rozdzial 09.pdf
(
984 KB
)
Pobierz
69549181 UNPDF
Rozdział IX: Smarowanie łożysk, wrzecion i sprzęgieł
Rozdział IX
SMAROWANIE
ŁOŻYSK, WRZECION
I SPRZĘGIEŁ
9.1 Połączenia ruchowe maszyn
tocznych, kierunku przenoszenia obciążeń, położenia osi pier-
ścieni, liczby rzędów elementów tocznych oraz liczby zwrotów.
Z punktu widzenia techniki smarowniczej, w maszynach można
wyróżnić kilka podstawowych rodzajów skojarzeń trących, do któ-
rych zalicza się:
q łożyska toczne,
q łożyska ślizgowe,
q wrzeciona,
q sprzęgła z nimi współpracujące.
9.1.1 Łożyska toczne
Łożyska są to części maszyn, które podtrzymują osie i wały lub osa-
dzone na nich części i umożliwiają wzajemny ruch obrotowy tych
części względem innych. Łożyska dzieli się na dwa podstawowe
rodzaje:
q łożyska toczne, w których podstawowym rodzajem tarcia jest
tarcie toczne,
q łożyska ślizgowe, w których podstawowym rodzajem tarcia jest
tarcie ślizgowe.
Podstawowymi częściami typowego łożyska tocznego (rys. 9.1), są:
q elementy toczne (kulki, wałeczki, stożki, igiełki, baryłki),
umieszczone między pierścieniem zewnętrznym i wewnętrz-
nym łożyska, stykające się z bieżniami,
q pierścień zewnętrzny, osadzony nieruchomo w oprawie, na
którego wewnętrznej powierzchni znajduje się bieżnia pier-
ścienia zewnętrznego,
q pierścień wewnętrzny, osadzony nieruchomo na osi czopa lub
wału, na którego zewnętrznej powierzchni znajduje się bieżnia
pierścienia wewnętrznego,
q bieżnie: pierścienia zewnętrznego i wewnętrznego,
q koszyk, utrzymujący części toczne we właściwym dla łożyska
położeniu.
Ponadto, niektóre łożyska toczne mają części dodatkowe:
osłonki, stożkowe tuleje, gumowe uszczelki o różnych kształtach
i inne. Część łożysk tocznych może nie mieć któregoś z wymie-
nionych, podstawowych elementów, a ich rolę mogą pełnić inne
części konstrukcyjne maszyny.
Wymiary większości stosowanych łożysk są ściśle znormalizo-
wane, co pozwala na ich szybką wymianę w przypadku uszko-
dzenia. Zasadniczymi, znormalizowanymi wymiarami łożyska
tocznego (rys. 9.1, 9.2), stosowanymi przy konstruowaniu i do
obliczeń są:
D – zewnętrzna średnica łożyska,
d – wewnętrzna średnica łożyska,
B – szerokość łożyska, w przypadku łożysk poprzecznych,
H – wysokość łożyska, w przypadku łożysk wzdłużnych.
Łożyska toczne są klasyikowane według: rodzaju elementów
Rys. 9.1 Zasadnicze elementy i wymiary łożysk tocznych
A – łożysko wałeczkowe tu walcowe, B – łożysko kulkowe, 1 – pierścień zewnętrzny,
2 – pierścień wewnętrzny, 3 – koszyk, 4 – wałeczki, 5 – kulki, 6 – bieżnia pierścienia
wewnętrznego, 7 – wał, D – zewnętrzna średnica łożyska, d – wewnętrzna średnica
łożyska, B – szerokość łożyska
Rys. 9.2 Zasadnicze wymiary łożysk tocznych
A-łożysko poprzeczne, kulkowe, jednorzędowe, B-łożysko wzdłużne, kulkowe, jed-
norzędowe, C-łożysko wzdłużne, kulkowe, dwurzędowe, D – zewnętrzna średnica
łożyska, d – wewnętrzna średnica łożyska, B – szerokość łożyska, H – wysokość ło-
żyska 1 – pierścień zewnętrzny, 2 – pierścień wewnętrzny, 3 – koszyk, 4 – wałeczki,
5 – kulki, 6 – wał, 7 – tulejka
IX
1
Rys. 9.3 Podział łożysk tocznych według rodzaju elementów tocznych
Rys. 9.6 Łożyska baryłkowe, wahliwe
A – poprzeczne, jednorzędowe, B – poprzeczne, dwurzędowe, C – wzdłużne jedno-
rzędowe, jednokierunkowe 1 – pierścień zewnętrzny, 2 – pierścień wewnętrzny,
3 – baryłki
Podział łożysk tocznych według rodzaju elementów tocznych,
przedstawia rys. 9.3.
