Kompletny przewodnik po łożyskach

Kompletny przewodnik po łożyskach

Łożysko to precyzyjna część, która umożliwia ruch obrotowy lub liniowy w sprzęcie i służy do zmniejszania tarcia między ruchomymi częściami oraz zwiększania prędkości i wydajności ruchomych części. Jednocześnie łożyska poddawane są różnym obciążeniom naprężeniowym, aby wspierać inne części maszyny.

Kiedy wewnątrz maszyny stykają się dwie metalowe części, powstaje duże tarcie, które z czasem prowadzi do zużycia materiału. Łożyska zmniejszają tarcie i ułatwiają ruch dzięki dwóm powierzchniom, które toczą się względem siebie.

Rodzaj elementów tocznych w łożysku Powierzchnie te mogą się różnić w zależności od rzeczywistego zastosowania łożyska, ale ogólnie łożysko składa się z dwóch pierścieni lub tarcz z bieżniami, elementów tocznych, takich jak rolki lub kulki. Toczą się po powierzchniach metalowych i zewnętrznych powierzchniach metalowych, oraz klatki, które utrzymują rolki i prowadzą elementy toczne.

Podobnie jak koła, łożyska pełnią w systemie dwie kluczowe funkcje: przenoszą ruch, umożliwiając komponentom obrót względem siebie, oraz przenoszą siłę poprzez przesuwanie lub toczenie. W zależności od konstrukcji łożyska obciążenie działające na łożysko może być promieniowe lub osiowe.

Łożyska

Celem tego przewodnika jest zapoznanie z najczęściej spotykanymi typami łożysk, ich cechami konstrukcyjnymi i sposobami działania, sposobem radzenia sobie z siłami, właściwymi procedurami montażu i konserwacji oraz najczęstszymi problemami, które mogą powodować awarie łożysk.

1. Klasyfikacja łożysk

Łożyska można klasyfikować według różnych kryteriów, takich jak konstrukcja i sposób działania, dopuszczalny ruch lub kierunek obciążenia. Z konstrukcyjnego punktu widzenia łożyska można podzielić na:

Łożyska ślizgowe – Znane również jako łożyska tulejowe lub ślizgowe, są najprostszym rodzajem łożysk. Mają kształt cylindryczny, nie zawierają ruchomych części i są zwykle stosowane w maszynach z obrotowymi lub przesuwnymi zespołami wałów. Łożyska ślizgowe mogą być wykonane z metalu lub tworzywa sztucznego i można w nich zastosować smar, taki jak olej lub grafit, w celu zmniejszenia tarcia pomiędzy wałem a jego obrotowym otworem. Zwykle stosuje się je do ruchów ślizgowych, obrotowych, oscylacyjnych lub posuwisto-zwrotnych.

Łożyska ślizgowe

Rodzaje elementów tocznych w łożyskach

Łożyska toczne – Łożyska te mają złożoną konstrukcję i służą do przenoszenia większych obciążeń. Składają się z elementów tocznych, takich jak kulki lub cylindry, umieszczonych pomiędzy bieżniami obrotowymi i nieruchomymi. Względny ruch pierścienia gniazda powoduje ruch elementów tocznych z mniejszym tarciem i mniejszym poślizgiem. Łożyska toczne są stosowane w zastosowaniach obrotowych do przenoszenia obciążeń pomiędzy częściami maszyn lub do prowadzenia elementów maszyn, takich jak koła, osie i wały. Mają niskie tarcie, wysoką precyzję i są w stanie osiągać wysokie prędkości obrotowe przy niskim poziomie hałasu, niskim poziomie ciepła i niskim zużyciu energii. Łożyska są ekonomiczne, wymienne i zgodne z międzynarodowymi normami wymiarowymi.

Łożyska toczne

W zależności od kształtu elementów tocznych łożyska te można dalej podzielić na łożyska kulkowe i łożyska wałeczkowe, przy czym istnieją różne podtypy: łożyska walcowe, łożyska baryłkowe, łożyska stożkowe, łożyska igiełkowe i łożyska przekładni.

Łożyska płynne – Jak sama nazwa wskazuje, łożyska te zawierają warstwę płynu pomiędzy powierzchniami łożysk. Płyn może być cieczą lub gazem pod ciśnieniem i jest rozprowadzany w postaci cienkiej, szybko poruszającej się warstwy pomiędzy pierścieniem wewnętrznym i zewnętrznym. Ponieważ powierzchnie łożysk nie stykają się bezpośrednio, w tego typu łożyskach nie występuje tarcie ślizgowe, więc całkowite tarcie i zużycie tych elementów jest znacznie niższe niż w łożyskach tocznych.

Łożyska magnetyczne – Łożyska te wykorzystują lewitację magnetyczną do podtrzymywania obciążenia, co oznacza, że ​​wewnątrz łożyska nie ma kontaktu powierzchniowego. Eliminując tarcie i zużycie materiału, łożyska magnetyczne zapewniają dłuższą żywotność i mogą obsługiwać najwyższe prędkości ze wszystkich typów łożysk. Komponenty te są często pierwszym wyborem w zastosowaniach przemysłowych, takich jak rafinacja ropy naftowej, przetwarzanie gazu lub wytwarzanie energii, ale także w zastosowaniach związanych z szybką optyką i zastosowaniami próżniowymi.

Najpopularniejsze typy łożysk omówimy szczegółowo w kolejnych rozdziałach tego przewodnika, ale na razie przejdziemy do klasyfikacji łożysk.

Kierunek obciążenia łożyska

Kolejnym kryterium klasyfikacji łożysk jest kierunek obciążenia, jakie mogą przenosić. Z tego punktu widzenia łożyska dzieli się na trzy kategorie: łożyska promieniowe, łożyska wzdłużne i łożyska liniowe.

