Charakterystyka łożysk igiełkowych
Łożysko igiełkowe nie otrzymało swojej nazwy przypadkowo, ponieważ jego elementy toczne – niespodzianka – charakteryzują się kształtem igły! Elementy toczne są również prowadzone równolegle do osi, ponieważ łożyska igiełkowe są specjalnym rodzajem łożysk walcowych. Łożyska igiełkowe można znaleźć na przykład w skrzyniach biegów, napędach pojazdów lub maszynach pakujących.
Łożyska igiełkowe są stosowane głównie jako łożyska swobodne. Ten typ łożysk charakteryzuje się również bardzo kompaktowymi wymiarami: Tu i ówdzie może brakować pierścienia wewnętrznego i/lub zewnętrznego, to samo dotyczy koszyka. W przypadku braku koszyka, łożysko takie nazywane jest również „łożyskiem igiełkowym z pełną liczbą wałeczków”. Łożyska igiełkowe mają mały przekrój poprzeczny i dlatego są mniejsze niż wiele innych typów łożysk. Wynika to z faktu, że średnica elementu tocznego jest mniejsza niż 10 milimetrów. Stosunek średnicy do długości elementów tocznych wynosi od 1:3 do 1:10.
Ponieważ ich elementy toczne są stosunkowo długie, a kontakt z bieżniami jest liniowy, podobnie jak w przypadku łożysk walcowych, łożyska igiełkowe osiągają najwyższą nośność przy małej przestrzeni montażowej i mogą być idealne przy dużych obciążeniach promieniowych. Oprócz kompaktowości, kolejną zaletą jest to, że łożyska igiełkowe charakteryzują się wysoką sztywnością. Łożyska te są również szczególnie odpowiednie do zastosowań, w których nie muszą wykonywać pełnych obrotów, a jedynie obracać się o pewien kąt. W przeciwieństwie do innych konstrukcji łożysk, niewielka odległość między elementami tocznymi oznacza, że obszary bieżni pokrywane przez elementy toczne pokrywają ją w całości nawet przy niewielkich ruchach. Umożliwia to przeciwdziałanie słabym warunkom smarowania, które często występują w takich zastosowaniach. Ponadto ich modułowa konstrukcja oznacza, że zwykle nie są trudne w montażu. Co więcej, produkcja łożysk igiełkowych zwykle wiąże się z niskimi kosztami, zwłaszcza w odniesieniu do ich wydajności – całkiem nieźle, prawda?
Wadą łożysk igiełkowych jest zwiększony poziom hałasu – zwłaszcza w porównaniu z łożyskami kulkowymi. Jak wspomniano powyżej, łożyska igiełkowe są idealne do przenoszenia obciążeń promieniowych, ale z drugiej strony, przeważnie nie nadają się do przenoszenia obciążeń osiowych. Jeśli mają być stosowane łożyska igiełkowe bez pierścienia wewnętrznego lub zewnętrznego, należy zadbać o to, aby miejsca łożyskowania w obszarze wału lub obudowy miały wystarczającą twardość, a także spełniały wysokie wymagania dotyczące dokładności wymiarowej i współosiowości. Innym aspektem, który należy wziąć pod uwagę, jest to, że łożyska igiełkowe nadają się do wysokich prędkości i wysokich temperatur tylko w ograniczonym zakresie. Jest to szczególnie ważne w przypadku łożysk z pełną liczbą wałeczków, których elementy toczne mogą ocierać się o siebie ze względu na brak koszyka. Szczególną uwagę należy zwrócić na smarowanie w celu zminimalizowania tarcia.
Złożenia łożyskowe (Igiełki z koszykiem)
Istnieją różne serie łożysk igiełkowych, z których najważniejsze zostały przedstawione tutaj. Po pierwsze, należy wspomnieć o złożeniach igiełkowych, znanych również jako łożyska igiełkowe z koszykiem. Instalowane są one bezpośrednio na wale lub obudowie, dzięki czemu wał i obudowa zastępują klasyczne bieżnie łożysk. Złożenia igiełkowe z koszykiem są opłacalnym wariantem łożysk tocznych, przede wszystkim dlatego, że są lekkie i kompaktowe oraz wymagają niewiele miejsca. Jednocześnie jednak wymagają zastosowania wysokiej jakości powierzchni i jej twardości. Podstawowym oznaczeniem tego typu łożyska z bardzo sztywnym koszykiem można rozpoznać po skrócie K, ale istnieje wiele różnych innych typów złożeń łożysk igiełkowych.
Łożyska igiełkowe cienkościenne
Łożyska igiełkowe cienkościenne charakteryzują się głęboko tłoczonym pierścieniem zewnętrznym, który jest wytwarzany przez formowanie. Charakteryzuje się on bardzo cienką ścianką wykonaną z blachy stalowej. Wysoka precyzja obudowy jest kluczowym wymogiem przy stosowaniu tego rodzaju łożysk igiełkowych. Ich cechą charakterystyczną jest to, że w większości przypadków nie mają one pierścienia wewnętrznego. Podobnie jak w innych przypadkach dla łożysk igiełkowych cienkościennych, istnieje również wiele różnych konstrukcji, podstawowy typ jest oznaczony jako HK. Istnieje możliwość dostarczenia tego łożyska z uszczelnieniem zintegrowanym z pierścieniem zewnętrznym po jednej lub obu stronach. Są również warianty całkowicie zamknięte z jednej strony.
