Jeśli przeczytałeś już artykuły na temat łożysk kulkowych skośnych lub łożysk stożkowych, być może zetknąłeś się już z różnymi rodzajami układów łożysk. W szczególności odnoszą się one do układów w łożyskach wielorzędowych lub parowanych. Istnieją trzy główne typy – układ O, X i tandemowy.
Układy O, X i tandem dotyczą ustawienia kilku łożysk względem siebie. Jeśli spojrzysz na linie przyłożonej siły na rysunkach technicznych i wyobrazisz je sobie, zauważysz, że mają one kształt litery O w układzie O i – uwaga – kształt litery X w układzie X. Układ tandemowy można zwizualizować w taki sposób, że punkty styku i przenoszona siła działają w tym samym kierunku. Dobrym skrótem pamięciowym może być rower tandemowy. Przed zapoznaniem się ze szczegółami, powinieneś się zapoznać z poniższym nazewnictwem
| Nazwa | Skrót | Nazwa angielska |
| Układ O | DB | Back to Back |
| Układ X | DF | Face to Face |
| Układ tandemowy | DT | Tandem |
Dla jasności, w tekście używane są tylko terminy O, X i układ tandemowy.
Układ O
Zacznijmy od układu O i tego, co może zrobić i kiedy powinien być stosowany. W artykule na temat łożysk nastawnych przeczytałeś już, że łożyska kulkowe skośne i łożyska stożkowe mogą być „regulowane” w celu utworzenia układu O. Oznacza to, że oprócz dużych obciążeń promieniowych mogą być przenoszone również siły osiowe w obu kierunkach.
Poniższy przykład pomoże wyjaśnić, kiedy należy stosować układ O: dwa łożyska kulkowe zwykłe 6212 były wcześniej używane w aplikacji, ale wymagana jest większa sztywność podpory. Jakie jest najlepsze podejście? Na szkicu widać dwa łożyska kulkowe skośne. Wartość a, która charakteryzuje rozpiętość podpory w przypadku łożyska 7212 (kąt pracy 30°) wartość rozpiętości wynosi X, natomiast dla łożyska 7212B (kąt nacisku 40°) wynosi Y. Dla porównania, poprzednio używane łożysko kulkowe zwykłe 6212 ma szerokość podparcia wynoszącą tylko 11 mm (= połowa szerokości łożyska). Jeśli dwa łożyska kulkowe zwykłe 6212 zostaną teraz zastąpione łożyskami kulkowymi skośnymi 7212B, spowoduje to znacznie większą szerokość podparcia, a w konsekwencji również większą sztywność wału.
Teraz skupmy się na trzech efektach temperaturowych, które występują w układzie O i tak zwanym wierzchołku stożka tocznego R. Poniżej przedstawione są trzy przypadki.
Co to oznacza? Dobór łożyska został ukończony, a ugięcia, linie gięcia, korekty przekładni itp. zostały obliczone. Jeśli jednak nie uwzględniono wpływu temperatury, konsekwencje mogą być poważne. w najgorszym przypadku może dojść do uszkodzenia łożyska. Jeśli tak się stanie w praktyce, zaleca się skontaktowanie z producentem łożyska i poproszenie o wsparcie.
Oprócz łożysk kulkowych skośnych jednorzędowych, które mogą być ułożone w układzie O, na rynku dostępne są łożyska kulkowe skośne dwurzędowe. Są one dostarczane w układzie O i mają wspólne pierścienie zewnętrzny i wewnętrzny. Zaletą tych dwurzędowych łożysk kulkowych skośnych jest ich szerokość.
Przykładowo, łożysko 7200B (B = kąt działania 40°) ma szerokość 9 mm, a wersja DB ma szerokość 18 mm. Dwurzędowe łożysko kulkowe skośne 5200S ma całkowitą szerokość 14,3 mm przy tej samej średnicy otworu i średnicy zewnętrznej, a zatem jest węższe. Nośności znamionowe są jednak niższe w porównaniu z jednorzędowymi łożyskami kulkowymi skośnymi i konieczne jest znalezienie kompromisu. Dostępne są również dwurzędowe łożyska stożkowe.
