ANG
Łożyska to elementy mechaniczne, które zmniejszają tarcie pomiędzy ruchomymi częściami, jednocześnie przenosząc obciążenia promieniowe i/lub osiowe. Są kilkanaście różnych typów łożysk w powszechnym zastosowaniu przemysłowym, każdy zaprojektowany pod kątem określonych kierunków obciążenia, prędkości, tolerancji niewspółosiowości i warunków środowiskowych. Wybór niewłaściwego typu prowadzi do przedwczesnej awarii, nadmiernego nagrzewania się lub niepotrzebnych kosztów.
Najpopularniejszym typem łożyska we wszystkich gałęziach przemysłu jest łożysko łożysko kulkowe zwykłe — ceniony za wszechstronność, zdolność do osiągania dużych prędkości i niskie tarcie. Jednakże zastosowania obejmujące duże obciążenia promieniowe, duże obciążenia osiowe, obciążenia kombinowane lub niewspółosiowość wałów wymagają zastosowania innego typu łożyska. Ten przewodnik obejmuje wszystkie główne kategorie i zawiera dane niezbędne do dokonania świadomego wyboru.
Łożyska kulkowe zwykłe (DGBB) stanowią punkt odniesienia, z którym często porównuje się inne typy łożysk. Składają się z pierścienia wewnętrznego, pierścienia zewnętrznego, zestawu kulek i klatki — z głębokimi rowkami w bieżni, które pozwalają im przenosić zarówno obciążenia promieniowe, jak i umiarkowane obciążenia osiowe w dowolnym kierunku.
Cechą charakterystyczną jest głęboki, ciągły rowek wykonany zarówno w pierścieniu wewnętrznym, jak i zewnętrznym. Taka geometria rowków pozwala kulkom zachować dużą powierzchnię styku w stosunku do ich rozmiaru, umożliwiając:
Łożyska kulkowe zwykłe są standardowym wyborem w silnikach elektrycznych (praktycznie wszystkie silniki o mocy ułamkowej i integralnej je wykorzystują), pompach, skrzyniach biegów, sprzęcie AGD, alternatorach samochodowych i wrzecionach obrabiarek. SKF 6205-2RS — uszczelniony DGBB o średnicy 25 mm — to jedno z najczęściej produkowanych łożysk na świecie, stosowane we wszystkim, od pralek po rolki przenośników.
Łożyska kulkowe skośne (ACBB) są przeznaczone do kombinowanych obciążeń promieniowych i osiowych, gdzie składowa osiowa jest znacząca. Kulki stykają się z bieżniami w określonym momencie kąt zwilżania — zazwyczaj 15°, 25° lub 40° — określający stosunek nośności osiowej do promieniowej.
Ponieważ generują one osiową siłę reakcji pod obciążeniem promieniowym, prawie zawsze stosuje się łożyska kulkowe skośne pary montowane tyłem do siebie (DB) lub twarzą w twarz (DF) do obsługi ciągu w obu kierunkach. Stanowią standardowy wybór do wrzecion obrabiarek, śrub kulowych i piast kół samochodowych (oś przednia).
Łożyska walcowe wykorzystują cylindryczne elementy toczne, które stykają się z bieżniami liniowo, a nie punktowo w przypadku łożysk kulkowych. Ten styk liniowy rozkłada obciążenie na znacznie większą powierzchnię, dając je nośność promieniowa 1,5 do 3 razy większa niż równoważne łożyska kulkowe zwykłe o tych samych wymiarach brzegowych.
W ofercie również łożyska walcowe zdolność do dużych prędkości , ustępując jedynie łożyskom kulkowym, ponieważ rolki i bieżnie można precyzyjnie szlifować z bardzo wąskimi tolerancjami. Są szeroko stosowane w silnikach elektrycznych, turbinach, skrzyniach biegów i walcarkach. Kluczowym ograniczeniem jest ich prawie zerowa tolerancja niewspółosiowości — zazwyczaj under ±0.04°.
Łożyska stożkowe zostały zaprojektowane z myślą o obsłudze jednocześnie duże połączone obciążenia promieniowe i osiowe . Zarówno rolki, jak i bieżnie są zbieżne — wszystkie powierzchnie stożkowe zbiegają się we wspólnym punkcie na osi łożyska, co jest wymogiem geometrycznym dla czystego kontaktu tocznego.
