Rodzaje łożysk: jak wybrać odpowiednie łożysko do swojego zastosowania.

Wiele rodzajów łożysk dostępnych na rynku rozwiązuje ten sam podstawowy problem: wał musi się obracać, wózek musi się ślizgać lub obrót musi się obracać, ale wybór między nimi zależy całkowicie od zastosowania inżynierskiego. Coś musi przenosić ładunek, jednocześnie pozwalając na ten ruch z jak najmniejszym oporem. Rodziny łożysk wykonujących tę pracę nie są wymienne. Różnią się kierunkami obciążenia, które akceptują, prędkościami, które tolerują, przestrzenią, którą mogą zajmować i warunkami środowiskowymi, w których przetrwają.

Ten przewodnik przedstawia wybór łożysk, prowadząc do podejmowanych decyzji inżynierskich, a następnie przedstawia każdą rodzinę łożysk jako odpowiedź na konkretną wersję: drogę od aplikacji do krótkiej listy potencjalnych rozwiązań.

Zawartość:

• Jak działają łożyska

• Rodzaje obciążenia łożyska: promieniowe, osiowe lub kombinowane

• Łożyska kulkowe i łożyska wałeczkowe: co właściwie się różni

• Najczęstsze rodzaje łożysk kulkowych

• Łożyska wzdłużne do obciążeń osiowych

• Łożyska igiełkowe do ciasnych kopert promieniowych

• Łożyska ślizgowe i ślizgowe

• Łożyska liniowe do ruchu linii prostej

• Pierścienie wewnętrzne łożyska i mocowanie wału

• Wykres rodzajów łożysk: porównanie obciążenia, prędkości i środowiska

• Wybór materiału podczas określania łożysk

• Lista kontrolna wyboru łożysk

 

Jak działają łożyska

Każde łożysko istnieje po to, aby ograniczyć poruszający się element w niektórych kierunkach, pozostawiając go wolnym w innych, czyniąc to z tak małym tarciem, na ile pozwala na zastosowanie i tolerancje. Tylko dwie strategie mechaniczne zapewniają te właściwości.

Pierwszym z nich jest przesuwny kontakt. Dwie powierzchnie przylegają bezpośrednio do siebie, a materiały wybrane lub poddane obróbce tak, aby ślizgać się czysto bez chwytania lub nadmiernego tarcia. Taka jest zasada stojąca za łożyskami ślizgowymi.

Drugi to toczny kontakt. Hartowane rolki lub kulki, znane również jako „elementy toczące się”, są trzymane między bieżnią wewnętrzną i zewnętrzną, więc ruch względny staje się toczony, a nie przeciąganie. Ponieważ element toczny tworzy tylko niewielki punkt styku z każdą bieżnią, opór na ruch spada gwałtownie w porównaniu z dwiema powierzchniami przesuwającymi się po sobie. Taka jest idea rodzin elementów tocznych: łożyska kulkowe, łożyska wałeczkowe i ich pochodne.

Każdy typ łożyska jest odmianą tych dwóch strategii, kształtowanych przez kierunek obciążenia i przestrzeń dostępną do jego przenoszenia; wiedza o wyborze zależy od szeregu krytycznych czynników na etapie projektowania.

 

Rodzaje obciążenia łożyska: promieniowe, osiowe lub kombinowane

Kluczowym pierwszym krokiem w doborze łożyska jest określenie kierunku sił działających na zespół, w którym będzie umieszczone łożysko.

• Obciążenia promieniowe działają prostopadle do osi obrotu. Koło pasowe naprężone paskiem, koło nośne lub napędzane koło zębate wywierają siły promieniowe. Łożyska promieniowe charakteryzują się geometrią bieżni specjalnie zaprojektowaną do obsługi tych prostopadłych obciążeń przy jednoczesnym efektywnym przenoszeniu pożądanego obrotu.

• Obciążenia osiowe (ciążowe) działają równolegle do osi obrotu. Pionowe wrzeciono podtrzymujące masę, śruba prowadząca popychająca wózek lub stół obrotowy dociskany do jego podstawy generują siły osiowe. Geometria bieżni wymagana do podtrzymywania obciążeń oporowych znacznie różni się od konstrukcji promieniowych.

