KOMPEDIUM WIEDZY
Łożysko to bardzo istotny element konstrukcji maszyn i urządzeń. Pierwsze łożyska stosowane były już w starożytności. Pierwsze próby konstrukcji tego typu rozwiązań podjął grecki inżynier Diades (330 r.p.n.e.). Konstrukcję łożyska tocznego przypisuje się Leonardowi da Vinci – opracował szkic czopu łożyskowego.
Koncepcja ta znalazła zastosowanie dopiero podczas rewolucji przemysłowej.
Obecnie mamy wiele rodzajów łożysk, które znajdują różnorakie zastosowanie, praktycznie w każdej dziedzinie przemysłu.
Śmiało możemy powiedzieć – wszystko kręci się na łożyskach.
Charakterystyka typów łożysk:
Łożyska kulkowe (zwykłe)
Łożyska kulkowe samonastawne
Łożyska ślizgowe
Łożyska igiełkowe
Łożyska walcowe
Łożyska wrzecionowe (wrzecionowate)
Łożyska toroidalne
Łożyska baryłkowe
Łożyska stożkowe
Łożyska kulkowe – element grupy łożysk tocznych, elementy toczne wykorzystywane przy jego konstrukcji mają kształt kuli. Łożysko kulkowe przenosi obciążenia promieniowe oraz osiowe. Potrafią pracować przy bardzo wysokich prędkościach obrotowych, w niektórych zastosowaniach są obecnie wypierane przez łożyska olejowe.
W grupie łożysk kulkowych poza łożyskami kulkowymi zwykłymi wyróżnia się:
- łożyska kulkowe skośne - przeznaczone do przenoszenia złożonych obciążeń, które działają jednocześnie promieniowo i osiowo,
- łożyska kulkowe skośne jednorzędowe - przenoszą obciążenia działające tylko w jednym kierunku,
- łożyska kulkowe skośne jednorzędowe dwukierunkowe - posiadają bieżnie, które umożliwiają przenoszenie obciążeń osiowych w obu kierunkach.
Zajmują mniej miejsca od łożysk dwurzędowych,
- łożyska kulkowe skośne dwurzędowe - działają jak dwa łożyska kulkowe skośne jednorzędowe, jednak zajmują mniej miejsca w kierunku osiowym.
Zapewniają również sztywniejsze łożyskowanie oraz większą nośność. Charakteryzuje je również nieznaczne tarcie i cicha praca,
- łożyska kulkowe wahliwe - są to łożyska dwurzędowe z kulistą bieżnią na pierścieniu zewnętrznym. Daje to możliwość wychylenia kątowego i dzięki temu mogą wyrównywać odchylenia współosiowości, ugięcia wałów i odkształcenia opraw łożyskowych,
- łożyska kulkowe skośne wzdłużne - różnią się od tradycyjnych łożysk kulkowych wzdłużnych możliwością przenoszenia obciążeń promieniowych.
Mogą również pracować z wysokimi prędkościami obrotowymi,
- łożyska liniowe kulkowe - ich zadaniem jest realizacja ruchu liniowego wzdłuż prowadnicy, mogą być dostarczone z oprawą w gotowych do zabudowy zespołach.
Łożysko kulkowe samonastawne (łożysko Y) - stosowane są głównie w prostych łożyskowaniach. Ich konstrukcja pozwala na kompensację niedokładności montażowych wału. Najczęściej motowane w maszynach rolniczych i budowlanych.
Łożysko ślizgowe - nie posiada ruchomych elementów. Czop wału jest zamocowany w cylindrycznej panewce z pasowaniem luźnym.
Łożyska ślizgowe dzielą się na:
- łożyska ślizgowe suche - okresowo smarowane smarem stałym lub niesmarowane. Panewki takich łożysk wykonane są ze stopów łożyskowych lub z tworzyw sztucznych takich jak teflon. Używane są do połączeń słabo obciążonych,
- łożyska ślizgowe powietrzne - odległość między wałem a panewką utrzymywany jest przez poduszkę powietrzną wytworzoną przez sprężone powietrze dostarczane do panewki. Łożyska tego typu stosuje się w urządzeniach precyzyjnych,
- łożyska ślizgowe olejowe - część korpusu łożyska wypełniona jest olejem. W czasie ruchu wału, pomiędzy powierzchnią wału a panewką tworzy się film olejowy, która jest wystarczający do podtrzymania wału,
- łożyska ślizgowe hydrodynamiczne - w których film olejowy tworzy się samoczynnie wskutek zjawisk hydrodynamicznych. W łożysku musi istnieć kieszeń smarna. Smarowaniem hydrodynamicznym jest smarowanie tzw. pierścieniem luźnym,
- łożyska ślizgowe hydrostatyczne - w tego typu łożyskach dostarczany jest olej pod ciśnieniem.
Łożyska igiełkowe to łożyska wałeczkowe o elementach tocznych, które są cienkie i długie w stosunku do średnicy. Łożyska te mają dużą nośność i są stosowane szczególnie do tych łożyskowań, których przestrzeń zabudowy w kierunku promieniowym jest niewielka.
