Co to jest łożysko?

Słowo łożysko pochodzi od niedźwiedzia, co oznacza podtrzymywanie lub noszenie.

Kiedy pomiędzy dwiema częściami występuje ruch względny i jedna część podtrzymuje drugą, część podpierająca nazywana jest łożyskiem.

Zatem łożysko jest elementem mechanicznym części maszyny, który podtrzymuje inny element lub część mechaniczną, która jest z nim w ruchu względnym.

Ruch względny może być liniowy lub obrotowy.

Podobnie jak w przypadku trawersy i prowadnic silnika, prowadnice pełnią rolę łożysk, a ruch względny jest liniowy. Podobnie sposoby frezowania i obrabiarek planarnych można traktować jako łożyska.

Podobnie jak w przypadku wrzecion tokarek, wiertarek i wytaczarek, osi samochodów, wałów korbowych itp., ruch względny pomiędzy nimi a łożyskiem jest obrotowy.

Potrzebne łożyska.

W prawie wszystkich typach maszyn ruch lub moc muszą być przenoszone przez obracające się wały, które z kolei są utrzymywane przez łożyska.

Łożyska te umożliwiają swobodny i płynny obrót wałów przy minimalnym tarciu. Utratę mocy lub ruchu można zminimalizować poprzez odpowiednie smarowanie powierzchni łożysk.

Konieczność lub potrzeba łożysk ma dwa następujące cele.

1. Aby zapewnić wsparcie dla obracających się wałów.

2. Aby umożliwić swobodny i płynny obrót wałów.

3. Do przenoszenia obciążeń wzdłużnych i promieniowych.

Rodzaje łożysk.

Ogólnie łożyska można podzielić na dwa typy:

1. Łożyska ślizgowe i;

2. Łożyska toczne lub łożyska toczne.

1. Łożyska ślizgowe;

Łożyska ślizgowe i wały poruszają się względnie w wyniku ślizgania się względem siebie. Ogólnie rzecz biorąc, wszystkie łożyska, w których nie zastosowano rolek i kulek, można nazwać łożyskami ślizgowymi.

Łożyska ślizgowe dzielą się dalej na następujące typy.

I. Łożysko prawej linii lub prowadzące;

Jeżeli kierunek ruchu względnego i ślizganie się powierzchni są równoległe, łożysko nazywane jest łożyskiem liniowym prawym lub prowadzącym, np. w prowadnicach na głowicach silnika, prowadnicach frezarek i wrzecionach wiertarek i wytaczarek.

II. Łożysko promieniowe lub poprzeczne;

Jeżeli względny ruch pomiędzy wałem a łożyskiem jest obrotowy i jeśli obciążenie działa prostopadle do osi wału lub wzdłuż promienia wału, łożysko nazywane jest łożyskiem poprzecznym lub łożyskiem promieniowym.

Część wału otoczona łożyskiem nazywana jest czopem.

iii. Łożysko oporowe;

Jeśli obciążenie łożyska jest równoległe do osi wału, łożysko nazywa się łożyskiem oporowym.

IV. Stopka lub łożysko obrotowe;

W łożysku oporowym, jeśli koniec wału kończy się, spoczywając pionowo na powierzchni łożyska, nazywa się to łożyskiem krokowym lub łożyskiem obrotowym.

v. Łożysko kołnierzowe;

W łożysku oporowym, jeśli końce wału wystają poza powierzchnię łożyska i przez nią, nazywa się to łożyskiem kołnierzowym. Oś wału pozostaje pozioma.

VI. Łożysko tulejowe;

Prosty typ łożyska tulejowego pokazano na ##Rys. 1,8 poniżej. Składa się z żeliwnego korpusu i tulei wykonanej z mosiądzu lub brązu.

Korpus ma podstawę prostokątną. Podstawa jest pusta, aby zminimalizować powierzchnię obróbki. W podstawie znajdują się dwa eliptyczne otwory do przykręcenia łożyska.

W górnej części korpusu znajduje się otwór olejowy, który przebiega przez tuleję. W ten sposób można przeprowadzić smarowanie wału i tulei przez otwór olejowy.

Średnica wewnętrzna tulei jest równa średnicy wału. Tuleja mocowana jest za pomocą wkrętu dociskowego w sposób uniemożliwiający jej obrót lub przesuwanie się wraz z wałem.

Jeżeli tuleja ulegnie zużyciu, należy ją wymienić na nową. Wał można włożyć w łożysko tylko od strony czołowej. To jedna z wad tego łożyska.

Łożysko tulejowe znajduje zastosowanie przy małych obciążeniach i niskich prędkościach.

VII. Łożysko cokołu;

Łożysko cokołowe jest powszechnie znane jako blok dzielony. Nazywa się je również dzielonym lub dzielonym łożyskiem poprzecznym.

Składa się z żeliwnego bloku zwanego cokołem, żeliwnej pokrywy, brązu w dwóch połówkach, dwóch plam z kwadratowymi łbami ze stali miękkiej i dwóch zestawów sześciokątnych nakrętek zabezpieczających, jak pokazano na ##Rys. 1,9 poniżej.

Łożysko jest typu dzielonego; składa się z dwóch połówek.

Górna część nazywana jest kołpakiem i mocowana jest do głównego korpusu zwanego cokołem za pomocą śrub z łbem kwadratowym i nakrętek sześciokątnych.

To rozłupywanie lub dzielenie łożyska ułatwia zakładanie i zdejmowanie wału oraz połówek dzielonej tulei.

Dzielone tuleje nazywane są mosiądzami lub stopniami.

Dopasowanie zapewnia dolna dzielona tuleja, która pasuje do otworu znajdującego się w korpusie.

