Łożyska ustalające i pływające

Przegląd

Podsumowanie

  • Łożysko ustalające: tłumienie ruchów wzdłużnych wału względem obudowy i podpieranie wału.
  • Łożysko swobodne: podpierające wał i pozwalające na skompensowanie ruchów wzdłużnych wału. Np. w wyniku działania temperatury.
  • Łożyskowanie nastawne: Pierścienie dwóch przeciwnych łożysk są wstępnie naprężone względem siebie; w aplikacji wymagane jest precyzyjne prowadzenie.
  • Układ pływający: charakteryzuje się luzem osiowym; nie wymaga ścisłego prowadzenia osiowego
  • Układ O: niska niewspółosiowość łożysk, szeroka podstawa podparcia
  • Układ X: wysoka niewspółosiowość łożysk, podstawa podparcia

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 i wady.

Definicja układu łożysk ustalonego i pływającego

Przede wszystkim należy wiedzieć, że wały lub osie są zawsze podparte przez co najmniej jedną parę łożysk w kierunku osiowym, lub  promieniowym. Łożysko, które zapobiega ruchowi osiowemu wału w stosunku do obudowy, nazywane jest łożyskiem ustalającym. W tym celu łożysko musi być zabezpieczone osiowo na wale i w obudowie za pomocą odpowiednich elementów mechanicznych. Przeważnie są to nakrętki zabezpieczające lub pierścienie zabezpieczające.

Aby skompensować rozszerzalność cieplną i tolerancje produkcyjne, potrzebujemy drugiego punktu podporu. Jest nim, tak zwane łożysko swobodne. Jak widać na rysunku obok, przemieszczenie osiowe jest realizowane w obudowie. Jednakże to przesunięcie może być również realizowane na wale lub przez samo łożysko (na przykład w przypadku zastosowania łożyska walcowego o typu NU lub N). Blokada jest realizowana na wale lub w oprawie. W przypadku łożyska walcowego (typu NU lub N od NTN), w którym przemieszczenie osiowe jest realizowane w łożysku, zarówno pierścień wewnętrzny, jak i pierścień zewnętrzny są zabezpieczone osiowo.

Rysunek układu łożysk ustalającego i pływającego.
Układ łożyska (rozróżnienie między łożyskiem ustalającym i pływającym)
UkładUwagiAnwendungs­beispiele
Strona z łożyskiem
ustalającym
Strona z łożyskiem
pływającym
  1. Układ ogólnego przeznaczenia.
  2. Przeznaczenie: obciążenie głównie promieniowe i mniejsze osiowe.
  • kleine Pumpen
  • Getriebe von Kraftfahr­zeugen
  1. Przeznaczenie: aplikacje o dużej prędkości, precyzyjnym montażu, małym ugięciu wału.
  2. Swobodne przemieszczanie się łożyska pływającego przy kurczeniu i rozszerzaniu wału.
  • Elektro­motoren mittlerer Größe
  • Ventila­toren

Ogólny przegląd układu łożysk: ustalającego i pływającego.

Układ łożysk nastawnych

Drugim omawianym układem będzie układ łożysk nastawnych. Regulacja oznacza, że pierścienie dwóch łożysk są przesuwane do momentu uzyskania żądanego napięcia wstępnego lub żądanego luzu. Skutkuje to precyzyjnym prowadzeniem i większą sztywnością łożyska. Łożyska stożkowe i łożyska kulkowe skośne są podstawowymi wykorzystywanymi typami. Inne typy łożysk tocznych (takie jak łożyska kulkowe zwykłe) również nadają się do zastosowania. Wyróżniamy trzy typy układów łożysk nastawnych: układ O, X i tandem. Układy O i X przedstawiono w tabeli.

Rozmieszczenie łożysk (łożyska nastawne)
UkładUwagiAnwendungsbeispiele

Układ O (back to back)

  1. Größere Stützbreite
    → Mniejsza możliwa niewspółosiowość przy obciążeniu momentowym
  2. Możliwość redukcji niewspółosiowości poprzez zastosowanie napięcia wstępnego.
  • Werkzeugmaschinen­spindeln

Układ X (face to face)

  1. Mniejsza podstawa podparcia
    → Większa możliwa niewspółosiowość.
  2. Wrażliwość na wahania temperatury
  • Untersetzungsgetriebe
  • Vorder- und Hinterachse von Kraftfahrzeugen

Więcej informacji na temat układu O i X można znaleźć tutaj.

Należy jednak pamiętać, że układ nastawny posiada też wady. Regulacja podczas montażu wymaga znacznie więcej czasu niż w przypadku łożysk ustalonych/pływających. Powodem tego jest na ustawienie bardzo dokładnie wartości luzu lub napięcia wstępnego.

Układ łożysk pływających

Innym układem łożyska, który zasadniczo ma wiele wspólnego z układem łożyska nastawnego, jest układ łożysk pływających. W przeciwieństwie do układu z łożyskiem nastawnym, w tym przypadku zawsze występuje pewien luz osiowy, co skutkuje brakiem precyzyjnego prowadzenia osiowego. Wielkość luzu osiowego  jest określana przez konstruktora, tak aby łożyska nie były poddawane żadnym odkształceniom osiowym. Układ łożysk pływających jest stosowany w przekładni, na przykład, gdy wymagane jest swobodne położenia osiowego lub dokładność prowadzenia osiowego nie musi być szczególnie wysoka.

Łożyska kulkowe skośne i łożyska stożkowe, nie nadają się do stosowania w układzie łożysk pływających.  Poniżej lista typów łożysk, które najlepiej sprawdzają się w tego typu układach.

Trzy główne typy stosowanych łożysk w układach swobodnych.

Może Cię zainteresować

Łożyska walcowe / cylindryczne

Charakterystyka łożysk walcowych Pamiętasz o właściwości wspólnej wszystkich łożysk walcowych? Mowa oczywiście o styku liniowym, który można znaleźć również w łożyskach walcowych. Te typy łożysk

Czytaj więcej »

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

Czytaj więcej »

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

Czytaj więcej »

Układy O, X i tandemowy

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

Czytaj więcej »

Przegląd

Podsumowanie

  • Łożysko ustalające: tłumienie ruchów wzdłużnych wału względem obudowy i podpieranie wału.
  • Łożysko swobodne: podpierające wał i pozwalające na skompensowanie ruchów wzdłużnych wału. Np. w wyniku działania temperatury.
  • Łożyskowanie nastawne: Pierścienie dwóch przeciwnych łożysk są wstępnie naprężone względem siebie; w aplikacji wymagane jest precyzyjne prowadzenie.
  • Układ pływający: charakteryzuje się luzem osiowym; nie wymaga ścisłego prowadzenia osiowego
  • Układ O: niska niewspółosiowość łożysk, szeroka podstawa podparcia
  • Układ X: wysoka niewspółosiowość łożysk, podstawa podparcia
Pobierz wszystkie artykuły w formie darmowego eBooka już teraz!

Die NTN Wälzlager (Deutschland) GmbH erstellt die Informationen für dieses Internetangebot mit großer Sorgfalt und ist darum bemüht, Aktualität, Korrektheit und Vollständigkeit sicher zu stellen. Die NTN Wälzlager (Deutschland) GmbH übernimmt keine Gewähr und haftet nicht für etwaige Schäden materieller oder ideeller Art, die durch Nutzung des Dienstes verursacht werden, soweit sie nicht nachweislich durch Vorsatz oder grobe Fahrlässigkeit verschuldet sind.