Kierunek obciążenia łożyska

Kąt działania łożyska z wałem określa rodzaj łożyska: kąt działania łożyska promieniowego wynosi poniżej 45°, natomiast kąt działania łożyska wzdłużnego przekracza 45°.

Łożyska liniowe prowadzą ruchome części po linii prostej. Są one również znane jako prowadnice liniowe i występują w dwóch głównych kształtach: okrągłym i kwadratowym.

Łożyska promieniowe mogą przenosić obciążenia spadające pionowo na wał. W zależności od konstrukcji mogą przenosić również pewne obciążenia osiowe w jednym lub obu kierunkach. Łożyska promieniowe są montowane prostopadle do osi wału. Łożyska ślizgowe – znane również jako łożyska poprzeczne – są powszechnie stosowane jako łożyska promieniowe.

Łożyska wzdłużne podlegają obciążeniom równoległym do osi łożyska, dlatego są zaprojektowane tak, aby przenosić siły w tym samym kierunku co wał (obciążenie osiowe).

W zależności od konstrukcji łożyska te mogą przenosić obciążenia czysto osiowe w jednym lub obu kierunkach, a czasami pewne obciążenia promieniowe, ale w przeciwieństwie do łożysk promieniowych elementy te nie wytrzymują bardzo dużych prędkości.

Uwaga: Biorąc pod uwagę, że zarówno łożyska ślizgowe, jak i toczne mogą przenosić obciążenia zarówno w kierunku promieniowym, jak i osiowym, wybór konstrukcji łożyska zależy od wymagań zastosowania.

2. Konstrukcja i zastosowania łożysk ślizgowych

Jak wspomniano wcześniej, istnieją dwa główne typy konstrukcji nośnych: łożyska ślizgowe i łożyska toczne. Zobaczmy, jakie są najczęstsze podtypy tych kategorii i co je różnicuje pod względem projektu, materiału i zastosowania.

Łożysko ślizgowe

Łożyska ślizgowe są wykonane z jednej powierzchni nośnej i nie mają części tocznych. Konstrukcja zależy od rodzaju wymaganego ruchu i obciążeń, jakie łożysko musi przenosić. Te części maszyn pracują ciszej niż łożyska toczne, są tańsze i wymagają mniej miejsca.

Z drugiej strony charakteryzują się większym tarciem pomiędzy swoimi powierzchniami, co skutkuje większym poborem mocy maszyny i jest podatne na uszkodzenia w przypadku dostania się zanieczyszczeń do środka smarnego.

Łożyska ślizgowe mogą być wykonane z różnych materiałów, ale muszą być trwałe, charakteryzujące się niskim zużyciem i tarciem, odpornością na wysokie temperatury i korozję. Zwykle powierzchnia nośna składa się z co najmniej dwóch elementów, jednego bardziej miękkiego i jednego twardszego. Typowe materiały obejmują babbitt (podwójny materiał składający się z metalowej obudowy i plastikowej powierzchni nośnej), żeliwo, brąz, grafit, a także ceramikę i tworzywa sztuczne.

Chociaż łożyska ślizgowe na ogół wymagają smarowania, są one – przynajmniej w teorii – zdolne do pracy w nieskończoność, dlatego można je stosować w zastosowaniach, w których awaria tych elementów miałaby poważne konsekwencje. Przykładami są duże turbiny przemysłowe, takie jak turbiny parowe w elektrowniach, sprężarki pracujące w zastosowaniach krytycznych, silniki samochodowe, zastosowania morskie itp.

Łożysko ślizgowe 2

Jeśli chodzi o główne typy łożysk ślizgowych, istnieją trzy kategorie ważne z konstrukcyjnego punktu widzenia: tuleje lub tuleje, łożyska pełne i łożyska ślizgowe dwuczęściowe. Inna klasyfikacja łożysk ślizgowych dzieli je na hydrodynamiczne i hydrostatyczne.

Łożyska ślizgowe sferyczne

Łożyska ślizgowe przegubowe mają pierścień wewnętrzny o wypukłej powierzchni zewnętrznej i pierścień zewnętrzny o wklęsłej powierzchni wewnętrznej. Obydwa pierścienie pasują do siebie, więc pomiędzy nimi nie ma elementów tocznych. Jednakże, w zależności od materiału użytego na pierścień, można zastosować powłokę w celu zmniejszenia zużycia.

Łożyska z obydwoma pierścieniami wykonane ze stali wymagają konserwacji, ponieważ mają hartowane powierzchnie ślizgowe na obu pierścieniach. Są pokryte materiałami takimi jak dwusiarczek molibdenu, twardy chrom lub fosforan w celu zwiększenia odporności na zużycie i korozję. Aby ułatwić ponowne smarowanie, łożyska te posiadają otwory smarowe i pierścieniowe rowki.

Łożyska ślizgowe baryłkowe (stal na stali) wymagające konserwacji nadają się do zastosowań obejmujących duże obciążenia w zmiennych kierunkach, duże obciążenia statyczne lub obciążenia udarowe.

Bezobsługowe łożyska ślizgowe baryłkowe nadają się do zastosowań wymagających długiej, bezobsługowej żywotności łożysk, takich jak maszyny i komponenty, które są trudne do ponownego smarowania. Łożyska te są zwykle wykonane z materiałów takich jak stal i kompozyty PTFE, tkaniny PTFE lub stopy miedzi. Wytrzymałość na obciążenia dynamiczne jest wyższa niż w przypadku łożysk typu stal o stal, a dzięki zastosowanym materiałom łożyska te charakteryzują się niższym tarciem.