• Ładunki łączone występują w większości zastosowań w świecie rzeczywistym. Ustalenie stosunku siły promieniowej do osiowej jest najszybszym sposobem na zawężenie opcji łożysk. Przeważnie siły promieniowe lub osiowe decydują o określonych rodzinach łożysk, podczas gdy rzeczywiście mieszane obciążenia wymagają specjalnego łożyska o łączonym obciążeniu (takiego jak łożysko stożkowe) lub układu dwulożyskowego, w którym każde z nich obsługuje dedykowany wektor siły.
  
  

Po ustaleniu głównego profilu obciążenia projektu, dwa dodatkowe ograniczenia operacyjne sfinalizują specyfikację:

• Pręd@@ kość obrotowa: Łożyska elementów tocznych są zaprojektowane do ciągłego, szybkiego obrotu przy minimalnym tarciu, podczas gdy powierzchnie ślizgowe (łożyska ślizgowe) często lepiej nadają się do powolnych oscylacji lub ekstremalnie wysokich obciążeń statycznych.

• Ko@@ perta przestrzenna: Dostępne pomieszczenie promieniowe i osiowe w obudowie często decyduje o ostatecznym wyborze. Ciasne ograniczenia przestrzenne często wykluczają standardowe łożyska, co wymaga specjalistycznych rozwiązań, takich jak cienkoprzekrojowe lub igiełkowe łożyska.

Łożyska kulkowe i łożyska wałeczkowe: co właściwie się różni

W łożyskach walcowych występują dwie standardowe rodziny elementów tocznych: kulkowe i cylindryczne. Geometria elementu tocznego dyktuje podstawowe właściwości użytkowe łożyska, regulujące przede wszystkim kompromisy między ładownością, maksymalną prędkością i sztywnością układu.

Łożyska kulkowe wykorzystują elementy kuliste, które stykają się z bieżniami w jednym punkcie, który pod obciążeniem roboczym nieznacznie odkształca się w elipsę. Ten minimalny obszar styku znacznie zmniejsza tarcie toczne, dzięki czemu łożyska kulkowe są standardowym wyborem dla ciągłego obrotu z dużą prędkością. Ich geometria styku punktowego również z natury toleruje drobne ugięcia wału lub niewspółosiowość obudowy bez katastrofalnych awarii. Jednakże, ponieważ siła jest skoncentrowana na wysoce zlokalizowanym obszarze, całkowita nośność i sztywność układu są zasadniczo niższe niż w przypadku łożyska walcowego o porównywalnej wielkości.

Łożyska wałeczkowe, zarówno cylindryczne, stożkowe, jak i igiełkowe, stykają się z bieżniami wzdłuż ciągłej linii w dół powierzchni rolki. Rozłożenie obciążenia na szerszym obszarze drastycznie zwiększa nośność i sztywność łożyska w obrębie tej samej otoczki przestrzennej co łożysko kulkowe, co czyni je ścisłą preferencją podczas przenoszenia dużych obciążeń. Ta rozszerzona powierzchnia wiąże się z kosztem większego tarcia i wytwarzania ciepła, co zazwyczaj ogranicza maksymalne prędkości robocze w porównaniu z wariantami kulkowymi. Ponadto warto pamiętać, że standardowy styk liniowy sprawia, że łożyska wałeczkowe są bardzo wrażliwe na niewspółosiowość kątowa, co może powodować poważne naprężenia obciążenia krawędzi, jeśli wał i obudowa nie są dokładnie wyrównane.

Najczęstsze rodzaje łożysk kulkowych

Łożyska kulkowe są największą z rodzin elementów tocznych, biorąc pod uwagę liczbę dostępnych opcji i obejmują najszerszy zakres potencjalnych typów zastosowań. Warianty łożysk kulkowych obejmują głównie opcje montażu, wysokość przekroju i nośność.

 

Łożyska kulkowe zwykłe

Łożysko kulkowe zwykłe jest domyślnym łożyskiem elementu tocznego i właściwym punktem wyjścia dla większości wałów obrotowych. Jego bieżnie są cięte jako głębokie rowki, których łuki ściśle odpowiadają średnicy kuli, co pozwala na przenoszenie obciążenia promieniowego jako głównego obowiązku plus umiarkowane obciążenie osiowe w obu kierunkach. Działa dobrze z prędkością, nie wymaga specjalnego układu montażowego i pasuje do większości ogólnych zastosowań obrotowych.

