Łożysko kulkowe zwykłe . Przystosowane są przede wszystkim do pracy z dużą prędkością obrotową i przeznaczone do przenoszenia obciążeń promieniowych. Łożyska kulkowe zwykłe mogą również, w wąskim zakresie, przenosić niewielkie obciążenia w kierunku osiowym, zwłaszcza łożyska dwurzędowe. duże prędkości, mniejsze obciążenia, mała dokładność łożyskowania,
Skośne- Podstawową cechą odróżniającą łożyska skośne od zwykłych łożysk kulkowych jest inne wykonanie bieżni wewnętrznej pierścienia zewnętrznego. Bieżnia ta jest ukierunkowana osiowo w jedną stronę, dzięki czemu łożyska takie mogą przenosić znaczne obciążenia osiowe w tę właśnie stronę.
Kulkowe wzdłużne-Łożyska kulkowe wzdłużne są przeznaczone do przejmowania znacznych obciążeń osiowych, jednak nie mogą przenosić obciążeń ściśle promieniowych.
Wahliwe-Zalecane są szczególnie do zastosowań, w których niewspółosiowość może się zwiększać na skutek ugięcia wału lub błędów montażu. Łożyska z szerokim pierścieniem wewnętrznym stosowane są przede wszystkim w przypadku nieszlifowanych wałów
Łożyska wałeczkowe . duża sztywność łożyskowania, duża dokładność ruchu, duża nośność, odporność na obciążenia udarowe, Zasadniczym przeznaczeniem łożysk walcowych jest przenoszenie obciążenia promieniowego, jednak mogą one również obciążone ciągłym obciążeniem osiowym nieprzekraczającym części obciążenia promieniowego. Obciążenie osiowe może osiągać większą wartość, gdy działa chwilowo lub uderzeniowo Zależy to jednak w dużej mierze od rodzaju smarowania (olejem czy smarem plastycznym) oraz od prędkości obwodowej zewnętrznej bieżni i typu łożyska, to jest od czynników wpływających na równowagę termiczną obciążone bieżni pomocniczej.
Łożyska stożkowe . większe siły wzdłużne i poprzeczne, małe prędkości, duża sztywność, duża dokładność, Ze względu na stożkowe bieżnie łożysko stożkowe może przenieść każdą kombinację promieniowych i osiowych ob ciążeń. Im większy jest kąt bieżni zewnętrznej, tym większy jest stosunek nośności osiowej do nośności promieniowej. Długi styk liniowy wałeczka z bieżnią umożliwia przenoszenie dużych obciążeń przez łożysko stożkowe.
Łożyska igiełkowe . duże siły odporność na uderzenia, małe wymiary, duży współczynnik tarcia.
Baryłkowe-Łożyska baryłkowe są stosowane przy przenoszeniu największych obciążeń. Zbudowane są one tak, że baryłki toczą się po zewnętrznej bieżni kulistej, dzięki czemu łożyska te są wahliwe.
Materiały łożyskowe: stale ŁH 6, ŁH 9, ŁH15
ŁOŻSKA TOCZNE: łożyska promieniowe (poprzeczne): *łożyska kulkowe: -łożyska kulkowe zwykłe -łożyska kulkowe skośne-min. siła osiowa -łożyska kulkowe wahliwe- samo-ustawiające *łożyska wałeczkowe *łożyska stożkowe *łożyska baryłkowe *łożyska igiełkowe łożyska wzdłużne -łożyska kulkowe wzdłużne -łożyska baryłkowe wzdłużne.
OBCIĄŻĘNIE PROMIENIOWE-Łożyska do przenoszenia głównie obciążeń promieniowych określa się jako łożyska poprzeczne. Maja one nominalny kąt działanie a ≤ 45°. Łożyska wałeczkowe nadają się do większych obciążeń promieniowych niż łożyska kulkowe o tej samej wielkości. Łożyska walcowe typu N i NU są obciążalne tylko promieniowo. Łożyska poprzeczne pozostałych rodzajów przejmują zarówno obciążenia promieniowe, jak i osiowe.