Wyróżnia się łożyska:
q wałeczkowe (rys. 9.1A), w których elementem tocznym są wa-
łeczki o różnych kształtach obrotowych,
q kulkowe (rys.9.1B), w których elementem tocznym są kulki.
Wśród łożysk wałeczkowych, w zależności od kształtu wałecz-
ków, wyróżnia się łożyska:
q walcowe (rys. 9.1A, 9.4),
q stożkowe (rys. 9.5),
q baryłkowe (rys. 9.6),
q igiełkowe (rys. 9.7).
Podział według kierunku przenoszenia obciążeń (rys. 9.8) obej-
muje łożyska:
q poprzeczne zwane również promieniowymi (rys. 9.1, 9.2, 9.4,
9.7), przenoszące obciążenia prostopadłe do osi łożyska,
q wzdłużne zwane również oporowymi (rys. 9.13B), przenoszące
obciążenia równoległe do osi,
Rys. 9.7 Łożyska wałeczkowe, igiełkowe, sztywne.
A – z pierścieniem wewnętrznym, B – bez pierścienia wewnętrznego, 1 – pierścień
zewnętrzny, 2 – pierścień wewnętrzny, 3 – igiełki, 4 – koszyk
Rys. 9.8 Podział łożysk tocznych według kierunku przenoszenia obciążeń
Rys. 9.4 Łożyska stożkowe
A – sztywne, jednorzędowe, z koszykiem, B – sztywne, czterorzędowe. bez koszyka,
1 – pierścień zewnętrzna, 2 – pierścień wewnętrzny, 3 – wałeczki stożkowe,
4 – koszyk
Rys. 9.9 Podział łożysk tocznych według położenia osi pierścieni
Rys. 9.5 Łożyska walcowe w obudowie
A – sztywne, jednorzędowe, B – wahliwe, dwurzędowe, 1 – obudowa, 2 – wałeczki,
3 – pierścień wewnętrzny, 4 – pierścień zewnętrzny, 5 – wał
Rys. 9.10 Podział łożysk tocznych według liczby rzędów elementów tocznych
2
IX
Rozdział IX: Smarowanie łożysk, wrzecion i sprzęgieł
Rys. 9.11 Łożysko śrubowe, kulkowe
1 – kanał prowadzący kulki, 2 – kulki, 3 – wrzeciono, 4 – rowek na wrzecionie
prowadzący kulki, 5 – nakrętka, 6 – pierścień zamykający
Rys. 9.14 Łożysko niekompletne, w którym jako bieżnie wykorzystano elementy
konstrukcyjne maszyny
1 – pokrywa mocująca koło zębate, 2 – koło zębate, 3 – kulki łożyska
Rys. 9.12 Podział łożysk tocznych według liczby zwrotów
q skośne zwane również poprzeczno wzdłużnymi (rys. 9.6C, 9.13A,
9.13B, 9.14), przenoszące jednocześnie obciążenia prostopadłe
i równoległe do osi.
Podział według położenia osi pierścieni (rys. 9.9) obejmuje
łożyska:
q sztywne (rys. 9.1, 9.2, 9.4A, 9.5, 9.6C, 9.7, 9.13, 9.14), w których
osie obu pierścieni nie zmieniają wzajemnego położenia i po-
krywają się,
q wahliwe (rys. 9.4B, 9.6A, 9.6B), których pierścienie mogą się wy-
chylać od położenia współosiowego.
Podział według liczby rzędów elementów tocznych (rys. 9.10)
obejmuje łożyska:
q jednorzędowe (rys. 9.1, 9.2A, 9.4A, 9.5A, 9.6A, 9.6C, 9.7, 9.13A),
q dwurzędowe (rys. 9.2B, 9.4B, 9.6B, 9.13B, 9.14),
q wielorzędowe (rys. 9.5B), do których również są zaliczane łoży-
ska śrubowe (rys.9.11).