Jeśli masz obracający się wał, obciążenie głównie promieniowe i brak nietypowych ograniczeń, zacznij od łożysk kulkowych zwykłych i przejdź dalej tylko wtedy, gdy coś je wyklucza.

Kup łożyska kulkowe zwykłe.

 

 

 

Łożyska kulkowe kołnierzowe

Łożysko kulkowe kołnierzowe to łożysko głębokie rowkowe ze zintegrowanym kołnierzem na pierścieniu zewnętrznym. Kołnierz umieszcza łożysko osiowo o powierzchnię obudowy, więc otwór nie musi być obrabiany za pomocą ramienia ani wyposażony w pierścień ustalający, aby ustawić jego głębokość.

Jest to rozwiązanie montażowe, a nie rozwiązanie obciążenia. Wybierz łożyska kulkowe kołnierzowe, w których otwór przelotowy jest łatwiejszy do wykonania niż otwór stopniowy lub gdzie dodatnie położenie osiowe ma znaczenie w cienkiej ścianie obudowy. Tam, gdzie zamiast tego zachowany jest zwykły otwór, pierścienie zatrzaskowe do wał ów wykonują równoważne zadanie od strony wału.

Kupuj łożyska kulkowe kołnierzowe.

 

Łożyska kulkowe cienkoprzekrojowe

Łożysko kulkowe o cienkim przekroju ma niezwykle mały przekrój ze względu na średnicę otworu, co oznacza, że pierścienie są smukłe zarówno pod względem promieniowym, jak i osiowym. Główną zaletą jest współczynnik kształtu: większy wał można pomieścić bez dużej średnicy zewnętrznej, jakiej wymagałaby standardowa sekcja.

To sprawia, że łożyska kulkowe o cienkich przekrojach są rodziną, do których można sięgać w przegubach obrotowych, gimbalach, robotyce i pracach przyrządowych, gdzie wał lub obudowa musi przejść przez łożysko i nie ma miejsca do oszczędzania wokół niego. Kompromis polega na obciążeniu osiowym: wąski odcinek przenosi mniej niż pełny odcinek tego samego otworu, co oznacza, że podparcie obciążenia poza bieżnią jest zmniejszone.

Kupuj cienkosekcyjne łożyska kulkowe. 

 

 

Łożyska kulkowe dwurzędowe

Dodanie drugiego rzędu elementów do tego samego łożyska zwiększa obciążenie, które jednostka może przenosić i poprawia jego odporność na obciążenia osiowe, ponieważ oba rzędy są oddzielone wzdłuż osi bieżni. Łożysko kulkowe dwurzędowe nadaje się zatem do zastosowań, w których pojedynczy rząd byłby marginalny pod względem pojemności lub gdy wał jest obciążony w sposób, który próbuje przechylić łożysko, a nie po prostu popychać je na boki.

Koszt polega na zwiększonej szerokości, jaką dodaje drugi zestaw elementów kulkowych, więc łożyska kulkowe dwurzędowe należą tam, gdzie dostępna jest przestrzeń osiowa, a przestrzeń promieniowa nie jest ograniczeniem wiązania.

Kupuj łożyska kulkowe dwurzędowe.

 

 

Łożyska kulkowe cienkościenne dwurzędowe

Ta rodzina łączy dwa powyższe pomysły. Dwa rzędy kulek znajdują się w wąskim przekroju poprzecznym, zapewniając większą pojemność i lepszy opór osiowy niż jednorzędowe łożysko cienkoprzekrojowe, zachowując jednocześnie małą otoczkę promieniową, która uczyniła łożysko o cienkim przekroju atrakcyjnym w pierwszej kolejności. Jest to specjalistyczna odpowiedź na konkretny i dość powszechny problem: duży wał, ciasną otoczkę promieniową i obciążenie obejmujące element przechylający.

Kupuj łożyska
kulkowe dwurzędowe o cienkim przekroju.

 

 

Miniaturowe łożyska kulkowe

Miniaturowe łożyska kulkowe to ta sama zasada głębokiego rowka zbudowana w małych rozmiarach, dla mechanizmów przyrządów, małych silników, urządzeń dentystycznych i medycznych, inżynierii modeli i precyzyjnych prototypów. W tej skali priorytety się zmieniają. Moment obrotowy, płynność i spójność między jednostkami zwykle mają większe znaczenie niż surowa nośność.