Łożyska ślizgowe sferyczne

W zależności od materiału pierścień zewnętrzny może być dociśnięty do pierścienia wewnętrznego lub może mieć promieniowe rozcięcia, które są połączone śrubami. Powierzchnie stykowe mogą być pokryte chromem, PTFE lub fosforanem w celu zwiększenia odporności na zużycie i korozję. W niektórych konstrukcjach można dodać uszczelki, aby zmniejszyć zanieczyszczenie i wydłużyć żywotność łożyska.

Łożyska ślizgowe baryłkowe są stosowane w zastosowaniach, w których musi być kompensowany ruch współliniowy pomiędzy wałem a obudową. Kiedy są w stanie wytrzymać duże obciążenia i wstrząsy, nazywane są również łożyskami ślizgowymi przegubowymi do dużych obciążeń.

Końcówki drążków

Końcówki drążków składają się z główki oczkowej ze zintegrowanym trzpieniem, która służy jako obudowa dla łożysk ślizgowych przegubowych. Gwinty wewnętrzne są zazwyczaj lewoskrętne lub wewnętrzne, natomiast gwinty zewnętrzne są zewnętrzne.

Łożysko jest zamocowane w obudowie, więc w przeciwieństwie do łożysk ślizgowych sferycznych, które zapewniają możliwość niewspółosiowości, końcówki drążków nie mają tej cechy. Są jednak bardzo łatwe w montażu, mają kompaktową i lekką konstrukcję i stanowią dobrą alternatywę dla tradycyjnych elementów obudów. Końcówki drążków, powszechnie stosowane w drążkach sterujących, mechanizmach i połączeniach, można łatwo zintegrować z różnymi zastosowaniami.

Podobnie jak łożyska ślizgowe przegubowe, końcówki drążków mogą być bezobsługowe lub wymagać konserwacji. Końcówki drążków typu stal na stali i stal na brązie mają powierzchnie ślizgowe odporne na zużycie, ale wymagają regularnego smarowania. Nadają się do zastosowań obejmujących duże obciążenia zmienne. W przypadku bezobsługowych główek drążków najczęściej wykonuje się je z materiałów takich jak stal i kompozyt PTFE lub stal i tkanina PTFE, dzięki czemu tarcie jest znacznie mniejsze. Łożyska te nadają się do zastosowań wymagających długiej żywotności łożyska, trudnych do ponownego smarowania i stałego kierunku obciążenia.

końcówki drążków 2

Tuleja

Najpopularniejszym typem łożyska ślizgowego jest łożysko ślizgowe tuleja, który jest oddzielnym elementem wkładanym do obudowy w celu zapewnienia powierzchni nośnej. Kształt jest zwykle cylindryczny, a standardową konfiguracją jest łożysko ślizgowe i łożysko kołnierzowe. Łożyska ślizgowe mają proste powierzchnie wewnętrzne i zewnętrzne oraz tę samą średnicę, podczas gdy łożyska kołnierzowe mają na jednym końcu kołnierz, który służy do ustalania położenia elementów w zespole, a czasami do zakrywania otworów montażowych i utrzymywania łożyska na miejscu.

Ponadto łożyska ślizgowe mogą być również wyłożone, w takim przypadku na powierzchnię wewnętrzną i zewnętrzną stosuje się różne materiały. Tuleje stosuje się do ruchu liniowego, oscylacyjnego i obrotowego, tuleje proste nadają się do przenoszenia obciążeń promieniowych, a tuleje kołnierzowe mogą przenosić obciążenia promieniowe i osiowe w jednym kierunku.

W przeciwieństwie do łożysk tocznych, łożyska ślizgowe (w tym tuleje) działają poprzez przesuwanie. Ich konstrukcja może być jedno lub wielowarstwowa, w zależności od wymaganej wytrzymałości. Łożyska ślizgowe są wykonane z różnych materiałów i zwykle są samosmarujące, co zapewnia płynniejszą pracę i większą trwałość.

Najpopularniejszymi materiałami na tuleje są metale odlewane i obrabiane maszynowo, ceramika, kompozyty nawijane na włóknach, stabilizowane materiały polimerowe oraz kombinacje tych materiałów. Jeśli chodzi o smary, można stosować zarówno ciała stałe, jak i ciecze, ale smary stałe mogą zwykle działać w wyższych temperaturach niż smary na bazie oleju lub smaru. W niektórych zastosowaniach tuleja będzie pracować na sucho bez dodatkowego smarowania.

tuleja

Rękawy mogą być pełne, dzielone lub zatrzaskowe. Różnica pomiędzy tulejami pełnymi i dzielonymi (łożyskami owiniętymi) polega na tym, że te ostatnie posiadają na swojej długości wycięcie ułatwiające montaż. Łożyska zatrzaskowe są podobne do łożysk dzielonych, ale mają zatrzaski w wycięciach, w których części są łączone.

owinięte łożysko

Zazwyczaj tuleje liniowe nie są wciskane w obudowę, ale są mocowane za pomocą pierścieni ustalających lub pierścieni wtopionych w zewnętrzną średnicę tulei. Kiedy tuleje są używane podobnie do podkładek, nazywa się je podkładkami oporowymi. Istnieje jednak między nimi różnica: w przeciwieństwie do standardowych podkładek lub podkładek, podkładki oporowe muszą przenosić obciążenia i nie powinny zużywać się z biegiem czasu.

Tuleja samosmarująca

Specjalnym typem tulei jest tuleja samosmarująca, w której wewnątrz łożyska tworzy się stały film smarujący w wyniku przeniesienia niewielkiej ilości materiału powierzchniowego. Dzieje się tak podczas początkowego okresu docierania łożyska, ale ilość przenoszonego materiału jest na tyle mała, że ​​nie wpływa to na działanie i charakterystykę przenoszenia obciążenia łożyska.