Łożyska igiełkowe z pierścieniami masywnymi
Inną serią łożysk igiełkowych są łożyska igiełkowe z pierścieniami masywnymi; charakteryzują się masywnym pierścieniem zewnętrznym, który jest zasadniczo znany z łożysk walcowych. Sztywność łożysk igiełkowych z pierścieniem masywnym jest wyższa niż innych typów łożysk igiełkowych. Łożyska te są zatem odpowiednie do zastosowań z wysokimi prędkościami, dużymi obciążeniami i wysokimi wymaganiami dotyczącymi dokładności obrotu. Łożyska igiełkowe z pierścieniem masywnym mogą mieć również otwory smarne na pierścieniu zewnętrznym.
Rolki krzywkowe (lub tzw rolki popychaczy)
Innym typem łożyska igiełkowego są tzw. rolki krzywkowe. Rolki te mają czop wału i wykonują przerywane, oscylacyjne lub ciągłe ruchy obrotowe z wysoką precyzją i dużą prędkością. Są one stosowane jako mechanizm sterowania krzywką w jednostkach napędowych i idealnie nadają się do maszyn pakujących, w aplikacjach gdzie można toczyć je po zewnętrznej szynie podczas produkcji.
Rolki dociskowe
Nie mniej ważne są rolki dociskowe, które w przeciwieństwie do rolek krzywkowych nie posiadają czopu. Z jednej strony pełnią one funkcję mechanizmu krzywkowego, ale mogą także działać jako rolka prowadząca lub podpierająca dla prostych lub zakrzywionych torów. Rolki dociskowe i rolki krzywkowe mają solidny pierścień zewnętrzny, który może wytrzymać obciążenia udarowe. Istnieją dwa kształty powierzchni zewnętrznej: może być ona cylindryczna lub sferyczna.
Uszczelnianie łożysk igiełkowych
Jaką rolę odgrywa uszczelnienie w łożyskach igiełkowych? Ogólnie rzecz biorąc, otwarte łożyska igiełkowe, a zatem łożyska bez uszczelek, są bardziej powszechne niż łożyska z uszczelkami. Niezależnie od tego, zarówno cienkościenne, jak i masywne łożyska igiełkowe oferują opcję montażu uszczelnienia. Uszczelnienie stykowe z gumy nitrylowej jest standardowo stosowane w łożyskach igiełkowych. W przypadku łożysk igiełkowych z koszykiem uszczelnienie musi być jednak stosowane w bezpośrednim sąsiedztwie łożyska. W tym przypadku producent łożysk tocznych NTN oferuje uszczelki, które są bezpośrednio dopasowane do rozmiarów montażu łożysk igiełkowych, dzięki czemu mogą skutecznie chronić łożysko przed zewnętrznymi zanieczyszczeniami. Dodatkowo w zależności od wymogów istnieją różne typy uszczelek. Np. specjalne uszczelnienie GD (dwuwargowe) posiada lepszy efekt uszczelniający niż uszczelnienie G (jednowargowe). Lepiej utrzymuje smar wewnątrz i zapobiega przedostawaniu się pyłu.
Więcej informacji na temat uszczelnień można znaleźć na stronie wiedzaolozyskachtocznych.pl. Ponadto znajdziesz tam również inne elementy związane z projektowaniem łożysk, w tym montaż łożysk, różnicę między łożyskiem ustalonym i nieustalonym oraz różne rodzaje łożysk.
Może Cię zainteresować
Konstrukcja i sposób działania
Elementy łożyska tocznego Podstawy technologii łożysk tocznych obejmują ich budowę i działanie. W ramach wprowadzenia dowiesz się wszystkiego o podstawowych komponentach, a potem wyjaśnimy Ci,
Obliczanie trwałości łożysk
Katastrofa – uszkodzenie łożyska! Jeśli weźmiemy pod uwagę, że łożyska toczne są narażone na ciągły nacisk i obciążenia ścinające, nie jest to nic niezwykłego. Bardziej
Przegląd typów łożysk tocznych
Jeżeli przeczytałeś nasz artykuł na temat podstaw łożysk tocznych, wiesz dobrze, że łożyska te można zasadniczo podzielić na dwa rodzaje – łożyska kulkowe i łożyska
Smarowanie
Nic nie działa bez smarowania – każde łożysko pracuje ze smarem lub olejem. Jest to podstawowym warunkiem uniknięcia kontaktu metal-metal między elementami łożyska, tj. elementy
Styk punktowy i liniowy
Co oznacza „styk punktowy i liniowy”? Syszałeś już, że łożyska toczne można podzielić na dwie formy konstrukcyjne. Podział ten zależy od kształtu elementów tocznych (kulek
Uszczelnianie
Podczas projektowania węzła łożyskowego zawsze należy pamiętać o kwestii uszczelnienia. W poniższym materiale omówimy zarówno koncepcje uszczelnień zintegrowanych, jak i zewnętrznych. Oba rodzaje uszczelnień służą