Kąt zwilżania (zwykle 10° do 30° ) określa stosunek wydajności osiowej do promieniowej. Bardziej stromy kąt przenosi większe obciążenie osiowe, ale wymaga większego osiowego napięcia wstępnego, aby utrzymać stabilność. Podobnie jak łożyska kulkowe skośne, łożyska stożkowe muszą być stosowane w przeciwnych parach ponieważ przenoszą obciążenie osiowe tylko w jednym kierunku.
Dominującymi zastosowaniami są łożyska kół samochodowych, mechanizmy różnicowe pojazdów, półosie i ciężkie przemysłowe skrzynie biegów. The Timkena 30206 Seria ta należy do najbardziej rozpoznawalnych rodzin łożysk stożkowych w zastosowaniach motoryzacyjnych i przemysłowych.
Łożyska baryłkowe składają się z dwóch rzędów rolek w kształcie beczek poruszających się po wspólnej kulistej bieżni pierścienia zewnętrznego. Ta sferyczna bieżnia zewnętrzna umożliwia łożysku samonastawne przy przesunięciu kątowym od ±2° do ±3° — co czyni je preferowanym wyborem, gdy nie da się uniknąć ugięcia wału, odkształcenia obudowy lub błędów montażowych.
Ciężkie przenośniki, papiernie, sprzęt górniczy, kruszarki, wentylatory i morskie wały napędowe to klasyczne zastosowania łożysk baryłkowych. Wybiera się je wszędzie tam, gdzie duże rozpiętości pomiędzy podporami powodują znaczne ugięcie wału lub gdzie trudno jest uzyskać lub utrzymać dokładne ustawienie.
Łożyska igiełkowe wykorzystują rolki o stosunek długości do średnicy od 3:1 do 10:1 — znacznie wyższe niż w przypadku konwencjonalnych rolek cylindrycznych. Ten smukły profil zapewnia bardzo wysoka nośność promieniowa w wyjątkowo kompaktowym przekroju co czyni je niezbędnymi w projektach o ograniczonej przestrzeni.
Podstawowymi zastosowaniami łożysk igiełkowych są przekładnie samochodowe, silniki dwusuwowe (mniejszy korbowód), pompy hydrauliczne i przeguby uniwersalne (przeguby typu U). Handel jest zerowa tolerancja niewspółosiowości i wrażliwość na obciążenia udarowe .
Łożyska oporowe są specjalnie zaprojektowane do przenoszenia obciążenia czyste lub głównie osiowe (pchające). działające równolegle do osi wału. Zapewniają niewielką nośność promieniową lub nie zapewniają jej wcale i muszą być stosowane w połączeniu z łożyskiem promieniowym, gdy występują oba typy obciążeń.
Składają się z dwóch podkładek (bieżni) i zestawu kulek w klatce. Prosty, ekonomiczny i zdolny do przenoszenia umiarkowanych obciążeń osiowych przy stosunkowo niskich i średnich prędkościach. Powszechnie spotykane w samochodowych kolumnach kierownicy, stołkach barowych i gramofonach typu lazy-susan. Nie nadaje się do zastosowań wymagających dużych prędkości — siła odśrodkowa powoduje, że kulki ślizgają się przy wysokich obrotach.
Użyj rolek zamiast kulek, zapewniając znacznie większa nośność osiowa poprzez kontakt liniowy. Łożyska stożkowe wzdłużne wytrzymują bardzo duże obciążenia osiowe i są stosowane w hakach dźwigów, sprzęcie wiertniczym i morskich blokach oporowych. Łożyska walcowe wzdłużne są stosowane w stołach i prasach obrabiarek.
Połącz bardzo wysoką nośność osiową z zdolność samonastawności do ±2° . Mogą również przenosić umiarkowane obciążenia promieniowe. Stosowany w łożyskach oporowych śmigła statku, pompach pionowych i wytłaczarkach, gdzie współistnieją duże obciążenia osiowe i pewne niewspółosiowość.
Łożyska kulkowe wahliwe mają dwa rzędy kulek poruszających się po wspólnej kulistej bieżni pierścienia zewnętrznego — w zasadzie identyczne z łożyskami baryłkowymi, ale zamiast rolek zastosowano kulki. Pomieszczą się ±1,5° do ±3° przesunięcia kątowego , więcej niż łożyska kulkowe zwykłe, ale mniejszą nośność promieniową niż łożyska baryłkowe.
Ich główną zaletą w porównaniu z łożyskami baryłkowymi jest mniejsze tarcie i większa prędkość , co czyni je odpowiednimi do wałów lekko i średnio obciążonych z niepewnością współosiowości – typowymi przykładami są maszyny rolnicze, maszyny tekstylne i koła pasowe przenośników.