Podział według liczby zwrotów (rys. 9.12) obejmuje łożyska:
q jednokierunkowe, przykładowo pokazane na rys.: 9.13A i 9.13B,
q dwukierunkowe, stanowiące większość stosowanych łożysk.
Łożyska jednokierunkowe, najczęściej są to łożyska stożkowe
(zazwyczaj mocowane parami – rys. 9.13A) lub kulkowe o kon-
strukcji przedstawionej na rys. 9.13B. Dzięki specjalnie skonstru-
Rys. 9.15 Łożyska z pierścieniami z drutu
A-łożysko jednorzędowe, B-łożysko dwurzędowe, 1 – koło pasowe, 2 – kulki,
3 – pierścienie z drutu, 4 – koszyk, 5 – pierścień dociskający
owanej obudowie, nie mają one możliwości wzdłużnych przesu-
nięć. Zacisk jest regulowany poprzez zmianę grubości podkładek
lub śrubą kontrującą. Najczęściej są one smarowane smarami pla-
stycznymi, zabezpieczonymi szczelną pokrywą przed dostępem
zanieczyszczeń i wilgoci.
Ponadto wyróżniane są łożyska:
q kompletne, które zawierają wszystkie typowe elementy, stano-
wiące większość stosowanych łożysk,
q niekompletne, które nie zawierają
jednego lub kilku typowych ele-
mentów np.: pierścieni (rys. 9.7,
9.14), koszyka (rys. 9.4A, 9.4B, 9.5B,
9.6A, 9.6B, 9.13A, 9.14), stosowane
w rozwiązaniach konstrukcyjnych,
w których brak miejsca na zasto-
sowanie łożyska kompletnego lub
z innych względów konstrukcyj-
nych.
W niektórych rozwiązaniach kon-
strukcyjnych, jako elementy łożyska
są wykorzystywane elementy kon-
strukcyjne maszyn, jak to przykładowo
przedstawia rys. 9.14.
Istnieje również wiele rodzajów
łożysk o konstrukcji kombinowanej:
igiełkowo-kulkowe, wieńcowe, ślizgo-
wo-toczne o pierścieniach z drutu,
które bywają jednorzędowe (rys. 9.15A) lub dwurzędowe (rys.
9.15B), mimośrodowe i wiele innych, przeznaczonych do specjal-
nych zastosowań.
Rys. 9.13 Łożyska jednokierunkowe
A – stożkowe, jedno rzędowe, zamocowane jako para na wspólnym wale,
B – kulkowe, dwurzędowe o specjalnej konstrukcji, 1 – pokrywa, 2 – uszczelka
dystansowa, 3 – pierścienie, 4 – nakrętka dociskająca pierścień
IX
3
Rys. 9.16. Przykłady uszczelnień łożyska
A-uszczelnienie całkowite, B-uszczelnienie częściowe, 1 – uszczelka wykonana
z tworzywa sztucznego, 2 – uszczelka metalowa w postaci pierścienia, 3 – kulka, 4
– pierścień zewnętrzny, 5 – pierścień wewnętrzny, 6 – koszyk
zamontowane na końcu osi (rys. 9.17A) lub na wale (rys. 9.17B),
z uszczelkami gumowymi lub z tworzyw sztucznych.
W zależności od konstrukcji maszyny, warunków pracy, miejsca
zabudowy istnieje bardzo wiele sposobów uszczelniania łożysk
tocznych smarowanych olejem, w układach przelotowych (patrz
rozdział 5) i obiegowych. Przykłady takich rozwiązań przedstawia
rys. 9.18.
Materiał uszczelki w każdym przypadku powinien być kompa-
tybilny z zastosowanym olejem lub smarem plastycznym, o czym
należy pamiętać w przypadku doboru środka smarnego do łożyska
lub układu.
Ze względów konstrukcyjnych i dokładności wykonania są wy-
różniane łożyska:
q szybkoobrotowe, o prędkości obrotowej powyżej 5 000 obr/min,
q średnioobrotowe, o prędkości obrotowej w granicach
500 … 5 000 obr/min,
q wolnoobrotowe, o prędkości obrotowej do 500 obr/min.
Dla trwałości łożysk istotną rolę ma również sposób smarowania
oraz dobór odpowiedniego środka smarnego.
