Łożyska - Typy, Działanie i Zastosowanie

Jak wygląda klasyfikacja łożysk?

Ze względu na sposoby przenoszenia sił i techniczne parametry,  jakie zachodzą między elementami, a także ich rozmiary, możemy wyróżnić kilka grup, pozwalających nam sklasyfikować rodzaje produktów.

Łożyska toczne

Łożyska tego typu  są dostępne w wielu sklepach, to bardzo popularny rodzaj mechanicznego łożyska o nieskomplikowanej budowie, bowiem składają się one z pierścienia zewnętrznego, pierścienia wewnętrznego, koszyczka i elementu tocznego. Element ten może być w postaci kuleczkowej (kulki), lub wałeczkowej (np. baryłki, wałeczki). Toczne części umożliwiają płynne poruszanie po bieżni.  Zewnętrzny pierścień  ma za zadanie zamknięcie całej obudowy. Następnie jest miejsce dla bieżni (pomocnicze i główne), które są miejscem stykania się elementów tocznych. Pełnią one bardzo istotną funkcję, ponieważ torują drogę, po której poruszają się części toczne, a także skupiają się na starannym przenoszeniem sił w takim kierunku, w jakim działa łożysko, a pomocnicze bieżnie kierują w przeciwną. Koszyk dzieli toczne elementy, aby pozwolić im na swobodne poruszanie się i działanie, eliminując ryzyko tarcia, które mogłoby spowodować przegrzewanie.  Wykonanie łożyska może być metalowe lub polimerowe, która może stanowić szersze zastosowanie z uwagi na odporność na korozję i na właściwości magnetyczne, których przecież nie posiada. Łożyska toczne charakteryzują się wieloma rodzajami i ze względu na to odnajdują swoje zastosowanie w wielu dziedzinach i sektorach gospodarki, przemysłu. Oto najbardziej znane typy łożysk tocznych.

Łożyska kulkowe

To zdecydowanie najbardziej znana odmiana tocznych łożysk. Ich budowa to najczęściej dwa pierścienie (zewnętrzny i wewnętrzny), koszyk i elementy toczne czyli kulki w różnych ilościach i rozmiarach. Kulkowe łożyska świetnie odnajdują się w przenoszeniu obciążeń osiowych i promieniowych, ze względu na to, że składają się z okrągłych kuleczek, które są w stanie radzić sobie doskonale z trudnymi warunkami pracy, są wytrzymałe dzięki spójnej budowie, tworzącej ochronę przed uszkodzeniami. Ich cena nie należy do wysokich. Łożyska tego typu wytrzymują bardzo dobrze obciążenia osiowe, można je również wypełniać smarem. Działanie to ma na celu przedłużenie ich trwałości, a także zapobieganiu tarciu i przegrzewaniu. Łożyska toczne kulkowe dostępne są także w kilku specjalnych wariantach np. z przeznaczeniem dla pracy w temperaturze niskiej, wysokiej lub zmiennej. Łożyska kulkowe możemy podzielić na kilka kategorii i mogą to być:

• Łożyska kulkowe skośne - model ten wyróżnia się wśród pozostałych kątem w jaki odbywa się jego praca, w uniwersalnych modelach jest równy 40 stopni. Łożyska tego typu są znakomicie przystosowane jeśli chodzi o obciążenia osiowe i rodzaje obciążeń promieniowych, a poprzez to mają dużą wytrzymałość.
• Łożyska kulkowe skośne (precyzyjne )- ich inna nazwa to łożyska wrzecionowe, charakteryzuje je odporność w przypadku dużych prędkości obrotowych, niezwykła dokładność i precyzja, a ich zastosowanie może być np. w obrabiarkach CNC.
• Łożyska kulkowe wahliwe - kulista bieżnia wewnętrznych pierścieni, a także dwa rzędy kulek, pozwalają uzyskać kątowe odchylenia, okazują się niezbędne, jeśli chodzi o pracę przy niewspółosiowości. Wyróżnić możemy tutaj łożyska stożkowe i łożyska walcowe.
• Łożyska kulkowe wzdłużne - modele jednokierunkowe zajmują się najczęściej przenoszeniem obciążeń osiowych w jednym kierunku. Specyfika pracy jednak nie zezwala im na przenoszenie dwukierunkowych  osiowych obciążeń , ale łożyska wzdłużne dwukierunkowe świetnie poradzą sobie z wykonywaniem tej pracy w obydwu kierunkach.  Różnica leży również w pierścieniach, ponieważ tylko kuliste pierścienie, wyposażone we wklęsłą podkładkę,  mogą zostać wykorzystane w pracy o niewspółosiowości.
• Zwykłe łożyska kulkowe - jest to zdecydowanie najpopularniejszy model, doskonale sprawdzi się jeśli chodzi o pracę przy dużych prędkościach obrotowych, cechuje się wytwarzaniem niewielkich wartości ciepła, a dostępność takiego modelu jest bardzo szeroka. Jeśli chodzi o rodzaje takiego łożyska, to istnieje bardzo dużo typów, różniących się liczbą tocznych części.