Folia styka się ze wszystkimi ruchomymi częściami sprzętu, smarując je i chroniąc, pomagając w ten sposób wydłużyć żywotność łożysk. Eliminuje to potrzebę dodatkowego smarowania i zmniejsza koszty konserwacji. Ze względu na cieńsze ścianki tuleje samosmarujące mają tę zaletę, że są lżejsze i mają doskonałą odporność na zużycie. Wytrzymują duże obciążenia i mają uproszczoną konstrukcję, co jest ekonomiczne w dłuższej perspektywie.

Dwuczęściowe łożysko ślizgowe

Dwuczęściowe łożyska ślizgowe, nazywane łożyskami pełnymi, są stosowane w maszynach przemysłowych, w których wymagane są większe średnice, np. w łożyskach wału korbowego. Składają się z dwóch części zwanych skorupami, które są utrzymywane w miejscu za pomocą różnych mechanizmów.

Jeśli muszle są duże i grube, można je ustawić za pomocą ograniczników guzikowych lub kołków. Do obudowy przykręca się ogranicznik przycisku, a kołki łączą ze sobą obie obudowy. Inną możliwością jest zastosowanie występów na krawędzi linii podziału względem wycięcia w obudowie, aby zapobiec przesuwaniu się obudowy po zamontowaniu.

Łożyska toczne mają mniejsze tarcie i mniejsze wymagania dotyczące smarowania niż łożyska ślizgowe. Ich funkcją jest podtrzymywanie i prowadzenie wirujących i oscylujących elementów maszyn, takich jak wały, koła czy wały, a także przenoszenie obciążeń pomiędzy różnymi częściami zespołu.

Występują w standardowych rozmiarach, a ich wymiana jest łatwa i tania. Minimalizując tarcie i umożliwiając wysokie prędkości obrotowe, łożyska te zmniejszają zużycie ciepła i energii, zwiększając wydajność procesu.

Łożyska toczne składają się zwykle z dwóch bieżni – pierścienia wewnętrznego i zewnętrznego, elementami tocznymi mogą być kulki lub rolki oraz klatki, która oddziela elementy toczne w określonych odstępach i utrzymuje je na miejscu w bieżni. pozycji, umożliwiając im jednocześnie swobodny obrót.

łożyska toczne

Bieżnie są częścią łożyska, która przenosi obciążenia działające na sprzęt. Gdy łożysko jest montowane w zespole, pierścień wewnętrzny łożyska pasuje do wału lub osi, a pierścień zewnętrzny do oprawy.

Pierścień jest zwykle wykonany ze specjalnej stali stopowej chromowej o wysokiej czystości i dużej twardości, która jest hartowana, szlifowana i honowana. Można również stosować stal nierdzewną, ceramikę i tworzywa sztuczne, szczególnie w obszarach, w których może być wymagana mniejsza waga, takich jak przemysł motoryzacyjny. Mimo to materiały te nie są w stanie wytrzymać takich samych temperatur i obciążeń jak stal.

Cage_utrzymuje elementy toczne w miejscu i zapobiega ich wypadaniu podczas wirowania. Ze względu na konstrukcję łożyska obciążenie nie działa bezpośrednio na koszyk. Element może być wytwarzany różnymi metodami, ale popularne typy obejmują koszyki tłoczone, formowane i obrabiane maszynowo. Jeśli chodzi o materiały, najczęściej wybierane są stal, plastik i mosiądz.

Wreszcie elementy toczne dzieli się na dwie główne grupy, które wyróżniają również podstawowe typy łożysk tocznych: elementy kulkowe w łożyskach kulkowych i rolki w łożyskach tocznych. W przypadku kulek kontakt z bieżnią następuje w określonym punkcie, natomiast w przypadku rolek powierzchnia styku jest nieco większa i liniowa.

Te cechy sprawiają, że łożyska kulkowe nadają się do zastosowań wymagających wyższych prędkości, ponieważ mała powierzchnia styku zapewnia niskie tarcie toczne. Jednakże łożyska kulkowe mają ograniczoną nośność, dlatego w zastosowaniach wymagających większych obciążeń preferowane mogą być łożyska wałeczkowe. Łożyska wałeczkowe mają większe tarcie i lepszą nośność ze względu na większy kontakt z bieżniami, ale przy niższych prędkościach.

Rolki mogą być cylindryczne, stożkowe, kuliste lub w kształcie igieł i podobnie jak kulki wykonane są z wysokiej czystości stali stopowej chromu. Czasami można zastosować również specjalne materiały, takie jak ceramika lub tworzywa sztuczne.

Łożyska toczne i kulkowe

  • Łożyska kulkowe: Łożyska kulkowe składają się z kulek tworzących punkty styku z bieżniami pierścieni. Wraz ze wzrostem obciążenia łożyska powierzchnia styku łożyska staje się owalna. Ze względu na małą powierzchnię styku łożyska kulkowe mogą przenosić duże prędkości, ale ich nośność jest ograniczona ze względu na konstrukcję.

  • Łożyska toczne: W łożyskach tocznych rolki tworzą linię styku z bieżnią pierścieniową. Wzrost obciążenia powoduje, że linia jezdna staje się prostokątna, patrz rysunek 2. Ze względu na większą powierzchnię styku może przenosić większe obciążenia, ale będzie się obracać wolniej niż łożysko kulkowe o podobnych rozmiarach.

Części łożyskowe

Pierścień wewnętrzny i bieżnia (A): Pierścień wewnętrzny to mniejszy pierścień na wale. Znajduje się na bieżni zewnętrznej (D).

  • W łożyskach wałeczkowych bieżnie są płaskie lub zbieżne z kołnierzami, które utrzymują rolki na miejscu.

