Charakterystyka łożysk kulkowych zwykłych
Łożyska kulkowe zwykłe istnieją w swojej obecnej formie od około 150 lat, podlegając licznym optymalizacjom. Są nie tylko jednym z najstarszych typów łożysk tocznych, ale także najbardziej rozpowszechnioną konstrukcją łożyska. Są klasycznym łożyskiem tocznym. Ich wszechstronność może być wykorzystywana w wielu różnych zastosowaniach: łożyska kulkowe zwykłe są montowane między innymi w silnikach elektrycznych, małych przekładniach i napędach komputerów PC. Bardzo prawdopodobne, iż miałeś już w swoim życiu styczność z łożyskami kulkowymi zwykłymi podczas studiów, szkolenia czy w pracy.
Łożyska kulkowe zwykłe to niedemontowalne łożyska z głębokimi bieżniami, które nadają się do przenoszenia zarówno obciążeń promieniowych jak i osiowych (w dużo mniejszym stopniu) w obu kierunkach. Mogą zatem obsługiwać skomplikowane obciążenia wynikające z kombinacji sił promieniowych i osiowych. Kulki, które są elementami tocznymi, znajdują się w punktowym kontakcie z powierzchniami bieżni. Podczas każdego obrotu obciążana jest tylko mała powierzchnia, co powoduje niewielką generację ciepła. Łożyska kulkowe są więc odpowiednie do zastosowań wymagających dużych prędkości. Dodatkowo, łożyska te mogą być smarowane smarem lub olejem. Dużą zaletą łożysk kulkowych zwykłych jest to, że są dostępne w wielu rozmiarach i wariantach. Mają jedną charakterystyczną wadę, a mianowicie, obciążenie, które mogą przenosić jest ograniczone ze względu na punktowy kontakt elementu tocznego z bieżnią. Łożyska kulkowe zwykłe są również wrażliwe na obciążenia udarowe i przy dużych obciążeniach mają niska trwałość.
Łożysko kulkowe jednorzędowe zawsze rozpoznasz po jego numerze kodowym 6; można je podzielić na osiem różnych serii wymiarowych. Seria wymiarowa jest charakteryzowana przez drugą (lub trzecią dla serii 160) cyfrę oznaczenia łożyska i określa jego szerokość oraz średnicę zewnętrzną łożyska kulkowego. Niezależnie od serii wymiarowej, można uogólnić, że koszyki dla mniejszych rozmiarów są zwykle wykonane z blachy stalowej. W przypadku niektórych serii łożysk kulkowych zwykłych (zwłaszcza w przypadku dużych łożysk i łożysk do dużych prędkości) stosowane są przede wszystkim tzw. koszyki masywne. Istnieją stałe zasady wymowy oznaczeń łożysk: Na przykład, numer kodowy łożyska kulkowego 6307 jest wymawiany jako „sześćdziesiąt trzy zero siedem”.
| Seria łożyska | Koszyk stalowy | Koszyk mosiężny |
| 67 | 6700-6706 | —– |
| 68 | 6800-6834 | 6836-68/600 |
| 69 | 6900-6934 | 6936-69/500 |
| 160 | 16001-16052 | 16056-16072 |
| 60 | 6000-6052 | 6056-6084 |
| 62 | 6200-6244 | —– |
| 63 | 6300-6344 | —– |
| 64 | 6403-6416 | —– |
Łożyska kulkowe zwykłe serii 68, 69, 160 i 60 są standardowo wyposażone w masywny koszyk.
Osiowe łożysko kulkowe zwykłe
Łożyska kulkowe osiowe są podgrupą łożysk kulkowych zwykłych. Pod względem budowy mają one tę zaletę, że bardzo łatwo można je ustawić i składają się z kilku części (pierścienia wewnętrznego, pierścienia zewnętrznego i koszyka z elementami tocznymi). Dzięki temu możliwy jest oddzielny montaż poszczególnych elementów. Pierścień wewnętrzny łożyska ma szlifowany otwór; z kolei pierścień zewnętrzny jest większy i toczony. Oba pierścienie (dyski) mają również ukształtowane bieżnie łożysk tocznych. Podobnie jak w przypadku konwencjonalnych łożysk kulkowych zwykłych koszyki z blachy stalowej są często stosowane w osiowych łożyskach kulkowych zwykłych. Zasadniczo możliwe jest również stosowanie koszyków wykonanych z innych materiałów.
Jak można wywnioskować z nazwy, łożyska te mogą przenosić tylko obciążenia osiowe. W zależności od konstrukcji, siły osiowe mogą działać po jednej lub obu stronach, ale łożyska nie są w stanie przenosić sił promieniowych. Dwustronnie działające łożyska osiowe różnią się od jednostronnie działających łożysk pod względem budowy: jest tam też pierścień wewnętrzny, dwa pierścienie zewnętrzne oraz koszyk z kulkami. Co równie ważne, moga zapewnić obrót wału w obu kierunkach.
Osiowe łożyska kulkowe zwykłe mają zazwyczaj kąt działania 90° i różnią się od standardowych łożysk kulkowych zwykłych tym, że wymagane jest osiowe napięcie wstępne, aby zapobiec poślizgowi między elementami tocznymi a bieżniami. Łożyska, w których zamontowany jest pierścień zewnętrzny o sferycznym konturze, są generalnie w stanie kompensować niewspółosiowość występującą między wałem a oprawą. W przeciwieństwie do łożysk kulkowych, osiowe łożyska kulkowe zwykłe nie nadają się do zastosowań z dużymi prędkościami obrotowymi.
Uszczelnianie łożysk kulkowych
Ważne jest także poznanie kilku podstawowych informacji na temat uszczelek. Warto wiedzieć, że do zamocowania uszczelki wewnętrzny pierścień posiada rowek w kształcie litery V. Uszczelka jest zamocowana zawsze po przeciwnej stronie, czyli na zewnętrznym pierścieniu i sięga aż do rowka. W zależności od konstrukcji uszczelki zależy czy i jak bardzo dotyka ona wewnętrznego pierścienia w rowku. Podczas obrotu łożyska i związanej z tym siły odśrodkowej, rowek dodatkowo służy zatrzymywaniu brudu na zewnątrz. Znajdujący się w łożysku smar jest nakierowywany do środka.
Więcej informacji znajdziesz w rozdziale poświęconym uszczelnieniom.
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