 

Walcowe łożyska

Jest to niezwykle trwały i odporny rodzaj łożyska. W tym typie łożysk tocznych, kulki zostały zastąpione przez walce. Nie są one jednak przystosowane do pracy, gdzie występują warunki niewspółosiowości, dlatego też najlepiej gdy na te łożyska będą oddziaływać siły z dołu lub góry. Elementem tocznym wewnątrz pierścieni w tym rodzaju łożyska, będą właśnie wałeczki (walce). Najczęściej są one oddzielone poprzez koszyk, lecz nie jest to prawidłowość występująca w każdym z modeli. Zadaniem koszyka jest hamowanie ruchu części tocznych względem siebie, a także zagwarantowanie jednolitej odległości w czasie pracy. Łożyska walcowe charakteryzują się sporym obszarem styku pomiędzy bieżniami, co dodatkowo pozwala na przeniesienie większego obciążenia promieniowego. Łożyska walcowe cechują się budową rozdzielną, a dzięki temu są w stanie wychylić się ze swojej oprawy, aby usprawnić prawidłowy montaż np. w maszynach do obróbki. Takie typy łożysk najczęściej można spotkać w przemyśle np. w obrabiarkach do metali, prasach mechanicznych, niektórych silnikach, sprężarkach, walarkach. Są to łożyska bardzo odporne na duże prędkości obrotowe, na gwałtowne hamowania i przyspieszania. Rodzaje walcowych łożysk mogą być różne, a różnice najczęściej polegają na liczbie wałeczków, która wpływa na stopień nośności. Najczęściej spotykane rodzaje to:

• łożyska walcowe jednorzędowe - taki typ łożyska spotyka się najczęściej, ich nośność jest niższa, niż w przypadku innych łożysk, ponieważ posiada jeden rząd elementów tocznych.
• łożyska walcowe dwurzędowe - umieszczane są zazwyczaj w miejscach narażonych na większe obciążenia lub wtedy gdy sytuacja wymaga zastąpienia kilku jednorzędowych łożysk.
• łożyska walcowe wielorzędowe - znajdują swoje zastosowanie w miejscach, gdzie występują bardzo duże obciążenia, są wykonywana najczęściej na sprecyzowane, specjalne zamówienie.

Istnieją także łożyska o bardzo dużym poziomie nośności, jak również te o maksymalnej ilości wałków, a także łożyska magnetyczne, wykorzystywane w przemyśle gazowym, rafinacji paliwa, generacji prądu.

Łożyska stożkowe

Ten rodzaj łożysk także nie posiada skomplikowanej budowy, a części toczne w tym przypadku to stożki, posiadające niedużą zbieżność. Do osi, które umieszczone są w pierścieniu zewnętrznym i wewnętrznym, prostopadłe płaszczyzny, wyznaczane są poprzez rozmiary stożka. Łożyska stożkowe dzięki swojej budowie świetnie są w stanie poradzić sobie z przenoszeniem sił, które oddziałują zarówno osiowo i promieniowo, co znajduje swoje zastosowanie w wielu dziedzinach przemysłu. Na zewnętrznym i wewnętrznym pierścieniu łożyska, znajdują się bieżnie stożkowe, a pomiędzy nimi umiejscowione są w stożkowym kształcie -  wałki. Kształt wałka i stosowne dopracowanie płaszczyzny na obrzeżach pomaga w uzyskaniu warstwy smarnej, niezbędnej przy ograniczeniu tarcia, co w rezultacie obniża hałas pracy.  Łożyska stożkowe mogą mieć również formę rozłączną. Taki rodzaj łożyska może znaleźć swoje zastosowanie w miejscach, gdzie są istnieją wymagania odnośnie trwałości łożysk i odporności na działania dużych sił. Łożyska stożkowe można najczęściej spotkać w samochodowych piastach, skrzyniach biegów, jako część w generatorach kolejowych, wiatrowych.