  • Na łożysku kulkowym wytnij rowek na jego zewnętrznym obwodzie.

Elementy toczne (B): Łożysko może się swobodnie obracać dzięki kulkom lub wałeczkom zamocowanym pomiędzy pierścieniem wewnętrznym i zewnętrznym. Jeśli ich nie ma, tarcie pomiędzy bieżniami może szybko uszkodzić łożysko. Kulki i rolki w łożyskach są produkowane według dokładnych specyfikacji symetrycznych, ponieważ asymetryczne elementy toczne pogarszają działanie łożyska. Elementy toczne w dużym stopniu zależą od jakości ich powierzchni, ponieważ wpływa ona na płynność ich obrotu. Tarcie generuje ciepło, skracając żywotność łożyska i zwiększając hałas łożyska.

Koszyk łożyskowy (C): Koszyk łożyskowy utrzymuje kulki lub rolki pomiędzy bieżnią wewnętrzną i zewnętrzną. Dzięki temu kulki/rolki mogą się swobodnie obracać, ale zachowują nachylenie.

Bieżnia zewnętrzna (D): Łożysko składa się z bieżni zewnętrznej i bieżni wewnętrznej (pierścienia), na której znajdują się kulki lub rolki.

  • W przypadku łożysk tocznych bieżnia zewnętrzna jest płaska, sferyczna lub zwężająca się z kołnierzami utrzymującymi rolki na miejscu.

  • W łożyskach kulkowych wytnij rowek wzdłuż wewnętrznego obwodu bieżni, aby utrzymać kulki na miejscu.

Kompletne łożysko (E): Gdy wszystkie części zostaną zmontowane, tworzą łożysko. Elementy toczne mogą być odsłonięte, jak pokazano na rysunku 3 (E), a te wymagają odpowiedniego smarowania, aby prawidłowo funkcjonować. Łożyska mogą być wyposażone w uszczelnienia, które chronią elementy toczne przed środowiskiem i są już nasmarowane.

Omawiając łożyska, ważne jest, aby omówić obciążenia. Obciążenie to siła działająca na łożysko. Na łożysko obciążone aktualnie działa siła, w przeciwieństwie do łożyska nieobciążonego. Należy wziąć pod uwagę różne czynniki obciążenia, takie jak kierunek obciążenia, rodzaj obciążenia i warunki obciążenia.

  • Obciążenie promieniowe: Obciążenie promieniowe to dowolne obciążenie działające pod kątem prostym do osi łożyska.

  • Obciążenie osiowe: Obciążenie osiowe lub wzdłużne to dowolne obciążenie działające wzdłuż osi łożyska.

  • Połączone obciążenie: Obciążenie kombinowane to kombinacja składowych obciążenia promieniowego i osiowego.

obciążenie promieniowe łożyska

Obciążenie promieniowe

obciążenie osiowe łożyska

Obciążenie osiowe

kombinowane obciążenie łożyska

Połączone obciążenie

rodzaj obciążenia

Obciążenia dynamiczne: Są to siły obrotowe działające na łożysko podczas jego obrotu. Obciążenia te prowadzą do zużycia łożysk.

Obciążenia statyczne: Ciągłe wysokie lub przerywane obciążenia szczytowe. Pod obciążeniem statycznym czynnikiem ograniczającym jest wytrzymałość materiału łożyska.
stan obciążenia

stan obciążenia

Stałe obciążenie: Pod stałym obciążeniem kierunek obciążenia nie zmienia się i ta sama część łożyska jest obciążona w sposób ciągły, co jest również znane jako strefa obciążenia.

Ładowanie naprzemienne: Przy obciążeniu zmiennym sąsiadujące ze sobą obszary łożyska są naprzemiennie obciążane i odciążane.

Te cechy sprawiają, że łożyska kulkowe nadają się do zastosowań wymagających wyższych prędkości, ponieważ mała powierzchnia styku zapewnia niskie tarcie toczne. Jednakże łożyska kulkowe mają ograniczoną nośność, dlatego w zastosowaniach wymagających większych obciążeń preferowane mogą być łożyska wałeczkowe. Łożyska wałeczkowe mają większe tarcie i lepszą nośność ze względu na większy kontakt z bieżniami, ale przy niższych prędkościach.

Rolki mogą być cylindryczne, stożkowe, kuliste lub w kształcie igieł i podobnie jak kulki wykonane są z wysokiej czystości stali stopowej chromu. Czasami można zastosować również specjalne materiały, takie jak ceramika lub tworzywa sztuczne.

Łożyska kulkowe

Zgodnie z konfiguracją pierścieni, Łożyska kulkowe dzielą się na dwie kategorie: łożyska kulkowe zwykłe i łożyska kulkowe skośne. Obydwa typy wytrzymują siłę promieniową i osiową, dlatego można je podzielić na łożyska kulkowe promieniowe i łożyska kulkowe wzdłużne.

Kolejnym kryterium klasyfikacji jest liczba rzędów tocznych – pojedynczych, podwójnych i poczwórnych oraz separacja lub brak separacji pomiędzy pierścieniami.

Biorąc pod uwagę wszystkie te kryteria, możemy wyróżnić kilka modeli łożysk kulkowych:

  • Łożyska kulkowe zwykłe jednorzędowe,

  • Łożyska kulkowe skośne jednorzędowe,

  • Łożyska kulkowe skośne dwurzędowe,

  • Łożyska kulkowe czteropunktowe,

  • Łożyska kulkowe wahliwe,

  • Łożyska kulkowe wzdłużne itp.