Określ miniaturowe łożyska kulkowe, w których sam zespół jest mały, a nie po prostu lekko obciążony.

 

Kupuj miniaturowe łożyska kulkowe.

Łożyska wzdłużne do obciążeń osiowych

Łożysko oporowe jest zbudowane do obciążenia wzdłuż osi wału. Jego bieżnie są ułożone jako przeciwległe powierzchnie, a nie jako rowek wokół wału, więc siła naciskająca wzdłuż osi jest przenoszona prosto między nimi.

Zastosowania to takie, w których coś obraca się, podtrzymując pchnięcie lub ciężar zgodny z osią: wrzeciona pionowe, stoły obrotowe, gramofony, podnośniki śrubowe, płyty indeksujące w stylu leniwych i przeguby obrotowe. W takich przypadkach wybór łożyska promieniowego byłby przenoszony ładunek w kierunku, do którego jest najmniej odpowiedni.

Łożysko oporowe nie jest przeznaczone do przenoszenia znacznego obciążenia promieniowego. W przypadku gdy zastosowanie nakłada jedno i drugie, zwykłą odpowiedzią jest umożliwienie łożysku oporowemu przyjęcia elementu osiowego, podczas gdy oddzielne łożysko promieniowe umieszcza wał na boku, zamiast oczekiwać, że jeden element wykona oba elementy.

Łożyska wzdłużne należą do asortymentu ostatnio dodanych do oferty łożysk Accu, obok wałków igiełkowych i innych typów elementów tocznych.

Kupuj łożyska oporowe.

 

Łożyska igiełkowe do ciasnych kopert promieniowych

Łożysko igiełkowe wykorzystuje rolki o wysokim stosunku długości do średnicy: długie i smukłe, a nie krótkie i grube. Każda igła styka się z bieżnią wzdłuż linii, z wieloma igłami upakowanymi wokół wału. Łożyska te przenoszą duże obciążenie promieniowe, a ponieważ igły są cienkie, robią to w małej otoczce promieniowej.

To połączenie jest powodem, dla którego rodzina istnieje. Jest to odpowiedź na aplikację, która wymaga rzeczywistej pojemności promieniowej, w której łożysko kulkowe zwykłe o wystarczającej wartości znamionowej po prostu nie pasuje do przestrzeni wokół wału. Wały skrzyni biegów, kompaktowe łączniki, wahacze, uniwersalne przeguby i gęste mechanizmy to typowe dla niego domy.

Kompromisy wynikają z geometrii. Kontakt z linią oznacza większe tarcie niż kulka, więc rolki igiełkowe preferują umiarkowane prędkości w porównaniu z dużymi. Smukłe rolki są również mniej wybaczające niewspółosiowość i nieokrągłą lub nieutwardzoną powierzchnię wału, więc przygotowanie wału i obudowy ma tutaj większe znaczenie niż w przypadku łożyska kulkowego. Łożyska igiełkowe można łączyć z pierścieniami wewnętrznymi łożyska, w których wał jest niezgodny ze specyfikacją lub wykonany z materiału ciągliwego, który nie podtrzymuje powierzchni łożyska.

Kupuj łożyska igiełkowe.

 

Łożyska ślizgowe i ślizgowe

Łożyska ślizgowe działają poprzez styk ślizgowy, w przeciwieństwie do toczenia. Tuleja, kołnierz lub płaska podkładka oddzielają dwa elementy i są wybierane tak, aby przesuwny interfejs miał niski współczynnik tarcia i zużywa się przewidywalnie. Nie ma piłek, rolek, klatki i torów wyścigowych.

Ta prostota jest głównym powodem, dla którego inżynierowie wybierają łożyska ślizgowe. Bez elementów tocznych nie ma nic do wcięcia żwiru, nie ma klatki do zmęczenia i często w ogóle nie wymaga smarowania, gdy stosuje się materiał samosmarujący. Łożyska ślizgowe pasują do pracy przy niskich prędkościach i oscylacjach; lepiej tolerują zanieczyszczenia niż łożyska z elementami toczkowymi i są ciche, lekkie, niedrogie i kompaktowe. To, czego nie robią, to dopasowywanie elementu tocznego, aby zapewnić wydajność przy ciągłej prędkości.

