Čo je Bearing?

Slovo ložisko je odvodené od medveďa, čo znamená podopierať alebo nosiť.

Keď existuje relatívny pohyb medzi dvoma časťami a ak jedna časť podopiera druhú, nosná časť je známa ako ložisko.

Ložisko je teda mechanický prvok časti stroja, ktorý nesie iný mechanický prvok alebo časť, ktorá je s ním v relatívnom pohybe.

Relatívny pohyb môže byť lineárny alebo rotačný.

Rovnako ako v prípade krížovej hlavy motora a vedenia, vedenia fungujú ako ložiská a relatívny pohyb je lineárny. Podobne aj spôsoby fréz a rovinných strojov možno považovať za ložiská.

Rovnako ako v prípade vretien sústruhu, vŕtačiek a vyvrtávačiek, náprav automobilov, kľukových hriadeľov atď. je relatívny pohyb medzi nimi a ložiskom rotačný.

Potreba ložísk.

Takmer vo všetkých typoch strojov musí byť pohyb alebo sila prenášaná cez rotujúce hriadele, ktoré sú zase držané ložiskami.

These bearings allow the free and smooth rotation of shafts with minimum friction. The loss of power or motion can be minimized with suitable lubrication of bearing surfaces.

Nevyhnutnosť alebo potreba ložísk je na nasledujúce dva účely.

1. Na poskytnutie podpory rotujúcim hriadeľom.

2. Umožňujú voľné a plynulé otáčanie hriadeľov.

3. Znášať ťah a radiálne zaťaženie.

Typy ložísk.

Vo všeobecnosti možno ložiská rozdeliť do dvoch typov:

1. Klzné kontaktné ložiská a;

2. Valivé ložiská alebo valivé ložiská.

1. klzné kontaktné ložiská;

Sliding contact bearings and shafts have relative motion due to their sliding with respect to each other. In general, all the bearings which don’t use rollers and balls can be termed as sliding contact bearings.

Ložiská klzných kontaktov sa ďalej delia na nasledujúce typy.

i. Pravá línia alebo vodiace ložisko;

Ak sú smer relatívneho pohybu a kĺzania plôch rovnobežné, je ložisko známe ako pravé čiarové alebo vodiace, napr. vedenia na krížových hlavách motorov, frézky a vretená vŕtačiek a vyvrtávačiek.

ii. Radiálne alebo radiálne ložisko;

Ak je relatívny pohyb medzi hriadeľom a ložiskom rotačný a ak zaťaženie pôsobí kolmo na os hriadeľa alebo pozdĺž polomeru hriadeľa, ložisko je známe ako radiálne ložisko alebo radiálne ložisko.

Časť hriadeľa uzavretá ložiskom je známa ako čap.

iii. Axiálne ložisko;

Ak je zaťaženie ložiska rovnobežné s osou hriadeľa, ložisko je známe ako axiálne ložisko.

iv. Stupňovité alebo otočné ložisko;

V axiálnom ložisku, ak je koniec hriadeľa ukončený opretím o nosnú plochu vertikálne, je to známe ako nášľapné ložisko alebo otočné ložisko.

v. golierové ložisko;

V axiálnom ložisku, ak konce hriadeľa presahujú za a cez povrch ložiska, je to známe ako nákružkové ložisko. Os hriadeľa zostáva vodorovná.

vi. Puzdrové ložisko;

Jednoduchý typ puzdra je znázornený na ##obr. 1.8 nižšie. Skladá sa z liatinového telesa a puzdra z mosadze alebo červeného bronzu.

Telo má obdĺžnikovú základňu. Základňa je vyrobená ako dutá, aby sa minimalizovala plocha obrábaného povrchu. Na základni sú dva eliptické otvory na priskrutkovanie ložiska.

V hornej časti tela je otvor na olej, ktorý prechádza cez puzdro. Preto je možné vykonať mazanie hriadeľa a puzdra cez olejový otvor.

Vnútorný priemer puzdra sa rovná priemeru hriadeľa. Puzdro je upevnené pomocou skrutky tak, aby sa zabránilo jeho otáčaniu alebo posúvaniu spolu s hriadeľom.

Ak sa puzdro opotrebuje, je nahradené novým. Hriadeľ je možné zasunúť do ložiska iba koncom. Toto je jedna nevýhoda tohto ložiska.

Puzdrové ložisko nachádza uplatnenie pri malom zaťažení a nízkych otáčkach.

vii. Podstavcové ložisko;

Stojanové ložisko je všeobecne známe ako Plummer block. Nazýva sa tiež delené alebo delené radiálne ložisko.

Skladá sa z liatinového bloku nazývaného podstavec, liatinového uzáveru, bronzovej mosadze v dvoch poloviciach, dvoch blotov z mäkkej ocele so štvorcovými hlavami a dvoch sád šesťhranných poistných matíc, ako je znázornené na ##obr. 1.9 nižšie.

Ložisko je deleného typu; delí sa na dve polovice.

Vrchná časť sa nazýva uzáver, ktorý je pripevnený k hlavnému telesu nazývanému podstavec pomocou skrutiek so štvorcovou hlavou a šesťhranných matíc.

Toto rozdelenie alebo delenie ložiska uľahčuje jednoduché umiestnenie a demontáž hriadeľa, ako aj polovíc deleného puzdra.

Delené puzdrá sú známe ako mosadze alebo stupne.

V dolnom deliacom puzdre sa nachádza tesnenie, ktoré zapadá do otvoru v tele.