Łożyska kulkowe są wykorzystywane w różnorodnych zastosowaniach, od prostych urządzeń, takich jak deskorolki, po złożone maszyny lub silniki. Na przykład w przemyśle lotniczym łożyska stosuje się w skrzyniach biegów, silnikach i kołach pasowych. Materiały na te łożyska obejmują nie tylko stal, ale także specjalną ceramikę, taką jak stal nierdzewna 440C pokryta azotkiem krzemu lub węglikiem tytanu.

Inne typowe zastosowania łożysk kulkowych obejmują silniki elektryczne i generatory, pompy i sprężarki, dmuchawy, wentylatory, skrzynie biegów i napędy, turbiny, maszyny rolnicze, systemy przenośników, maszyny na polach naftowych, robotykę, zawory przemysłowe i.

Łożyska kulkowe zwykłe

Kulki łożysk kulkowych zwykłych są utrzymywane na miejscu przez głębokie rowki na bieżniach i mogą przenosić obciążenia promieniowe i osiowe. Nadają się do pracy z bardzo dużymi prędkościami, zapewniają niskie tarcie, wytwarzają minimalny hałas i wibracje, są łatwe w montażu i wymagają mniej konserwacji niż inne typy łożysk. Łożyska kulkowe są najpowszechniejszym rodzajem łożysk tocznych, z których najczęściej stosowane są łożyska kulkowe zwykłe.

W konstrukcji AUB pierścień wewnętrzny jest początkowo umieszczany mimośrodowo w stosunku do pierścienia zewnętrznego, a kulki wprowadzane są do łożyska przez szczelinę utworzoną pomiędzy obydwoma pierścieniami.

Po równomiernym rozmieszczeniu w zespole łożyska pierścienie stają się koncentryczne, dzięki czemu do łożyska można dodać również koszyk. Jak wspomniano wcześniej, rolą klatki nie jest podtrzymywanie ładunku, ale utrzymywanie piłki na miejscu podczas pracy.

Pierścień wewnętrzny jest zwykle mocowany na wale obrotowym, natomiast pierścień zewnętrzny jest montowany na obudowie łożyska. Gdy na obudowę łożyska działa obciążenie, obciążenie jest przenoszone z pierścienia zewnętrznego na kulki, a z kulek na pierścień wewnętrzny. Łożyska kulkowe zwykłe nadają się do zastosowań wymagających dużych obciążeń i dużych prędkości.

W konstrukcji z wypełnieniem szczelinowym pomiędzy dwoma pierścieniami można montować kulki, dzięki czemu nośność promieniowa łożyska jest większa niż w przypadku łożysk Conrad. Jednakże nośność osiowa tych elementów nie jest zbyt dobra.

elementy łożysk z głębokimi rowkami

Łożyska kulkowe zwykłe mogą być stosowane jako łożyska otwarte i są łatwe w smarowaniu, ale wadą jest to, że na kulkach gromadzi się kurz. Inną konfiguracją jest łożysko z metalowymi osłonami i/lub uszczelnieniami, w przypadku którego zanieczyszczenie jest umiarkowane. Łożyska z osłonami lub uszczelkami po obu stronach są nasmarowane na cały okres eksploatacji i dlatego wymagają niewielkiej konserwacji.

Łożyska z osłonami lub uszczelkami nazywane są również łożyskami krytymi. Chociaż konstrukcja może się różnić, uszczelnienia są zwykle montowane na pierścieniu zewnętrznym i mogą mieć postać uszczelek bezkontaktowych, uszczelek o niskim tarciu lub osłon.

Nakładki są używane w zastosowaniach, w których pierścień wewnętrzny obraca się i jest montowany na pierścieniu zewnętrznym, tworząc wąską szczelinę z pierścieniem wewnętrznym. Chronią przed kurzem i brudem i są zwykle wykonane z płyt stalowych. Uszczelki są zwykle skuteczne niż buty, ponieważ mają mniejszy luz od pierścienia wewnętrznego. Mogą pracować z prędkościami tarczowymi lub wyższymi i są wykonane ze wzmocnionego płytą stalową NBR lub podobnego materiału, aby zapewnić odporność na zużycie.

Jeśli chodzi o koszyki w łożyskach kulkowych zwykłych, różnią się one również konstrukcją, ale niektóre popularne konstrukcje to koszyki taśmowe wykonane z blachy stalowej lub mosiężnej, koszyki z blachy mosiężnej lub stalowe nitowane, obrobione maszynowo koszyki z żółtej miedzi lub koszyki zatrzaskowe wykonane ze stali poliamidowej 66.

Podsumowując, łożyska kulkowe zwykłe są urządzeniami uniwersalnymi, odpowiednimi do pracy z dużymi i bardzo dużymi prędkościami, działającymi solidnie i wymagającymi niewielkiej konserwacji. Mogą przenosić obciążenia promieniowe i osiowe w obu kierunkach, a w konstrukcjach jednorzędowych najczęściej stosowanym typem łożysk są łożyska kulkowe zwykłe.

Łożyska kulkowe skośne

Łożyska kulkowe skośne są również dostępne w różnych konstrukcjach i są dostępne jako łożyska jedno- lub dwurzędowe, pary lub łożyska o styku czteropunktowym. Ich konstrukcja pozwala tym elementom wytrzymać siły osiowe i promieniowe, dzięki czemu nadają się do zastosowań wymagających dużych obciążeń i dużych prędkości.

W przeciwieństwie do łożysk kulkowych zwykłych, w łożyskach skośnych zastosowano osiowo asymetryczne bieżnie, które podczas użytkowania tworzą kąt styku pomiędzy pierścieniem a kulkami. Cechą charakterystyczną tych łożysk jest to, że jeden lub oba pierścienie – zwykle pierścień zewnętrzny – mają jedno obrzeże wyżej od drugiego.