OBCIĄŻENIE OSIOWE-Łożyska do przejmowania głównie obciążenia osiowego (łożyska wzdłużne) mają nominalny kąt działania alf. Łożyska kulkowe zwykłe wzdłużne i łożyska kulkowe skośne wzdłużne mogą przejmować siły osiowe, zależnie od a > 45°, wykonania, w jednym lub w obu kierunkach. Przy
szczególnie dużych obciążeniach osiowych należy dać pierwszeństwo łożyskom walcowym wzdłużnym i baryłkowym wzdłużnym. Łożyska baryłkowe wzdłużne i łożyska kulkowe skośne wzdłużne jednokierunkowe przejmują obciążenia złożone (osiowe i promieniowe). Pozostałe rodzaje łożysk wzdłużnych przenoszą tylko obciążenie osiowe.
OGÓLNY PODZIAŁ Ze względu na kształt elementu tocznego łożyska toczne dzielą się: -łożyska kulkowe -łożyska walcowe -łożyska stożkowe -łożyska baryłkowe -łożyska igiełkowe -łożyska toroidalne Ze względu na rodzaj obciążeń przenoszonych przez łożysko: -łożysko poprzeczne
-łożysko skośne (przenoszące obciążenia wzdłużne i poprzeczne) -łożysko wzdłużne Ze względu na możliwości wychylenia się pierścienia zewnętrznego: -łożyska zwykłe -łożyska wahliwe Ze względu na ilość rzędów elementów tocznych: -łożysko jednorzędowe -łożysko dwurzędowe -łożysko wielorzędowe
Łożyska toczne są najczęściej stosowane: - gdy zależy nam na uzyskaniu bardzo małych oporów w czasie pracy, a zwłaszcza podczas rozruchu - przy zmiennych prędkościach obrotowych wału (ponieważ współczynnik tarcia łożysk tocznych w bardzo małym stopniu zależy od prędkości obrotowej), - przy częstszym zatrzymywaniu i uruchamianiu maszyn (gdyż w takich warunkach pracy łożyska ślizgowe zbyt szybko ulegają zużyciu), - gdy wymagana jest duża niezawodność pracy i duża trwałość łożyska, - gdy ze względu na wymiary korpusu maszyny konieczne jest stosowanie łożysk o małych wymiarach wzdłużnych.
Zalety łożysk tocznych: - małe tarcie w fazie rozruchu - mały wpływ prędkości na wartość tarcia - prosty sposób smarowania: Uszczelnione fabrycznie łożyska Smarowania np. olejem przekładni -większa nośność na szerokości -nie wymagane docieranie -masowa produkcja(normalizacja kształtów wymiarów własności jakości) -wysoka jakość;
Wady łożysk tocznych: - hałas -obciążenia udarowe -w specjalistycznych warunkach –montaż -drogie przy dużych wymiarach. Przy dużych prędkościach obrotowych -przy bardzo dużych obciążeniach
-mniejsza sztywność -znaczne średnice zew.
Pasowanie łożysk: -tolerancje pierścienia zew. hB –b5 -tolerancje pierścienia wew. KB –k5 -odchyłki dolne ujemne -odchyłki górne zawsze równe zero
BUDOWA 1 - pierścień wewnętrzny 2 - pierścień zewnętrzny 3 - części toczne 4 – koszyk 5 - bieżnie główne 6 - bieżnie pomocnicze
-Osadzanie łożysk tocznych powinno zapewnić ustalenie wzdłużne wału i łożysk oraz uzyskanie właściwego luzu łożyskowego w czasie pracy łożyska.-Prawidłowe ustalenie wzdłużne polega na tym, że jedno łożysko ustala wał w kierunku wzdłużnym, tzn. zapewnia stałe położenie jednego czopa wału wzg. maszyny, natomiast drugie łożysko powinno mieć możliwość wzdłużnego przesuwu wzg. korpusu, aby nie krępować odkształceń cieplnych wału oraz dla zabezpieczenia przed nadmiernym wzrostem naprężeń np. w wyniku usterek montażu. -stosuje się również mocowanie łożysk na wale za pomocą nakrętek łożyskowych i podkładek zębatych. Pierścienie łożysk są ustalanie wzdłużne również za pomocą pierścieni sprężynujących.