 

Łożyska ślizgowe

Łożysko ślizgowe to cylindryczna forma łożyska ślizgowego: tuleja, która znajduje się między wałem a jego obudową, tak że wał obraca się lub przesuwa się o tuleję, a nie o otwór obudowy. Używaj łożysk ślizgowych na czopach, zawiasach, przepustnicach, dźwigniach i wałach wolnoobrotowych, szczególnie tam, gdzie praca jest przerywana lub oscylująca i gdzie uszczelnione łożysko toczne byłoby nadmiernie określone do pracy.

Kupuj łożyska ślizgowe.

 

 

 

Łożyska płytowe

Łożysko płytowe to płaska forma łożyska ślizgowego: podkładka oporowa lub podkładka, która oddziela dwie powierzchnie łożyskowe od siebie, przenosząc obciążenie wzdłuż osi, jednocześnie umożliwiając obrót lub niewielkie ruchy ślizgowe między dwiema powierzchniami. Łożyska płytowe są prostymi odpowiednikami łożyska wzdłużnego, wybieranego tam, gdzie obciążenie jest niewielkie, ruch jest powolny, a prostota jest warta więcej niż wydajność.

Kupuj łożyska płytowe.

Łożyska liniowe do ruchu linii prostej

Zamiast tego łożysko liniowe ogranicza ruch do linii prostej, podtrzymując wózek podczas poruszania się wzdłuż wału osi stałej, w przeciwieństwie do ruchu obrotowego widocznego w łożyskach kulkowych i wałeczkowych.

Logika wyboru stosowana do łożysk tocznych przenosi się bezpośrednio podczas patrzenia na łożyska liniowe. Obciążenie jest nadal promieniowe lub osiowe w stosunku do osi ruchu, środowisko nadal decyduje o tolerancji łożyska na zanieczyszczenia, a otoczka przestrzeni nadal ogranicza to, co będzie pasować. Zmienia się to, że powierzchnia jezdna jest wałkiem lub szyną, a nie pierścieniem, więc wyrównanie na całej długości skoku staje się samo w sobie kwestią projektową.

Łożyska liniowe są zwykle stosowane na ślizgach, siłownikach, bramach, głowicach drukujących i kontrolnych, platformach testowych i każdej osi, w której element musi poruszać się po określonej ścieżce pod obciążeniem.

Kupuj łożyska liniowe.

 

Pierścienie wewnętrzne łożyska i mocowanie wału

Niektóre łożyska działają bezpośrednio na wale, a nie na własnym obrobionym pierścieniu. Działa to tylko wtedy, gdy materiał powierzchni wału jest wystarczająco twardy, wystarczająco okrągły i wykończony do wystarczająco dokładnej tolerancji, aby służyć jako bieżnia, co często nie jest.

Rozwiązuje to pierścień wewnętrzny łożyska. Jest to oddzielnie utwardzona i szlifowana tuleja zamocowana do wału, zapewniająca elementom tocznym odpowiednią bieżnię bez kosztów utwardzania i szlifowania samego wału. Pozwala również na wymianę zużytej bieżni jako komponentu, a nie jako zespołu.

Łożysko jest tak dokładne, jak siedzenie, na którym siedzi, i ramię, przy którym siedzi, więc otaczające części są częścią specyfikacji. Pierścienie regulacyjne ustawiają położenie osiowe na wale, klawisze równoległe przenoszą moment obrotowy między wałem a piastą, zaciski pierścieniowe i pierścienie ustalające zatrzymują łożysko osiowo, kołki kołkowe utrzymują oprawy w wyrównaniu, a elastyczne sprzęgła wału pochłaniają resztkowe niewspółosiowość, które w przeciwnym razie zostałoby przekazane prosto do łożyska.

Kupuj pierścienie wewnętrzne łożysk.

Wykres rodzajów łożysk: porównanie obciążenia, prędkości i środowiska

Wybór materiału przy wyborze łożysk.

Wybór materiału zazwyczaj określa, jak łożysko zachowuje się w swoim środowisku pracy, a nie jak działa pod obciążeniem, często służąc jako główne ograniczenie, które zawęża krótką listę.

Z reguły łożyska elementów tocznych opierają się na konstrukcji metalowej, ponieważ ich bieżnie wymagają ekstremalnej twardości powierzchni. I odwrotnie, łożyska ślizgowe oferują znacznie bardziej otwarty wybór materiału, ponieważ sam interfejs ślizgowy działa jako podstawowa powierzchnia robocza.