Łożyska te działają dobrze, gdy są wyposażone w obciążenia wzdłużne. Kąt zwilżania zwykle waha się od 10 do 45 stopni, a wraz ze wzrostem tego kąta wzrasta również zdolność ciągu.

Łożyska skośne są dostępne w różnych wersjach konstrukcyjnych, z uszczelkami lub osłonami. Nie tylko zapobiegają zanieczyszczeniom, ale także pełnią funkcję środka zatrzymującego smary. Łożyska te mogą być wykonane ze stali nierdzewnej, ceramiki hybrydowej lub tworzywa sztucznego i mogą być powlekane chromem, kadmem lub innymi materiałami. Ponadto można je wstępnie nasmarować, ponownie nasmarować lub mieć właściwości smarowania stałego.

Łożyska kulkowe skośne

Łożyska kulkowe skośne jednorzędowe

Mogą przenosić obciążenie osiowe tylko w jednym kierunku, dlatego też łożyska kulkowe skośne jednorzędowe są zwykle instalowane poprzez umieszczenie dwóch łożysk kulkowych skośnych jednorzędowych tyłem do siebie, twarzą w twarz lub szeregowo. Dlatego można uwzględnić wiele kierunków siły. Łożyska są blokowane na miejscu za pomocą pierścieni zabezpieczających, aby zapobiec przesuwaniu się wzdłuż wału.

Z powrotem do tyłu: Montując łożyska w ten sposób, mogą one przenosić obciążenia promieniowe i osiowe w dowolnym kierunku. Ponieważ odległość między środkiem łożyska a punktem obciążenia jest większa niż w przypadku innych metod montażu, łożysko może wytrzymać duże chwilowe i zmienne siły obciążenia.

Twarzą w twarz: Dzięki tej kolejności montażu łożyska mogą wytrzymać obciążenia promieniowe i osiowe w obu kierunkach. Jednakże, ze względu na tę metodę montażu, odległość pomiędzy środkiem łożyska a punktem obciążenia jest mała, w związku z czym chwilowa i zmienna obciążalność jest niska.

Tandem: Instalacja tandemowa może wytrzymać jednokierunkowe obciążenie osiowe i obciążenie promieniowe. Ponieważ obciążenie wału przenoszone jest przez dwa łożyska, może on wytrzymać duże obciążenia osiowe.

Łożyska kulkowe skośne dwurzędowe

Łożysko kulkowe skośne dwurzędowe jest podobne do dwóch łożysk kulkowych skośnych jednorzędowych ustawionych tyłem do siebie, ale wymaga mniejszej przestrzeni osiowej. Oprócz obciążeń promieniowych i osiowych są w stanie przejąć także momenty przechylające.

łożysko kątowe podwójne

Samonastawne łożyska kulkowe są stosowane, gdy w aplikacji może wystąpić niewspółosiowość lub niewspółosiowość wału. Posiada dwa rzędy kulek dzielących zewnętrzną sferyczną bieżnię, podczas gdy pierścień wewnętrzny ma dwie bieżnie o głębokim rowku stykającym się z narożami. Ponieważ kulki pozostają na miejscu na bieżni wewnętrznej, ale mają pewną swobodę ruchu na bieżni zewnętrznej, mogą działać nawet wtedy, gdy łożysko nie jest współosiowe z wałem. Nie nadają się one jednak do zastosowań wymagających dużych obciążeń.

Samonastawne łożysko kulkowe 1

Łożyska kulkowe łożyska

Łożyska kulkowe wzdłużne służą do przenoszenia obciążeń osiowych. Do wyboru są dwie kluczowe konstrukcje: jednokierunkowa i dwukierunkowa.

  • Łożyska kulkowe jednokierunkowe wzdłużne składają się z dwóch pierścieni (zwanych wałem i podkładką obudowy) oraz zespołu kulki i klatki. Mogą przenosić obciążenia osiowe tylko w jednym kierunku, w zależności od położenia kołnierza na bieżni wewnętrznej, bieżni zewnętrznej lub obu bieżniach.

  • Łożyska kulkowe wzdłużne dwukierunkowe składają się z trzech podkładek i dwóch zespołów kulek i koszyków. Podkładka wału oddziela zespół kulki i klatki. Łożyska te są przeznaczone do obciążeń osiowych, a nie promieniowych. Wytrzymują obciążenia osiowe w obu kierunkach.

Łożysko kulkowe wzdłużne 1

Łożysko rolkowe

Łożyska toczne dzielą się na różne typy w zależności od kształtu elementów tocznych. Główne kategorie łożysk tocznych to łożyska walcowe, łożyska igiełkowe, łożyska stożkowe i łożyska baryłkowe.

Łożyska walcowe są zaprojektowane tak, aby przenosić duże obciążenia promieniowe i umiarkowane obciążenia wzdłużne, zawierają cylindryczne rolki zaprojektowane w celu zmniejszenia koncentracji naprężeń.

Rolki stykają się bezpośrednio z bieżniami i są zwykle wykonane ze stali. Do łożysk walcowych z koszykami można również stosować materiały takie jak poliamid lub mosiądz.

Łożyska tego typu charakteryzują się niskim tarciem i długą żywotnością, niskim poziomem hałasu i niskim wytwarzaniem ciepła i mogą być stosowane w zastosowaniach wymagających dużych prędkości. Łożyska walcowe są dostępne w różnych wersjach, a ich nazwy różnią się w zależności od producenta.

Łożyska te można klasyfikować ze względu na liczbę rzędów rolek. Z tego punktu widzenia te części maszyn dzielą się na łożyska walcowe jednorzędowe, łożyska walcowe dwurzędowe i czterorzędowe. W modelach jednorzędowych pierścienie wewnętrzne i zewnętrzne są dla wszystkich modeli rozłączne, co oznacza, że ​​pierścień wewnętrzny z zespołem wałeczków i koszyka można montować niezależnie od pierścienia zewnętrznego.

