Klietka je dôležitou súčasťou ložiska a jej materiál a dizajn majú významný vplyv na celkový výkon ložiska. Hlavnou funkciou klietky je rovnomerne umiestniť valcovacie prvky (napríklad gule alebo valčeky) a viesť ich tak, aby bežali hladko medzi vnútornými a vonkajšími krúžkami. Nasleduje podrobná analýza toho, ako materiál a dizajn klietky ovplyvňujú výkon celý rad ložísk :
Vplyv klietkového materiálu
Oceľová klietka
Výhody:
Oceľová klietkas have high strength and good wear resistance, suitable for high load and high-speed operation conditions.
Schopný odolať vysokým teplotám a nárazovým silám, vhodným pre tvrdé pracovné prostredie.
Nevýhody:
Ťažšia, môže zvýšiť zotrvačnosť ložiska, čím obmedzuje jeho použitie v niektorých ľahkých aplikáciách.
Pri behu pri vysokých rýchlostiach môže byť v dôsledku trenia generované viac tepla.
Mosadzná klietka
Výhody:
Mosadzná klietkas have good corrosion resistance and thermal conductivity, which can help dissipate heat to a certain extent.
Materiál je mäkší a môže absorbovať niektoré vibrácie a znižovať hluk.
Nevýhody:
Odolnosť voči pevnosti a opotrebenia nie je taká dobrá ako oceľové klietky a nie je vhodná pre extrémne vysoké zaťaženie alebo vysokorýchlostné podmienky.
Náklady sú vysoké a môžu zvýšiť výrobné náklady na ložisko.
Nylonová klietka
Výhody:
Nylonová klietkas are light in weight, which helps to reduce the overall inertia of the bearing and are suitable for high-speed operation.
Má dobré vlastné vlastnosti a znižuje trenie medzi valivými prvkami.
Výrobné náklady sú nízke a vhodné na hromadnú výrobu.
Nevýhody:
Zlý vysoký teplotný odpor, môže deformovať alebo zlyhať v prostredí s vysokou teplotou.
Obmedzená odolnosť proti chemickej korózii, ktorá nie je vhodná na kontakt s určitými chemikáliami.
Keramická klietka
Výhody:
Keramická klietkas have extremely high temperature resistance and corrosion resistance, suitable for applications in extreme environments.
Ľahká a vysoká pevnosť, schopná vydržať vysoké rýchlosti a vysoké zaťaženie.
Nevýhody:
Vysoké náklady, zvyčajne sa používajú iba na ložiská špičkových alebo špeciálnych ložísk.
Kretí a ľahko poškodené nárazom.
Vplyv dizajnu klietky
Štrukturálna forma
Klietka na okno:
Jednoduchá štruktúra, ľahko sa vyrába, vhodná pre stredné a nízko rýchlosť podmienok.
Umiestnenie valcovacích prvkov je voľné, čo môže viesť k mierne nižšej presnosti behu.
Korunovaná klietka:
Poskytuje lepšie umiestnenie valcových prvkov, vhodné pre vysokorýchlostné a vysoké pracovné podmienky.
Zložité dizajn a vysoké výrobné náklady.
Kombinovaná klietka:
Zložené z viacerých častí, flexibilných, vhodných pre špeciálne tvary alebo veľké ložiská.
Môže zvýšiť obtiažnosti montáže a náklady na údržbu.
Dizajn výšky
Veľkosť medzery medzi klietkou a valivým prvkom priamo ovplyvňuje bežiaci výkon ložiska:
Príliš malá medzera: Môže spôsobiť rušenie valcovacích prvkov, zvýšiť trenie a tvorbu tepla.
Príliš veľká medzera: Môže spôsobiť nestabilnú polohu valcovacích prvkov, znížiť presnosť behu a zvýšiť hluk.
Primeraný návrh medzery je potrebné optimalizovať podľa konkrétneho scenára aplikácie ložiska.
Ošetrenie povrchom
Drsnosť a plynulosť povrchu klietky ovplyvní výkon trenia medzi ňou a valivým prvkom:
Hladký povrch môže znížiť trenie a opotrebenie a predĺžiť životnosť klietky.
Špeciálne povlaky (napríklad PTFE alebo grafitové povlaky) môžu ďalej zlepšiť výkon mazania a odolnosť proti korózii.
Špecifické účinky klietkového materiálu a dizajnu na výkonnosť
Kapacita
Sila a dizajn klietkového materiálu priamo určuje nosnosť ložiska. Napríklad oceľová klietka je vhodnejšia pre podmienky vysokého zaťaženia ako nylonová klietka.
Rýchlosť
Klietky vyrobené z ľahkých materiálov (ako je nylon alebo keramika) môžu účinne znížiť zotrvačnosť ložiska, čím podporujú vyššie rýchlosti.
Dizajn korunnej klietky sa môže lepšie prispôsobiť potrebám vysokorýchlostnej prevádzky.
Adaptabilita
Klietky vyrobené z rôznych materiálov majú rôzne tolerancie k teplote. Napríklad keramické klietky sú vhodné pre vysokoteplotné prostredia, zatiaľ čo nylonové klietky sa môžu deformovať v dôsledku vysokých teplôt.
Šum a vibrácie
Konštrukcia a materiál klietky ovplyvnia hladinu hluku a vibrácií ložiska počas prevádzky. Napríklad mosadzné klietky môžu absorbovať niektoré vibrácie kvôli svojej flexibilite, čím znižujú hluk.
Životnosť
Odolnosť proti opotrebeniu a únavová odolnosť klietky priamo ovplyvňuje služobnú životnosť ložiska. Napríklad klietky so špeciálnym povrchovým ošetrením môžu výrazne predĺžiť prevádzkový čas ložiska.
Materiál a dizajn klietky sú rozhodujúce pre výkon celého rozsahu ložísk. Primeraný výber klietkového materiálu a optimalizovaného dizajnu môže výrazne zlepšiť kapacitu zaťaženia ložiska, výkon rýchlosti, prispôsobivosť teploty a životnosť servisu. V skutočných aplikáciách by sa malo zvážiť komplexné zváženie konkrétnym pracovným podmienkam (ako je zaťaženie, rýchlosť, teplota a podmienky prostredia), aby sa zabezpečila najlepší výkon ložiska.
