem a tengely forgása, hanem külön csatlakoztatott szivattyú hozza létre.

A siklócsapágyok előnyei és hátrányai

A gördülőcsapágyakhoz hasonlóan a siklócsapágyak felépítése és beszerelése is nagyon egyszerű. Kevés helyet foglalnak el, és lökésállók

Előnyök:
  • egyszerű kialakítás
  • helytakarékos
  • ütésálló
  • kis zajszintű
  • alkalmas nagyon nagyméretű kivitelekre

Hátrányok:

  • nagyobb súrlódás elégtelen kenés esetében
  • indítási kopás lehetséges
  • részben magasabb kenési és karbantartási követelmények

Összefoglalás

A mozgó alkatrészek vezetésére gördülő- és siklócsapágyakat használnak. A mozgás típusa ezek felépítésétől függ. A görgőcsapágy gördülő mozgásokat vezet; a siklócsapágy a csapágyazott tengely körül csúszik.

A csapágyak helyes kialakításához ismerni kell a működés közben fellépő terhelést, valamint gondoskodni kell a megfelelő kenésről és tisztaságról. A gördülő- és siklócsapágyak különböző előnyökkel és hátrányokkal rendelkeznek. Közös tulajdonságuk, hogy költségkímélők és egyszerű kialakításúak, ily módon könnyen beszerelhetők.

   

Amit tudni kell:
A gördülő- és siklócsapágyakat mozgó alkatrészek vezetésére használják.

A gördülőcsapágyak gördülő mozgások vezetésére alkalmasak; a siklócsapágyak a tengely körül csúsznak.

A csapágyak helyes kialakításához ismerni kell az üzemeltetéskor fellépő terhelést, és gondoskodni kell a megfelelő kenésről és tisztaságról.

A gördülő- és siklócsapágyak költséghatékonyak és egyszerű kialakításúak. Ez megkönnyíti a beszerelésüket.