Charakterystyka łożysk stożkowych
Jak sama nazwa wskazuje, łożyska stożkowe są łożyskami wałeczkowymi, przy czym termin stożek jest inspirowany kształtem wałeczków. Łożyska stożkowe są stosowane w maszynach budowlanych lub rolniczych, w budowie pojazdów, na przykład w łożyskach kół, ale także w ogólnej inżynierii mechanicznej.
W łożyskach stożkowych pierścień wewnętrzny i pierścień zewnętrzny oraz elementy toczne są ułożone w taki sposób, że tworzą kąt przecinający oś wału w tym samym punkcie. Taki układ kątowy wytwarza siłę osiową, a elementy toczne teoretycznie toczą się bez tarcia ślizgowego. Łożyska stożkowe oferują zaletę, która nie jest typowa dla łożysk wałeczkowych w ogóle. Łożyska te mogą przenosić kombinację obciążeń promieniowych i jednokierunkowych obciążeń osiowych, przy czym należy zadbać o to, aby na łożysko nie działało obciążenie czysto promieniowe.
Ponieważ kąt styku łożysk stożkowych można określić indywidualnie, łożyska te mogą obsługiwać różne kombinacje obciążeń promieniowych i osiowych. Łożyska stożkowe mogą przenosić duże obciążenia i są zwykle używane w parach, w których luz łożyskowy lub napięcie wstępne można regulować zgodnie z wymaganiami.
W porównaniu z łożyskami kulkowymi, ale także z łożyskami walcowymi, łożyska stożkowe mają niższe prędkości graniczne, ze względu na konstrukcję i występujące dodatkowe tarcie na krawędziach oporowych oraz prace z napieciem wstepnym. Co więcej, łożyska stożkowe wymagają więcej smaru niż inne typy łożysk ze względu na wysoki poziom tarcia; często stosuje się skomplikowane smarowanie olejowe. Łożyska stożkowe charakteryzują się także złożoną i stosunkowo kosztowną obsługą i montażem.
Nie wdając się zbytnio w szczegóły, należy wspomnieć, że dla łożysk stożkowych istnieją trzy różne systemy oznaczeń o różnych strukturach: Oprócz wymiarów metrycznych (Europa i Azja) i calowych (USA), istnieje seria J, która jest mieszanką dwóch pozostałych systemów. W systemie metrycznym łożyska stożkowe można zidentyfikować na podstawie oznaczenia łożyska zaczynającego się od cyfry 3. Podobnie jak w przypadku innych typów łożysk tocznych, następują po nim informacje na temat serii szerokości i średnicy zewnętrznej, a także średnicy otworu. Koszyki stosowane w łożyskach stożkowych są głównie wykonane z blachy stalowej, chociaż stosowane są również koszyki z tworzywa sztucznego, szczególnie w małych rozmiarach . Łożyska te są czasami stosowane w przemyśle motoryzacyjnym. Z drugiej strony, duże łożyska stożkowe mają zwykle koszyki mosiężne.
| Seria łożyska | Koszyk stalowy blaszany prowadzony na elementach tocznych | Koszyk stalowy masywny prowadzony na elementach tocznych |
| 329…X | Do 80 | Od 84 |
| 329… | Do 80 | Od 84 |
| 320 X | Do 64 | —– |
| 320… | Do 80 (oprócz 64) | 64, od 72 |
| 330… | Wszystkie | —– |
| 331… | Wszystkie | —– |
| 302… | Do 52 | 56-64 |
| 322… | Do 52, 60 | Od 56 (oprócz 60) |
| 332… | Wszystkie | —– |
| 303… | 02-38 | Od 40 |
| 303…D | Do 24, 28 | 26, od 30 |
| 313…X | Do 24, 28 | 26, od 30 |
| 323… | Do 40 | 36, od 44 |
Koszyki stosowane w łożyskach stożkowych są zazwyczaj prowadzone na elementach tocznych.
Niewspółosiowość łożysk stożkowych
Inną ważną kwestią jest zakres, w jakim łożyska stożkowe mogą być poddawane niewspółosiowości, tj. Jak duży może być kąt pomiędzy osią łożyska z osią wału lub obudowy. Specyfikacje dotyczące niewspółosiowości zależą również od układu łożyska. Łożyska wałeczkowe są generalnie bardzo wrażliwe na niewspółosiowość, ponieważ elementy toczne są poddawane ekstremalnym obciążeniom w jednym punkcie, podczas gdy obszar w innym punkcie pozostaje całkowicie nieobciążony. W tym kontekście należy wspomnieć o terminie „element toczny”, który oznacza, że taki element ma profilowaną powierzchnię w celu uzyskania zrównoważonego rozkładu naprężeń na całej jego długości.
| Układ łożysk | Maksymalna dopuszczalna niewspółosiowość |
| Jednorzędowe | 0,0005 rad (0°1’43”) |
| Układ „X“ | 0,0005 rad (0°1’43”) |
| Układ „O“ | 0,0010 rad (0°3’26”) |
Łożyska w układzie X całkiem dobrze tolerują największą niewspółosiowość.
Koronowanie oznacza zatem modyfikację elementów tocznych w celu zminimalizowania naprężeń w obszarze krawędzi. Istnieją różne podejścia do profilowania elementów tocznych, wykorzystujące funkcje logarytmiczne, a także kilka promieni wzdłuż profilu. Oprócz elementów tocznych, potencjalnie profilowane mogą być również bieżnie łożysk stożkowych. W kontekście łożysk wałeczkowych, termin „crowning” odnosi się do celowej modyfikacji kształtu walcowych elementów toczenia, tak aby miały one nieco wypukłą powierzchnię. Jest to stosowane w celu zmniejszenia nacisków kontaktowych na obrzeżach łożyska, co może poprawić rozkład obciążenia i zminimalizować ryzyko wystąpienia lokalnych nacisków na obrzeżach walców. To podejście pomaga w redukcji zużycia i poprawie trwałości łożysk.
Dwurzędowe łożyska stożkowe
W poniższej sekcji przyjrzymy się dwóm specjalnym typom łożysk stożkowych: podobnie jak w przypadku łożysk kulkowych skośnych, dwa łożyska mogą być ze sobą sparowane. W przypadku łożysk stożkowych, takie łożyska nie są oznaczane cyfrą 3, lecz 4. Łożyska dwurzędowe mogą przenosić siły w obu kierunkach osiowych; ich elementy toczne są ułożone w układzie O (back to back) lub X (face to face).
Czterorzędowe łożyska stożkowe
Porównywalny do łożysk walcowych jest jednak fakt, że istnieją również czterorzędowe łożyska stożkowe. Mają one oznaczenie E i składają się z dwóch dwurzędowych pierścieni wewnętrznych i dwóch dwurzędowych pierścieni zewnętrznych. Łożyska czterorzędowe są stosowane głównie w miejscach o ekstremalnie wysokich obciążeniach, w których łożysko jednorzędowe już dawno zostałoby przeciążone co w efekcie doprowadzi do jego szybkiego zużycia, a jest nieporządane, jeśli naszym celem jest produkt najwyższej jakości.
Jak widać, łożyska stożkowe mają wiele zalet i są dostępne w wielu różnych wersjach. Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o innych typach łożysk wałeczkowych, możesz dowiedzieć się więcej o łożyskach igiełkowych, łożyskach walcowych lub łożyskach baryłkowych, na przykład na wiedzaolozyskachtocznych.pl.
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,
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
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
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