9.1.2 Łożyska ślizgowe
Rys. 9.17 Przykłady uszczelnień ułożyskowania czopu i osi wału, poprzez specjalne
pokrywki
A – uszczelnienie czopu wału, B – jednostronne uszczelnienie osi wału, 1 – czop
wału, 2 – oś wału, 3 – pokrywka, 4 – uszczelka pokrywki
Łożyska ślizgowe są to łożyska, w których zasadniczym
rodzajem tarcia jest tarcie ślizgowe, zwane niekiedy tarciem
posuwistym. Istnieje bardzo duża różnorodność rozwiązań kon-
strukcyjnych łożysk ślizgowych. Są one klasyikowane na wiele
sposobów.
W zależności od kierunku przenoszonej siły względem osi wału,
łożyska ślizgowe są klasyikowane jako:
q poprzeczne, zwane również promieniowymi, w których wektor
przenoszonej siły F jest prostopadły (lub w przybliżeniu prosto-
padły) do osi łożyska (rys. 9.19A). Przykłady rozwiązań konstruk-
cyjnych łożysk poprzecznych, przedstawiają rys.: 9.20 i 9.21,
q wzdłużne, zwane również osiowymi, w których wektor przeno-
szonej siły F jest równoległy (lub w przybliżeniu równoległy) do
osi wału (rys. 9.19B), którego przykład rozwiązania konstrukcyj-
nego, przedstawia rys. 9.22,
q poprzeczno-wzdłużne, zwane również skośnymi, w których
wektor przenoszonej siły F tworzy z osią łożyska kąt ostry (rys.
9.19C) i można go rozłożyć na wektory sił: prostopadły do osi
F
1
równoległy do osi F
2
. Wyróżnia się łożyska ślizgowe po-
przeczno-wzdłużne: poziome i pionowe. Przykład rozwiązania
kon-strukcyjnego łożyska ślizgowego poprzeczno-wzdłużnego,
pionowego, przedstawia rys. 9.23.
Wały lub czopy łożysk ślizgowych poprzecznych (rys. 9.21) i po-
przeczno-wzdłużnych (rys. 9.22 i 9.23) są osadzane w tzw. panwi,
która przenosi siły poprzeczne na kadłub. Łożyska ślizgowe piono-
we, wzdłużne i poprzeczno-wzdłużne (rys. 9.23) często zawierają
płytkę oporową 3, zwaną czasami kamieniem, która przenosi siły
wzdłużne na kadłub 4. Siły poprzeczne są przenoszone przez pa-
new 2.
Ze względu na położenie czopa względem długości wału, są
wyróżniane łożyska ślizgowe: środkowe (rys. 9.24A) oraz końcowe
(rys. 9.24B).
Rys. 9.18 Przykłady sposobu uszczelniania łożysk tocznych smarowanych olejem,
w układach obiegowych
A – ułożyskowanie i uszczelnienie czopu wału dwoma łożyskami kulkowymi,
B – ułożyskowanie i uszczelnienie czopu wału dwurzędowym łożyskiem kulkowym,
C – ułożyskowanie i uszczelnienie czopu wału dwurzędowym, wahliwym łożyskiem
kulkowym, 1 – wał, 2 – pokrywka uszczelniająca, 3 – uszczelka wału, 4 – uszczelka
pokrywki, 5 – kanał dopływu oleju, 6 – kanał odpływu oleju
Z punktu widzenia techniki smarowniczej, obok sposobu
osadzenia łożyska na wale lub osi (sposobu zabudowy) istotne
znaczenie ma sposób smarowania oraz sposób uszczelnienia
łożyska. Przykładowe sposoby zabudowy i uszczelnienia łożysk
tocznych, przedstawiono na rys. 9.16. Rysunek 9.16A przedstawia
przykład łożyska całkowicie uszczelnionego. W takim przypadku
uszczelka najczęściej jest wykonana z tworzywa sztucznego, a ło-
żysko smarowane smarem plastycznym na „okres całego życia”.
Rysunek 9.16B przedstawia łożysko z uszczelnieniem częściowym,
wykonanym w postaci metalowego pierścienia, zapobiegającego
wypływaniu smaru plastycznego.