Aby sa zabránilo otáčaniu puzdra spolu s hriadeľom a axiálnemu pohybu je zabránené pomocou prírub nákružkov na koncoch.

Materiál deleného puzdra je mosadz, bronz, biely kov atď.

Hriadeľ spočíva na spodnom deliacom puzdre. Horné delené puzdro sa umiestni na hriadeľ a nakoniec sa uzáver utiahne.

Medzi uzáverom a telom je ponechaná malá vôľa, ktorá pomáha, keď je uzáver znížený kvôli záchrane puzdra novými vložkami.

Toto ložisko nachádza uplatnenie pri vysokých rýchlostiach a rôznych smeroch zaťaženia.

viii. Nášľapné ložisko alebo otočné ložisko.

V nášľapnom alebo otočnom ložisku pôsobí tlak rovnobežne s osou hriadeľa a hriadeľ spočíva v ložisku na jeho jednom konci.

Pozostáva z liatinového vertikálneho kruhového bloku alebo telesa s obdĺžnikovou základňou a puzdrom z červeného bronzu, ako je znázornené na ##obr. 1.10 nižšie.

Blok má otvorený koniec, cez ktorý sa vkladá hriadeľ. Hriadeľ spočíva vertikálne na oceľovom kotúči s konkávnym rytím.

Kotúč je zamedzený otáčaniu spolu s hriadeľom pomocou čapu, ktorý je napoly vložený do kotúča a tela.

Rotácii puzdra spolu s hriadeľom je zabránené pomocou tesnenia umiestneného na jeho hrdle tesne pod golierom.

Tieto ložiská nachádzajú uplatnenie v strojoch na výrobu textílií, papiera atď., ktoré sa používajú pre malé zaťaženie a nízke rýchlosti.

Pri nášľapnom ložisku je mazanie náročné, pretože olej je vyvrhovaný smerom von zo stredu odstredivou silou.

2. Valivé ložiská alebo valivé ložiská.

Vo valivých ložiskách je relatívny pohyb medzi hriadeľom a ložiskom spôsobený odvaľovaním guľôčok a valčekov používaných v ložiskách.

Preto sa nazývajú valivé ložiská alebo guľkové a valčekové ložiská.

Trenie ložísk je oveľa menšie ako v ložiskách s klzným stykom a dochádza k menšiemu odieraniu strojov, ktoré vyžadujú časté spúšťanie a zastavovanie pri zaťažení.

Preto sa tieto ložiská nazývajú valivé ložiská.

Existujú dva typy valivých ložísk a sú;

1. Guličkové ložiská a;

2. Valčekové ložisko.

i. Guličkové ložiská;

Sférické guľôčky sa používajú v guľkových ložiskách.

Existujú dva typy guľkových ložísk;

(i) Radiálne guľkové ložiská a (ii) Axiálne guľkové ložiská.

Radiálne guľkové ložiská sa používajú na prenášanie radiálnych zaťažení alebo zaťažení kolmých na os hriadeľov, zatiaľ čo axiálne ložiská sa používajú na tlačné zaťaženia, tj zaťaženia pôsobiace rovnobežne s osou hriadeľa.

Axiálne guľkové ložiská sa používajú na prenášanie tlačných zaťažení na hriadele.

Pozostávajú z kalených oceľových guľôčok umiestnených medzi dvoma rasami. Dráhy sú drážkované krúžky z tvrdenej ocele. Jeden krúžok sa otáča spolu s hriadeľom a druhý je upevnený v puzdre ložiska.

Guľôčky sú udržiavané v polohe pomocou klietok. Klietky sú separátory guľôčok vyrobené z lisovanej mosadze.

Usporiadanie jednoduchého axiálneho ložiska je znázornené na ##obr. 1.11 nižšie. Axiálne guľôčkové ložiská sa používajú do otáčok 2000 ot./min.

Pre vyššie rýchlosti axiálneho zaťaženia sa používajú guľkové ložiská s kosouhlým stykom. Pri vysokej rýchlosti sú guľôčky vytlačené z krúžkov v dôsledku odstredivej sily vyvinutej v axiálnych ložiskách.

ii. Valčekové ložiská;

Valivé ložiská možno klasifikovať ako radiálne valčekové ložiská a axiálne valčekové ložiská. Radiálne a axiálne valčekové ložiská prenášajú radiálne a axiálne zaťaženie.

Obe tieto ložiská možno ďalej klasifikovať na základe typov použitých valčekov, ako sú valčekové ložiská, ihlové ložiská a kuželíkové ložiská.

V porovnaní s guľôčkovými ložiskami vyvíjajú valčekové ložiská väčšie trenie, ale majú väčšiu nosnosť. Pre aplikácie s malým zaťažením sa používajú guľkové ložiská, ktorých údržba je menšia ako údržba valivých ložísk rovnakej veľkosti.

Ak je však zaťaženie relatívne veľké a ložiská sú náchylné na rázové zaťaženie, použijú sa iba valivé ložiská.

Výhody a nevýhody guľôčkových a valčekových ložísk;

V porovnaní s klznými ložiskami majú valivé ložiská nasledujúce výhody a nevýhody.

Výhody.

1. Štartovacie a jazdné trenie je nízke.

2. Výmena je jednoduchá.

3. Môže byť použitý pre radiálne aj axiálne zaťaženie.

4. Mazanie je jednoduché.

5. Náklady na údržbu sú nízke.

Nevýhody.

1. Vysoké počiatočné náklady.

2. Je ťažké si všimnúť výskyt zlyhania ložiska.

3. Pre ložiskové puzdro je potrebné vysoko presné obrábanie.