Nośność statyczna - C0 [N] maksymalna siła promieniowa jaką można trwale obciążyć łożysko w spoczynku lub obracające się z niewielką prędkością obrotową <10min-1
Nośność dynamiczna – C [N] obciążenie przy jakim łożysko wykona 106 obr.
Trwałość L – ilośc obrotów (w mln) jaką wykona łożysko pod obciążeniem P L=CPp
Trwałość godzinowa [h] - Lh=16660n∙L
Obciążenie zastępcze ruchowe łożyska P=XFr+YFa Fr – skł. poprzeczna obciążenia [N]; Fa – skł. wzdłużna obciążenia; X – współ. Przeliczeniowy obciążenia poprzecznego Y – współ. Przeliczeniowy obciążenia wzdłużnego
Łożyska są obciążone siłami wynikającymi z ciężaru wałów i osadzonych na nich elementów (kół zębatych i pasowych, sprzęgieł itd.) oraz siłami pochodzącymi od obciążenia wałów i osi. Łożyska wywierają na wał reakcje równe co do wartości siłom obciążającym łożysko i przeciwnie zwrócone (podobnie jak reakcje podpór w belkach).
Podstawowe przypadki obciążenia łożysk: - gdy ruchomy jest wałek (przypadek najczęściej stosowany w praktyce) pierścień wewnętrzny jest osadzony ciasno, a zewnętrzny z niewielkim luzem, a w drugim jest odwrotnie - gdy ruchoma jest oprawa W łożyskach tocznych smar spełnia następujące zadania: - zmniejsza zużycie powierzchni bieżni i elementów tocznych - odprowadza ciepło - chroni łożysk przed zanieczyszczeniami i wilgocią; W zależności od rodzaju smaru i systemu smarowania konieczne jest odpowiednie uszczelnienie łożysk, zabezpieczające je przed wyciekiem smaru.
Wśród łożysk z uszczelnieniem rozróżnia się m.in. łożyska z blaszkami ochronnymi, łożyska z uszczelkami gumowymi oraz łożyska uszczelnione obustronnie ( zakryte ) – które są napełniane smarem, który wystarcza na cały okres pracy łożyska.
W przypadku łożysk silnie obciążonych i pracujących z dużymi prędkościami obrotowymi wymagane jest stosowanie smarowania olejem. Spotykane są następujące sposoby dostarczania oleju do łożyska: - smarowanie w kąpieli olejowej – Jest to najczęściej spotykany sposób smarowania. Łożysko powinno być zanurzone do wysokości osi dolnego elementu tocznego łożyska w przypadku wałów poziomych lub w 50% do 80% w przypadku wałów pionowych. - smarowanie dyskiem olejowym – W przypadkach, gdy poziom oleju jest za niski na wale umieszczony jest dysk o średnicy, pozwalającej na zanurzenie w oleju. Olej z dysku dostaje się do łożyska poprzez zgarniacz lub w przypadku małych prędkości obrotowych spływa bezpośrednio do łożyska, - smarowanie natryskowe – Olej dostarczany jest pod ciśnieniem bezpośrednio na elementy toczne łożyska. To rozwiązanie stosowane jest przy dużych prędkościach obrotowych i dużych temperaturach działąnia w silnikach turbinowych i odrzutowych, -smarowanie mgłą olejową – Olej jest rozpylany do postaci mgły przy pomocy powietrza. Mgła olejowa smaruje wszystkie elementy urządzenia w tym łożyska. Ze względu na niewielkie opory spowodowane przepływami oleju rozwiązanie to jest stosowane w przypadku dużych prędkości obrotowych, - smarowanie kropelkowe – Olej dostarczany jest bezpośrednio na elementy toczne łożyska grawitacyjnie w postaci kilku kropel na minutę. Rozwiązanie takie jest stosowane przy niewielkich obciążeniach i w przypadkach łożysk przystosowanych konstrukcyjnie do takiego smarowania (otwory na powierzchni promieniowej pierścienia zewnętrznego łożyska baryłkowych), - smarowanie olejowo-powietrzne – Stosowane w układach zautomatyzowanych o wysokim stopniu pewności działania, gdzie poziom oleju jest rejestrowany. Stwierdzenie ubytku oleju powoduje jego uzupełnienie przy pomocy pneumatycznego układu wtryskowego, - smarowanie obiegowe – Stosowane s przypadkach centralnego układu smarowania elementów urządzenia. Olej dostarczany jest z jednej strony węzła łożyskowego i odbierany z drugiej przez instalację olejową zaopatrzoną w pompy, filtry i chłodnice oleju. W zależności od sposobu smarowania i użytego medium smarującego łożyska powinny być uszczelnione w celu zapobieżenia wycieku na zewnątrz urządzenia lub do jego innych elementów.