Łożyska igiełkowe występują w wielu odmianach:
złożenia igiełek z koszykiem, łożyska igiełkowe cienkościenne, przelotowe i nieprzelotowe, z pełną liczbą igiełek przelotowe, łożyska igiełkowe z obrobionymi pierścieniami, z obrzeżami i bez obrzeży, z pierścieniem wewnętrznym i bez pierścienia wewnętrznego, uszczelnione, z pierścieniem wewnętrznym i bez pierścienia wewnętrznego, łożyska igiełkowe nastawne, z pierścieniem wewnętrznymi bez pierścienia wewnętrznego, pierścienie wewnętrzne do łożysk igiełkowych, łożyska do przegubów uniwersalnych, łożyska igiełkowe zespolone, łożyska igiełkowe/kulkowe skośne, łożyska igiełkowe/kulkowe wzdłużne, łożyska igiełkowe/walcowe wzdłużne, łożyska igiełkowe wzdłużne, złożenia igiełkowe wzdłużne, łożyska igiełkowe wzdłużne z czopem centrującym.
Łożysko walcowe ma charakter rozłączny, co najmniej jeden z pierścieni pozbawiony jest jednej bieżni, umożliwiając montaż i nieznaczne przemieszczenia względem oprawy w czasie działania łożyska. Nazwa pochodzi od walcowego kształtu elementów tocznych. Łożyska walcowe charakteryzują się najmniejszym momentem tarcia ze wszystkich typów łożysk. W stosunku do najpopularniejszych łożysk kulkowych mają znacznie większą nośność. Stosuje się je przy konstrukcji walcarek i obrabiarek do metalu.
W tej grupie wyróżnia się między innymi:
łożyska walcowe jednorzędowe z koszykiem, łożyska walcowe dwurzędowe z koszykiem, łożyska walcowe wielorzędowe z koszykiem, łożyska walcowe jednorzędowe z pełną liczbą wałeczków, łożyska walcowe dwurzędowe z pełną liczbą wałeczków, łożyska walcowe wielorzędowe z pełną liczbą wałeczkóws z czterema lub ośmioma rzędami wałeczków.
Łożyska wrzecionowate (wrzecionowe) należą do grupy łożysk kulkowych skośnych. Bieżnie pierścieni zewnętrznych i wewnętrznych w tych łożyskach, są skonstruowane tak aby sił były przenoszone z jednej bieżni na drugą podczas pracy. Ich konstrukcja pozwala na zastosowanie większej liczby kulek nie w tradycyjnym łożysku kulkowym poprzecznym. Większa liczba kulke powoduje większą sztywność i nośność łożyska.
Łożysko toroidalne w jego konstrukcji wykorzystane są wałeczki o pobocznicy o zakrzywieniu podobnym do baryłek w łożyskach baryłkowych. Takie połączenie pozwoliło na otrzymanie cech funkcjonalnych łożysk igiełkowych oraz łożysk baryłkowych jednocześnie. Łożyska te mogą być stosowane jako zamiennik łożysk baryłkowych bez większych zmian konstrukcyjnych. Montaż i demontaż łożysk toroidalnych przebiega tak samo, jak łożysk baryłkowych. Łożyska toroidalne są opatentowane i produkowane jedynie przez szwedzką firmę SKF.
Łożyska toroidalne praktycznie eliminują korozję cierną z węzłów łożyskowych i są uważane za łożyska toczne o największej żywotności.
Łożysko baryłkowe są to łożyska wahliwe i charakteryzuje je bardzo duża wytrzymałość. Dzięki dwóm rzędom baryłek łożyska mogą przenosić duże obciążenia. Elementami tocznymi w tym łożysku są tzw. baryłek. Są to bryły obrotowe, których powierzchnia boczna ma kształt lekko sferyczny, w łożyskach baryłkowych wzdłużnych zwężający się ku górze. Kulista bieżnia pierścienia zewnętrznego powoduje, że pierścień wewnętrzny wraz z koszykiem i elementami tocznymi może się wychylać. Są to łożyska zaprojektowane specjalnie do łożyskowania wałów wielkogabarytowych maszyn. Mogą więc przenosić bardzo duże obciążenia, zarówno osiowe jak i promieniowe Łożyska baryłkowe dwurzędowe mogą przenosić obciążenia osiowe w obu kierunkach.
Łożysko stożkowe posiada stożkowe bieżnie pierścienia wewnętrznego i zewnętrznego, między którymi umieszczone są wałeczki stożkowe. Linie rzutowania wszystkich powierzchni stożkowych przecinają się w jednym punkcie osi łożyska. Nadają się one szczególnie do przenoszenia obciążeń złożonych (promieniowych i osiowych). Łożyska stożkowe są zwykle rozłączne.
Łożyska te dzielą się na 4 grupy:
łożyska stożkowe jednorzędowe, łożyska stożkowe jednorzędowe dopasowane w zespole, łożyska stożkowe dwurzędowe, łożyska stożkowe czterorzędowe.