Ochrona tych materiałów przed zanieczyszczeniem środowiska i utrzymanie niezbędnego smarowania jest zadaniem osłon i uszczelnień łożysk. Metalowe osłony zapewniają bezdotykową barierę przed większymi zanieczyszczeniami bez zwiększania tarcia obrotowego, podczas gdy uszczelki gumowe tworzą fizyczną barierę kontaktową, która zapewnia doskonałą ochronę przed wilgocią i drobnym pyłem kosztem niewielkiego oporu obrotowego. Aby uzyskać wyczerpujący przewodnik dotyczący dekodowania dokładnych konfiguracji uszczelnienia i osłony dla określonego komponentu, zapoznaj się z tabelą kodów identyfikacyjnych łożyska.

Lista kontrolna zaznaczenia przed określeniem

Opracowanie poniższej listy kryteriów wyboru łożysk może pomóc ograniczyć opcje do jednej rodziny łożysk. Pamiętaj o tym podczas projektowania projektu lub przeglądania ostatecznego wyboru komponentów.

• Wektor obciążenia i stosunek: Czy siła jest głównie promieniowa, osiowa lub połączona? Określ rolki zwykłe lub cylindryczne do dużych obciążeń promieniowych, łożyska wzdłużne dla sił czysto osiowych oraz walce skośne lub specjalistyczne walce stożkowe dla obciążeń rzeczywiście mieszanych.

• Profil ruchu: Ciąg ły obrót o dużej prędkości wymaga elementów tocznych, aby zminimalizować tarcie. I odwrotnie, powolne oscylacje lub duże obciążenia statyczne często wymagają łożysk ślizgowych, aby zapobiec fałszywemu brynlowaniu (wcięcia zużycia).

• Ko@@ perta przestrzenna: Oceń dostępne pomieszczenie promieniowe i osiowe niezależnie. Określ łożyska igiełkowe, jeśli przestrzeń promieniowa jest ściśle ograniczona, lub łożyska cienkoprzekrojowe, gdy szerokość osiowa wyczerpie się najpierw.

• Obciążenia momentowe: Jeśli zespół doświadcza sił skręcania lub przechylania, pojedyncze wąskie łożysko jest niewystarczające. Należy określić łożyska dwurzędowe, dopasowane pary lub rozstawić dwa łożyska szersze w poprzek wału, aby równomiernie podtrzymywać obciążenie i jego siły.

• Śro@@ dowisko pracy: Standardowa stal łożyskowa łatwo koroduje. Warunki mokre lub agresywne chemicznie wymagają stali nierdzewnej, inżynieryjnych tworzyw sztucznych lub hybryd ceramicznych. Określ uszczelnienia gumowe (2RS), aby wykluczyć wilgoć, lub metalowe osłony (ZZ) w celu ochrony przed zanieczyszczeniami o niskim współczynniku tarcia.

• Integracja wału: Zastosowanie wału jako wewnętrznej bieżni oszczędza przestrzeń promieniową, ale wymaga hartowania i precyzyjnego szlifowania wału. W przeciwnym razie użycie standardowego pierścienia wewnętrznego jest znacznie bardziej opłacalne i oferuje wymienny element zużywający się znacznie mniej niż część obrabiana.

• Montaż i utrzymanie: Natychmiast określ strategię lokalizacji. Zdecyduj się na dopasowania interferencyjne, pierścienie ustalające, zaciski pierścieniowe lub obrabiane ramiona obudowy zgodnie ze specyfikacją łożyska, a nie jako przemyślenie.

 

Zakończenie.

Wybór łożysk jest ostatecznie procesem ścisłej eliminacji. Dzięki systematycznej ocenie wektorów obciążenia, otoczenia przestrzennego i środowiska operacyjnego, obszerny katalog komponentów szybko zawęża się do jednej, optymalnej rodziny.

Niezależnie od tego, czy Twoja konstrukcja wymaga szybkiej wydajności łożyska kulkowego zwykłego, czy solidnej prostoty samosmarującej się tulei gładkiej, zdefiniowanie tych fizycznych ograniczeń na wczesnym etapie projektowania jest jedyną niezawodną drogą do udanego, długotrwałego montażu.

Dalsze czytanie:

Jak mierzyć łożyska - Odkryj naukę inżynierską stojącą za kodami łożysk.

Jak korzystać z zacisku - Dowiedz się więcej o nauce metrologii z Accu.