Uszczelnienia ferromagnetyczne(magnetoreologiczne) - uszczelnienia z cieczą magnetyczną należą do całkowicie szczelnych uszczelnień. Czynnik uszczelniany oddzielany jest od otoczenia barierą utworzoną przez ciecz magnetyczną, utrzymywaną polem magnetycznym.
Uszczelnienia: -rowkowe i labiryntowe; -odrzutowe; -filcowe; -mankietowe; -pierscieniowe; -czołowe; -wargowe
Materiały na uszczelnienia: NBR - kauczuk akrylonitrylowy, HNBR - kauczuk akrylonitrylowy uwodorniony, CR - kauczuk chloroprenowy, ACM - kauczuk akrylowy, VMQ/MVQ - kauczuk silikonowy, NR - kauczuk naturalny
Dobór uszczelnień: głównie prędkość obrotowa, warunki pracy (temperatura, ciśnienie, zanieczyszczenia), rodzaj smarowania
-Układ „O” zapewnia bardzo sztywne łożyskowanie. Obciążenie osiowe jest przenoszone w obu kierunkach a dodatkowo układ może przenosić moment w płaszczyźnie przechodzącej przez oś łożyska.
-Układ „X” również przenosi obciążenia osiowe w obu kierunkach jednak gorzej moment, dlatego stosowany jest gdy wymagana jest większa podatność układu.
-Zespoły dopasowanych łożysk w układzie tandem są rzadko stosowane i wymagają, podobnie jak zespoły łożysk w układzie O, dwóch pierścieni pośrednich między obu pierścieniami zewnętrznymi i wewnętrznymi. W układzie tandem linie styku są do siebie równoległe. Obciążenie osiowe rozkłada się równomiernie na oba łożyska. Para łożysk może przejmować obciążenia osiowe tylko w jednym kierunku i jest zwykle nastawiana w stosunku do łożyska trzeciego, które może przejmować obciążenie osiowe w przeciwnym kierunku.
Pierścienie tłokowe – elementy uszczelniające oddzielające komorę spalania silnika spalinowego tłokowego od skrzyni korbowej oraz zgarniające nadmiar oleju ze ścianek cylindra. Wykonane są z żeliwa ciągliwego lub szarego sferoidalnego, czasem z walcowanych prętów stalowych. Pierścienie są przecięte w jednym miejscu, tak aby możliwe było ich rozszerzenie i nałożenie na tłok oraz aby występował odpowiedni nacisk powierzchni zewnętrznej pierścienia do tulei cylindra wywołany napięciem wstępnym sprężystego pierścienia. Miejsce, gdzie w tłoku jest występ niwelujący nieciągłość pierścieni, nazywa się zamkiem. Między pierścieniem a cylindrem znajduje się cienka warstwa oleju zmniejszająca tarcie między pierścieniem a tuleją cylindra. Nieszczelność pierścieni powoduje spadek kompresji, a co za tym idzie utratę mocy i sprawności silnika, lub wzrost zużycia oleju, który nie jest dokładnie zgarniany ze ścianek cylindra i częściowo ulega spaleniu.
OZNACZANIE ŁOŻYSK Przykładowe oznaczenie łożyska tocznego zaprezentowano poniżej
NN 31 22 P5...
qazsedc