Poniższa tabela zawiera bezpośrednie porównanie najważniejszych parametrów użytkowych głównych typów łożysk, co ułatwia podjęcie decyzji o wyborze:
| Typ łożyska | Obciążenie promieniowe | Obciążenie osiowe | Prędkość | Niewspółosiowość | Hałas / tarcie |
|---|---|---|---|---|---|
| Piłka z głębokim rowkiem | Dobrze | Umiarkowane | Znakomicie | Ograniczona | Znakomicie |
| Piłka kontaktowa kątowa | Dobrze | Dobrze | Znakomicie | Ograniczona | Dobrze |
| Wałek cylindryczny | Znakomicie | Ograniczona | Dobrze | Ograniczona | Dobrze |
| Stożkowy wałek | Znakomicie | Znakomicie | Umiarkowane | Ograniczona | Umiarkowane |
| Wałek sferyczny | Znakomicie | Dobrze | Umiarkowane | Znakomicie | Umiarkowane |
| Wałek igłowy | Znakomicie | Słabe/nieodpowiednie | Dobrze | Słabe/nieodpowiednie | Umiarkowane |
| Samonastawna kulka | Umiarkowane | Ograniczona | Dobrze | Znakomicie | Dobrze |
| Pchnięcie piłki | Słabe/nieodpowiednie | Umiarkowane | Umiarkowane | Słabe/nieodpowiednie | Dobrze |
| Wałek sferyczny Thrust | Umiarkowane | Znakomicie | Ograniczona | Dobrze | Umiarkowane |
Wybór odpowiedniego typu łożyska wymaga systematycznej oceny warunków pracy. Wykonaj poniższe kroki, aby zawęzić właściwy wybór:
W niektórych branżach i typach zastosowań ustalono najlepsze praktyki w zakresie wyboru typów łożysk w oparciu o dziesiątki lat doświadczenia operacyjnego:
| Zastosowanie | Zalecany typ łożyska | Główny powód |
|---|---|---|
| Silniki elektryczne (ogólnego przeznaczenia) | Piłka z głębokim rowkiem Bearing | Wysoka prędkość, niskie tarcie, niski poziom hałasu |
| Wrzeciona obrabiarek | Piłka kontaktowa kątowa (paired) | Wysoka prędkość, precyzja, kombinowany załadunek |
| Piasta koła samochodowego (napęd tylny) | Stożkowy wałek Bearing (paired) | Ciężkie obciążenia kombinowane, regulowane napięcie wstępne |
| Napędy przenośników górniczych | Wałek sferyczny Bearing | Duże obciążenia, tolerancja niewspółosiowości wału |
| Planetarna przekładnia samochodowa | Wałek igłowy Bearing | Wysokie obciążenie promieniowe w minimalnej przestrzeni promieniowej |
| Blok oporowy śmigła statku | Wałek sferyczny Thrust Bearing | Bardzo duże obciążenie osiowe, samonastawne |
| Przekładnia przemysłowa (wał wyjściowy) | Wałek cylindryczny Thrust Bearing | Oddziela przenoszenie obciążeń promieniowych i osiowych |
| Wały maszyn rolniczych | Samonastawna kulka Bearing | Niewspółosiowość from mounting, light loads |
Wymagania dotyczące smarowania różnią się znacznie w zależności od typu łożysk i mają kluczowe znaczenie dla osiągnięcia znamionowej trwałości użytkowej. Ponad 50% przedwczesnych uszkodzeń łożysk przypisuje się je problemom ze smarowaniem — za mało, za dużo, niewłaściwy rodzaj lub zanieczyszczony smar.
Podstawy łożysk kulkowych zwykłych Co to jest łożysko kulkowe zwykłe? Łożysko kulkowe zwykłe to tzw najpopularniejszy i powszechnie stosowany typ łożyska tocznego . Jego charakterystyc...
READ MOREWprowadzenjae do łożysk kulkowych poprzecznych Co to są łożyska kulkowe poprzeczne? A łożysko kulkowe zwykłe to rodzaj łożyska tocznego, w którym kulki kuliste utrzymują odstęp ...
READ MOREZrozumienie struktury łożysk kulkowych zwykłych w celu prawidłowej konserwacji Łożyska kulkowe zwykłe są kluczowym elementem szerokiej gamy układów mechanicznych, a zrozumienie...
READ MOREWprowadzenjae do łożysk kulkowych poprzecznych W świecie inżynierii mechanicznej i maszyn wirujących niewiele komponentów jest tak podstawowych i szeroko stosowanych jak łożyska kulkowe ...
READ MORE