Łożyska baryłkowe

Ten rodzaj łożyska ma podobną budowę do poprzednich, ale części toczne mają kształt baryłek. Są to elementy obrotowe, a ich boczną część charakteryzuje lekko kulisty zarys. Dzięki bieżni kulistej, koszyk i pierścień wewnętrzny z częściami tocznymi może dokonywać odchyleń. Takie łożyska mogą odpowiadać za przenoszenie dużych ciężarów, a co za tym idzie, są świetnym rozwiązaniem jeśli chodzi o budowę dużej maszyny, są samonastawne. Przenoszą spore ciężary w obydwu kierunkach, a także bardzo dobre radzą sobie z promieniowymi obciążeniami. Samoprowadzące wałki, które znajdują się w budowie łożysk, pomagają w zapobieganiu przegrzewania podczas tarcia. Najczęściej spotykanymi łożyskami baryłkowymi są:

• łożyska dwurzędowe - taki typ łożysk składa się z dwóch rzędów, wypełnionych baryłkami, jedna bieżnia kulista na zewnętrznym, dwie bieżnie na wewnętrznym pierścieniu. Ustawienie bieżni w układzie do osi łożyska jest skośne. Dzięki temu w stosunku do oprawy - wał będzie mógł wychylić się kątowo, a także pozwoli rozwiązać ewentualne problemy związane z niewspółosiowością, świetnie odnajdzie się także przy przenoszeniu obciążeń osiowych w obydwu kierunkach.
• łożyska wahliwe - tego rodzaju łożyska najczęściej stosuje się w przypadku, gdy dochodzi do potrzeby przeniesienia obciążeń wzdłużnych dwukierunkowych, a także  poprzecznych. Części toczne usytuowane są skośnie.
• jednorzędowe łożyska - w ich budowie można znaleźć dwa rzędy baryłek, a na wewnętrznym pierścieniu kulista bieżnia, co znacząco ułatwia kątowe wychylenia wału od oprawy. Łożyska tego rodzaju dedykowane są dla obciążeń promieniowych.
• wzdłużne łożyska - doskonale radzą sobie z przenoszeniem obciążeń jednokierunkowych, dzięki nachyleniu bieżni do osi, mogą sprawdzać się w przenoszeniu obciążeń promieniowych. Jeśli chodzi o wzdłużne łożyska, pierścienie wobec siebie zdolne są do kątowych odchyleń, a dodatkowo radzą sobie z niewspółosiowością.

Łożyska igiełkowe

Łożyska tego typu występują najczęściej w dwóch wersjach zarówno jako modele z pierścieniami i bez pierścieni. Charakteryzują się dużą sztywnością, wytrzymałością i nośnością. Nie są jednak przystosowane do obciążeń osiowych, nie rekomenduje się ich używania przy niewspółosiowości. Łożysko takie, zbudowane jest z maleńkich wałeczków - igiełek, umieszczonych w koszyku, gdzie toczą się na obszarze gniazda oprawy. Łożyska igiełkowe mają małych rozmiarów poprzeczny przekrój, a co za tym idzie, świetnie sprawdzą się kiedy w grę wchodzą ograniczenia co do przestrzeni. Igiełkowe łożyska są stosowane w wielu dziedzinach przemysłu, w sprzętach AGD, a także w motoryzacji.

Jeżeli chcesz dowiedzieć się więcej na ten temat, informacje te udostępnia na swojej stronie internetowej hurtownia łożysk Bimex . 

 

Łożyska pojawiają się w wielu sprzętach, stosowanych w życiu codziennych, a ich wytrzymałość, uniwersalność i wielozadaniowość powoduje, że są niezastąpione. Przed wyborem odpowiedniego rodzaju łożyska, należy zapoznać się z parametrami tych produktów i na takiej podstawie dokonać stosownego wyboru.