Łożyska zmniejszają tarcie w obracającej się prowadnicy między dwiema częściami. W zależności od kierunku siły, osiowej lub promieniowej, istnieją różne typy łożysk. Łożyska składają się z elementów tocznych, najczęściej kulek, wałeczków cylindrycznych, stożkowych lub igieł.
Co to jest łożysko?
Łożysko to element mechaniczny, którego funkcją jest prowadzenie zespołu obrotowego. Łożysko umożliwia zatem obrót jednego elementu względem drugiego. Łożyska są częściami o wysokiej precyzji, które umożliwiają sprzętowi poruszanie się z różnymi poziomami prędkości, skutecznie transportując ładunki. Muszą oferować wysoką precyzję i trwałość, a także możliwość pracy przy dużych prędkościach przy minimalnym hałasie i wibracji. Tego typu elementy znajdują zastosowanie we wszystkich zastosowaniach, takich jak np. przemysł motoryzacyjny, przemysłowy sektor lotniczy, sprzęt budowlany, itp.
Jaki jest cel łożysk?
Głównym celem łożysk jest zapobieganie bezpośredniemu kontaktowi metalu z metalem pomiędzy dwoma elementami, które są we względnym ruchu. Zapobiega to tarciu, wytwarzaniu ciepła i ostatecznie zużyciu części. Zmniejsza również zużycie energii, ponieważ ruch ślizgowy jest zastępowany toczeniem o niskim tarciu. Przenoszą również obciążenie obracającego się elementu na obudowę. To obciążenie może być promieniowe, osiowe lub kombinacją obu. Łożysko ogranicza również swobodę ruchu ruchomych części w określonych kierunkach.
Jakie są rodzaje łożysk?
Istnieje wiele różnych typów łożysk, z których każde jest używane do określonych celów i zaprojektowane do przenoszenia określonych rodzajów obciążeń, promieniowych lub wzdłużnych. Tutaj przyjrzymy się 6 najpopularniejszym typom: łożyska ślizgowe, łożyska toczne, łożyska klejnotowe, łożyska płynne i łożyska magnetyczne.
Łożyska ślizgowe
Łożyska ślizgowe są najprostszym typem łożyska i składają się tylko z powierzchni łożyska bez elementów tocznych. Charakteryzują się dużą nośnością, są generalnie najtańsze i, w zależności od materiałów, mają znacznie dłuższą żywotność niż inne typy.
Łożyska toczne
Łożyska toczne zawierają elementy toczne w kształcie kulek lub cylindrów, co umożliwia ruch z niewielkimi oporami toczenia. Łożyska te obejmują łożyska kulkowe i łożyska wałeczkowe. Łożyska toczne służą do ułatwienia swobodnego ruchu części w ruchu obrotowym. Elementy toczne przenoszą obciążenie bez większego tarcia, ponieważ tarcie ślizgowe zostało zastąpione tarciem tocznym. Zaletami łożysk tocznych jest niskie tarcie, wysoka ładowność i łatwa konserwacja.
Łożyska kulkowe są najczęstszym typem łożysk tocznych. Łożyska te mogą przenosić zarówno obciążenia promieniowe, jak i wzdłużne, ale są zwykle stosowane tam, gdzie obciążenie jest stosunkowo małe.
Łożyska kulkowe
Łożysko kulkowe jest najczęstszym typem łożyska. Składa się z małych metalowych kulek, które znajdują się pomiędzy dwoma metalowymi pierścieniami. Tarcie ślizgowe jest bardzo wysokie, dlatego zapewniają mniejsze straty energii. Wewnętrzne bieżnie i kulki mogą się swobodnie obracać, a zewnętrzne bieżnie są nieruchome. Wał jest zamontowany wewnątrz bieżni wewnętrznych, a bieżnie zewnętrzne są przymocowane do silnika. Zaletami tego typu łożysk jest mały opór, łatwo wymienne części, obsługa dużego obciążenia i duża wytrzymałość.
Łożyska klejnotowe
Łożyska klejnotowe to łożyska ślizgowe z metalowym wrzecionem, które obraca się w wysadzanym klejnotami otworze obrotowym. Przenoszą obciążenia, obracając oś nieco poza środkiem i są zwykle używane w zegarkach mechanicznych lub miernikach. Wynika to z ich niskiego i przewidywalnego tarcia, które poprawia dokładność zegarka.
Łożyska płynne
Łożyska płynne to rewolucyjny typ łożysk, zastępujący obecnie łożyska metalowe. Tutaj płyn poddawany jest kontaktowi dwóch elementów, co zmniejsza tarcie. Ze względu na ciśnienie płynu dwa elementy zawsze pozostają rozdzielone i nie stykają się. Zapewnia bardzo cichą pracę i mniej wibracji niż jakiekolwiek inne łożyska metalowe. Łożyska płynne są używane w zastosowaniach o wysokim obciążeniu, dużej prędkości lub wysokiej precyzji, z którymi zwykłe łożyska kulkowe nie mogłyby sobie poradzić, lub byłyby narażone na zwiększone wibracje i hałas.
Łożyska magnetyczne
Łożyska magnetyczne wykorzystują koncepcję lewitacji magnetycznej, aby utrzymać ruchomy element w powietrzu. Jest to bardzo popularne łożysko, ponieważ nie ma ograniczeń co do prędkości obracającego się elementu. Dostępne są dwa typy łożysk magnetycznych, jeden jest aktywny, a drugi pasywny. Wymagają ciągłego zasilania w celu utrzymania stabilnego obciążenia, a tym samym wymagają dodatkowego łożyska w przypadku awarii zasilania lub systemu sterowania. Łożyska magnetyczne charakteryzują się bardzo niskim i przewidywalnym tarciem oraz możliwością pracy bez smarowania lub w próżni. Są coraz częściej stosowane w maszynach przemysłowych, takich jak turbiny, silniki i generatory.
Artykuł powstał we współpracy z AlexHP – hurtownią łożysk i akcesoriów łożyskowych. Jeśli chcesz poznać inne rodzaje łożysk i zapoznać się z ich zastosowaniem i funkcjonalnością, skontaktuj się z fachowcami, którzy pomogą Ci dobrać najlepsze łożysko do Twoich zastosowań.