Co to jest pełzanie w materiałach? - Dowiedz się więcej o materiałoznawstwie z Accu. 

 

Często zadawane pytania.

P: Jaka jest różnica między łożyskiem kulkowym a łożyskiem wałeczkowym?

Odp.: Kształt elementu tocznego. Piłka styka się z każdą bieżnią w punkcie, który utrzymuje niskie tarcie, pasuje do ciągłego obrotu z dużą prędkością i toleruje niewielkie niewspółosiowość, ale koncentruje siłę na małym obszarze. Rolka styka się z każdą bieżnią wzdłuż linii, rozprowadzając ładunek na większej powierzchni, aby zapewnić większą pojemność i większą sztywność w tej samej przestrzeni. Kompromem jest większe tarcie i ciepło, niższa prędkość maksymalna i znacznie mniejsza tolerancja niewspółosiowości kątowej.

P: Jak łożyska kulkowe zmniejszają tarcie?

Odp.: Zastępują styk ślizgowy stykiem tocznym. W zwykłej tulei wał przeciąga się przez nieruchomą powierzchnię wzdłuż całego obszaru styku. W łożysku kulkowym kulki toczą się między bieżnią wewnętrzną a zewnętrzną, dotykając każdej z nich tylko w małym punkcie, który nieznacznie odkształca się pod obciążeniem. Ponieważ tak mało materiału styka się i nic nie jest ciągnięte, opór na ruch spada gwałtownie w przypadku tego samego obowiązku.

P: Czy łożysko oporowe może przenosić obciążenie promieniowe?

O: Nie w żadnym znaczącym stopniu. Łożysko oporowe ma bieżnie rozmieszczone jako przeciwległe powierzchnie, dzięki czemu może przenosić siłę wzdłuż osi wału, czyli w jednym kierunku, w którym łożysko promieniowe źle się trzyma. Ta sama geometria daje niewielką możliwość zlokalizowania wału na boki. W przypadku gdy zastosowanie nakłada jedno i drugie, należy użyć łożyska oporowego dla elementu osiowego i oddzielnego łożyska promieniowego, aby zlokalizować wał, zamiast prosić jeden element o wykonanie obu zadań.

P: Kiedy powinienem używać łożyska ślizgowego zamiast łożyska kulkowego?

Odp.: Gdy ruch jest powolny lub oscylujący, gdy środowisko jest brudne lub mokre lub gdy dostęp do smarowania i konserwacji jest ograniczony. Łożysko ślizgowe nie ma elementów tocznych umożliwiających wcięcie żwiru i nie ma klatki powodującej zmęczenie; materiały samosmarujące całkowicie eliminują wymóg smarowania. Jest również cichszy, lżejszy i bardziej kompaktowy. To, czego nie zrobi, to dopasowanie łożyska elementu tocznego w celu uzyskania wydajności przy ciągłym obrocie przy prędkości.

P: Jak mogę stwierdzić, czy łożysko uległo awarii?

Odp.: Zwykłe znaki są słyszalne i dotykowe, zanim są widoczne. Posłuchaj dudnienia, krzyku lub okresowego kliknięcia, które rośnie z prędkością. Poczuj szorstkość, nacięcie lub swobodny ruch, gdy wał jest obracany ręcznie. Działanie zauważalnie cieplej niż zwykle, zwiększone wibracje lub widoczna utrata smaru wskazują w ten sam sposób. Każdy z tych elementów w zespole, który ma znaczenie, jest powodem do usuwania i sprawdzania, a nie czekania, ponieważ awaria łożyska jest progresywna.

P: Czy potrzebuję pierścienia wewnętrznego łożyska?

Odp.: Tylko tam, gdzie sam wał nie może służyć jako bieżnia. Uruchomienie łożyska bezpośrednio na wale oszczędza przestrzeń promieniową, ale wymaga wału, który jest wystarczająco twardy, wystarczająco okrągły i wykończony z wystarczającą tolerancją, aby zabrać elementy toczne. W przypadku gdy wał jest materiałem bardziej miękkim lub bardziej plastycznym lub gdy hartowanie i szlifowanie byłoby nieekonomiczne, oddzielnie utwardzony i szlifowany pierścień wewnętrzny zapewnia łożyskowi odpowiednią bieżnię i zamienia powierzchnię zużywającą się w wymienny element.