Układ X
Łożyska kulkowe skośne i łożyska stożkowe w układzie X mogą przenosić siły osiowe w obu kierunkach oprócz dużych obciążeń promieniowych (jak w przypadku układu O). Łożyska w układzie X mają mniejszą rozpiętość podparcia w porównaniu do łożysk w układzie O. Linie obciążenia przecinają się zatem na osi wału, dlatego łożyska w tym układzie mają niską sztywność momentową. Jednocześnie układ X ma mniejszą sztywność przechyłową, co oznacza, że możliwe są większe niewspółosiowości. Zastosowanie takiego układu łożysk jest odpowiednie na przykład przy ugięciach wału lub w przypadku głównego obciążenia pomiędzy gniazdami łożyskowymi.
A co z wpływem temperatury? W przeciwieństwie do układu O, tutaj występuje tylko jeden przypadek: różnica temperatur między pierścieniem wewnętrznym i zewnętrznym prowadzi do redukcji luzu lub zwiększenia napięcia wstępnego w łożyskach. Zakres, w jakim te efekty są krytyczne dla układu łożyska, można wywnioskować albo z danych empirycznych, albo z obszernych i kosztownych testów. W praktyce, kosztownych testów można uniknąć kontaktując się z producentem łożyska i prosząc o wsparcie.
Układ tandemowy
Czasami prosty układ O lub X nie jest wystarczający (np. ze względu na niższą żywotność lub sztywność).
W takich przypadkach jedno lub dwa łożyska są dodawane do układu O (patrz Łożyskowanie wrzeciona frezarki CNC). Dwa łożyska po lewej stronie pracują w tandemie. Zatem cały układ nazwiemy tandemowym układem O. W przeciwieństwie do „prostych” układów O lub X, takie układy tandemowe mogą przenosić większe obciążenie osiowe w jednym kierunku (działające od lewej do prawej na ilustracji). Zmniejsza to ugięcie osiowe w porównaniu do prostego układu O.
W odniesieniu do wpływu temperatury obowiązują te same zasady, co w przypadku układów O i X.
W niektórych zastosowaniach (zwłaszcza w przypadku łożysk w obrabiarkach) wymaganych jest kilka łożysk, aby „zaabsorbować” działające na nie siły i osiągnąć pożądane właściwości (żywotność, sztywność itp.). Dlatego też spotyka się różne kombinacje poszczególnych łożysk. Aby uniknąć konieczności pisania za każdym razem długich, skomplikowanych oznaczeń, takich jak układ tandem-O lub tandem-O-tandem, całość jest skracana za pomocą skrótów literowych (jak w przypadku układu O, X).
Może Cię zainteresować
Luz łożyskowy, luz roboczy i napięcie wstępne
W artykule znajdziesz zagadnienia takie jak luz łożyskowy, luz roboczy, definicja napięcia wstępnego, a także obliczanie wartości oraz kryteria ważne w kontekście wyboru właściwego luzu
Łożyska ustalające i pływające
Który układ łożysk wybrać? Ustalająco swobodny, nastawny czy pływający? To pytanie jest ważne podczas projektowania systemu podparcia wału. Te trzy warianty mają oczywiście swoje zalety
Łożysko kulkowe skośne
Łożysko kulkowe skośne to brat łożyska kulkowego zwykłego. Charakterystyka łożysk kulkowych skośnych Na pewno znasz już niektóre cechy charakterystyczne łożyska kulkowego zwykłego. Będzie to przydatne
Łożysko stożkowe
Charakterystyka łożysk stożkowych Łożysko stożkowe NTN. Jak sama nazwa wskazuje, łożyska stożkowe są łożyskami wałeczkowymi, przy czym termin stożek jest inspirowany kształtem wałeczków. Łożyska stożkowe
Montaż łożysk i konstrukcja elementów otaczających
Ogólnie rzecz biorąc, łożysko jest tak dobre, jak jego otoczenie. Kto może osiągać najlepsze wyniki, jeśli nie czuje się komfortowo w swoim otoczeniu? Czy przeczytałeś
Wybór pasowania
Pasowanie ciasne, mieszane, luźne. Poniższy artykuł może Ci rozpoznać i zdefiniować te trzy rodzaje. Zacznijmy od tego czym właściwie jest wybór pasowania i o czym