W ten sposób zapobiega się obrotowi tulei wraz z wałem, a ruchowi osiowemu zapobiega się za pomocą kołnierzy kołnierzowych na końcach.

Materiał tulei dzielonej to mosiądz, brąz, biały metal itp.

Wał opiera się na dolnej tulei dzielonej. Na wał nakłada się górną tuleję dzieloną i na koniec dokręca się kołpak.

Pomiędzy kołpakiem a korpusem pozostaje niewielki prześwit, który pomaga przy opuszczeniu kołpaka w celu ratowania tulei nowymi okładzinami.

Łożysko to znajduje zastosowanie przy dużych prędkościach i zmiennych kierunkach obciążenia.

VIII. Łożysko stopki lub łożysko obrotowe.

W przypadku łożyska krokowego lub obrotowego nacisk działa równolegle do osi wału, a wał opiera się na łożysku na jednym końcu.

Składa się z żeliwnego pionowego okrągłego bloku lub korpusu z prostokątną podstawą i tuleją z brązu, jak pokazano na ##Rys. 1.10 poniżej.

Blok ma otwarty koniec, przez który wkładany jest wał. Wał spoczywa pionowo na stalowej tarczy z wklęsłym rowkiem.

Tarcza jest zabezpieczona przed obrotem wraz z wałem za pomocą sworznia, który jest włożony do połowy w tarczę i korpus.

Obrotowi tulei wraz z wałem zapobiega się poprzez naciśnięcie znajdujące się na jej szyjce, tuż pod kołnierzem.

Łożyska te znajdują zastosowanie w maszynach tekstylnych, papierniczych itp., stosowanych przy małych obciążeniach i niskich prędkościach.

W przypadku łożysk krokowych smarowanie jest trudne, ponieważ olej jest wyrzucany na zewnątrz ze środka pod wpływem siły odśrodkowej.

2. Łożyska toczne lub łożyska toczne.

W łożyskach tocznych ruch względny pomiędzy wałem a łożyskiem jest powodowany toczeniem się kulek i rolek stosowanych w łożyskach.

Dlatego nazywane są one łożyskami tocznymi lub łożyskami kulkowymi i wałeczkowymi.

Tarcie łożyska jest znacznie mniejsze niż w przypadku łożysk ślizgowych, a ścieranie maszyn, które wymagają częstego uruchamiania i zatrzymywania pod obciążeniem, jest mniejsze.

Dlatego łożyska te nazywane są łożyskami tocznymi.

Istnieją dwa rodzaje łożysk tocznych;

1. Łożyska kulkowe i;

2. Łożysko rolkowe.

I. Łożyska kulkowe;

W łożyskach kulkowych stosowane są kulki sferyczne.

Istnieją dwa typy łożysk kulkowych;

(I) Łożyska kulkowe promieniowe i (ii) Łożyska kulkowe wzdłużne.

Łożyska kulkowe promieniowe służą do przenoszenia obciążeń promieniowych lub obciążeń prostopadłych do osi wałów, natomiast łożyska wzdłużne służą do przenoszenia obciążeń wzdłużnych, czyli obciążeń działających równolegle do osi wału.

Łożyska kulkowe wzdłużne służą do przenoszenia obciążeń wzdłużnych na wały.

Składają się z kulek ze stali hartowanej umieszczonych pomiędzy dwiema bieżniami. Bieżnie to rowkowane pierścienie ze stali hartowanej. Jedna bieżnia obraca się wraz z wałem, a druga jest zamocowana w obudowie łożyska.

Kulki utrzymywane są na swoim miejscu za pomocą klatek. Klatki stanowią separatory kulek wykonane z tłoczonego mosiądzu.

Układ prostego łożyska oporowego pokazano na ##Rys. 1.11 poniżej. Łożyska kulkowe wzdłużne stosowane są do prędkości obrotowej 2000 obr./min.

W przypadku większych prędkości obciążeń wzdłużnych stosuje się łożyska kulkowe skośne. Przy dużej prędkości kulki są wypychane z bieżni na skutek siły odśrodkowej powstającej w łożyskach wzdłużnych.

II. Łożyska wałeczkowe;

Łożyska wałeczkowe można podzielić na łożyska promieniowe i łożyska wałeczkowe wzdłużne. Łożyska wałeczkowe promieniowe i wzdłużne przenoszą odpowiednio obciążenia promieniowe i wzdłużne.

Obydwa te łożyska można dalej klasyfikować na podstawie typów stosowanych rolek, takich jak łożyska walcowe, łożyska igiełkowe i łożyska stożkowe.

W porównaniu z łożyskami kulkowymi, łożyska wałeczkowe charakteryzują się większym tarciem, ale mają większą nośność. Do zastosowań z niewielkimi obciążeniami stosuje się łożyska kulkowe, których konserwacja jest krótsza niż w przypadku łożysk tocznych tego samego rozmiaru.

Jeżeli jednak obciążenie jest stosunkowo duże i łożyska mogą być narażone na obciążenia udarowe, stosuje się wyłącznie łożyska wałeczkowe.

Zalety i wady łożysk kulkowych i wałeczkowych;

W porównaniu z łożyskami ślizgowymi łożyska toczne mają następujące zalety i wady.

Zalety.

1. Tarcie rozruchowe i robocze jest niskie.

2. Wymiana jest łatwa.

3. Może być stosowany zarówno do obciążeń promieniowych, jak i osiowych.

4. Smarowanie jest proste.

5. Koszt utrzymania jest niski.

Niedogodności.

1. Wysoki koszt początkowy.

2. Trudno zauważyć wystąpienie awarii łożyska.

3. Obudowa łożyska wymaga dużej precyzji obróbki.