Istnieją również łożyska nie mające własnych uszczelnień. Wów-
czas, najczęściej są one uszczelniane poprzez specjalne pokrywki
Rys. 9.19 Podział łożysk ślizgowych w zależności od kierunku przenoszonej siły
A – poprzeczne (promieniowe), B – wzdłużne (osiowe), C – poprzeczno-wzdłużne
(skośne)
4
IX
Rozdział IX: Smarowanie łożysk, wrzecion i sprzęgieł
Rys. 9.20 Łożysko ślizgowe poprzecz-
ne, sztywne
1 – panew, 2 – kadłub, 3 – olej,
4 – pierścień smarujący
Rys. 9.25 Rozkład sił na styku czopa i panwi w łożysku ślizgowym
A – sztywnym, B-wahliwym (samonastawnym)
Rys. 9.21 Łożysko ślizgowe
poprzeczne, dzielone, wahliwe
(samonastawne)
1 – pokrywa, 2 – półpanew gór-
na, 3 – wał, 4 – olej, 5 – kadłub,
6 – półpanew dolna
Wyróżnia się łożyska ślizgowe:
q dzielone, gdy panew lub kadłub łożyska składa się z dwóch lub
więcej części (np. rys. 9.19C), którego przykład rozwiązania kon-
strukcyjnego, przedstawia rys. 9.22,
q nie dzielone (rys. 9.19A i 9.19B), gdy panew łożyska stanowi
jedną całość.
Istnieją również łożyska ślizgowe:
q sztywne, którego schemat przedstawia rys.: 9.25A, stanowiące
większość stosowanych łożysk ślizgowych. Przykład rozwiązania
konstrukcyjnego łożyska ślizgowego sztywnego, przedstawia
rys. 9.20,
q wahliwe, zwane również samonastawnymi (rys. 9.25B), których
panew ma możliwość wychylania się względem kadłuba pod
naciskiem czopa wału lub osi. Przykłady rozwiązań konstrukcyj-
nych łożysk wahliwych, przedstawiają rys.: 9.21, 9.26 i 9.27.
W łożysku ślizgowym sztywnym panew jest sztywno zamo-
cowana w kadłubie, a kadłub sztywno połączony z konstrukcją
nośną. W takim łożysku, w rezultacie niedokładności montażu,
drgań, uginania się wału, zmian temperatury i innych czynników,
osie otworu łożyska i czopa wału nie są równoległe. Powoduje to
nierównomierny rozkład nacisków wzdłuż powierzchni styku czo-
pa i panwi, co schematycznie przedstawia rys. 9.25A. Zjawisko to
jest powodem nierównomiernego zużywania zarówno czopa jak
i panwi. W celu częściowego wyrównania nacisków, często panew
jest wykonywana z materiałów podatnych na uginanie, np. mięk-
kich metali lub tworzyw sztucznych.
Znacznie lepsze wyrównanie nacisków i równomierności zu-
żywania współpracujących powierzchni jest uzyskiwane w przy-
padku łożysk ślizgowych wahliwych (samonastawnych). W łoży-
sku takim, którego schemat przedstawia rys. 9.25B, a przykłady
rozwiązań konstrukcyjnych rys. 9.20 i 9.22, panew jest osadzona
Rys. 9.22 Łożysko ślizgowe,
poprzeczno-wzdłużne
1 – pokrywa, 2 – panew, 3 – czop
wału, 4 – kołnierz, 5 – olej,
6 – pierścienie smarujące,
7 – korpus
Rys. 9.23 Łożysko ślizgowe,
poprzeczno-wzdłużne, pionowe
osadzone na tzw. kamieniu
1 – wał z czopem, 2 – panew,
3 – kamień, 4 – korpus
Rys. 9.24 Podział łożysk ślizgowych ze względu na położenie czopa względem
długości wału; F – kierunek działania siły przenoszonej przez łożysko
A-środkowe, B-końcowe, 1 – wał, 2 – panew, 3 – czop wału
Rys. 9.26 Łożysko ślizgowe wahliwe (samonastawne), przegubowe
1 – przegub, 2 – kadłub
IX
5
Plik z chomika:
rakowskipw
Inne pliki z tego folderu:
rozdzial 13.pdf
(344 KB)
rozdzial 14.pdf
(349 KB)
rozdzial 15.pdf
(300 KB)
rozdzial 16.pdf
(539 KB)
rozdzial 17.pdf
(434 KB)
Inne foldery tego chomika:
Zgłoś jeśli
naruszono regulamin