Łożyska walcowe 4

W zależności od konstrukcji pierścienie mogą być karbowane lub nie, dzięki czemu mogą poruszać się osiowo względem siebie. Istnieją również modele bez klatek, w takim przypadku są one wyposażone w kompletne rolki dla większych obciążeń, ale przy niższych prędkościach.

Łożyska walcowe są powszechnie stosowane w takich gałęziach przemysłu jak wydobycie ropy naftowej, wytwarzanie energii, górnictwo, sprzęt budowlany, przekładnie i napędy, silniki elektryczne, dmuchawy, wentylatory, a także pompy, obrabiarki i walcarki.

Łożyska baryłkowe nadają się do zastosowań o niskiej i średniej prędkości i wytrzymują duże obciążenia. Ponieważ są samonastawne, są stosowane w zastosowaniach, w których występuje duże niewspółosiowość, wibracje i wstrząsy oraz w zanieczyszczonym środowisku.

Łożyska te są zwykle wykonane ze stali stopowej, mosiądzu, poliamidu lub stali miękkiej i są również dostępne w wersjach chromowanych.

Oś obrotu wsparta w otworze pierścienia wewnętrznego może być przesunięta w stosunku do pierścienia zewnętrznego, jest to możliwe dzięki kulistemu kształtowi wewnętrznemu pierścienia zewnętrznego oraz kształtowi wałeczków, które w rzeczywistości nie są kuliste, ale cylindryczny.

Wytrzymałe i zaprojektowane do dużych obciążeń promieniowych, łożyska te zapewniają długą żywotność i niskie tarcie. Są powszechnie stosowane w takich zastosowaniach, jak skrzynie biegów, pompy, wentylatory i dmuchawy mechaniczne, turbiny wiatrowe, napędy morskie i wiercenia na morzu, sprzęt górniczy i budowlany.

Jeśli chodzi o konstrukcję tych łożysk, posiadają one pierścień wewnętrzny z dwiema bieżniami nachylonymi pod kątem do osi łożyska, koszyk oraz pierścień zewnętrzny ze wspólną bieżnią kulistą. Rolki sferyczne są najczęściej ułożone w dwóch rzędach, co pozwala łożyskom wytrzymać bardzo duże obciążenia promieniowe i osiowe.

Ultra czyste łożyska ze stali chromowanej 52100

Łożyska baryłkowe mogą pracować w niższych temperaturach niż inne łożyska i mają znormalizowane wymiary, międzynarodowym standardem dla tych urządzeń jest ISO 15:1998. Typowe serie to 21300, 22200, 22300, 23000, 23100, 23200 itd.

Łożyska baryłkowe są dostępne z uszczelnieniami i są dostarczane jako nasmarowane. Taka konstrukcja redukuje smar, chroni przed brudem, kurzem i innymi zanieczyszczeniami, a także upraszcza konserwację i wydłuża żywotność łożyska.

Podobnie jak łożyska baryłkowe, łożyska baryłkowe wzdłużne są zaprojektowane tak, aby umożliwiać niewspółosiowość kątową i obrót o niskim tarciu i są odpowiednie do obciążeń promieniowych i dużych obciążeń osiowych w jednym kierunku.

Łożyska te składają się z pierścienia wału odpowiadającego pierścieniowi wewnętrznemu, bieżni odpowiadającej pierścieniowi zewnętrznemu, asymetrycznych rolek i koszyka. Wymiary zewnętrzne są znormalizowane przez normę ISP 104:2002, najczęściej spotykane serie to 292, 293 i 294.

Podobnie jak łożyska baryłkowe, łożyska wzdłużne mogą być wykonane z różnych materiałów, takich jak stal chromowana, mosiądz, blacha stalowa itp. Łożyska te są stosowane w zastosowaniach ze średnimi prędkościami, a niektóre typowe zastosowania obejmują turbiny wodne, skrzynie biegów, dźwigi, napędy morskie i offshore wiertarki, wytłaczarki do formowania wtryskowego oraz urządzenia do przetwarzania masy celulozowej i papieru.

Łożyska baryłkowe wzdłużne

In łożyska igiełkoweelementy toczne to cienkie cylindry w kształcie igieł. Ta szczególna konstrukcja, w której długość rolek jest kilkakrotnie większa niż średnica, nie tylko wyróżnia je na tle innych typów łożysk, ale także zapewnia łożyskom igiełkowym znaczną nośność.

Łożyska igiełkowe służą do zmniejszania tarcia na powierzchniach obrotowych zespołów, mają małą wysokość przekroju poprzecznego, są cieńsze niż inne łożyska i wymagają mniejszego luzu między wałem a otaczającymi elementami.

Dzięki wyższej sztywności i niższym siłom bezwładności łożyska te idealnie nadają się do zastosowań z ruchem oscylacyjnym i dobrze sprawdzają się w trudnych warunkach. Pomagają również zmniejszyć rozmiar i wagę konstrukcji maszyn i mogą być stosowane jako zamiennik łożysk ślizgowych.

Łożyska igiełkowe są najmniejszymi i najlżejszymi łożyskami w rodzinie łożysk tocznych i są szeroko stosowane w takich elementach, jak sprężarki, przekładnie, czopy wahaczy lub pompy w przemyśle motoryzacyjnym. Łożyska te są również powszechnie stosowane w rolnictwie i sprzęcie budowlanym, przenośnych elektronarzędziach i sprzęcie gospodarstwa domowego.

Jeśli chodzi o różne typy łożysk igiełkowych, w zależności od kierunku obciążenia, łożyska te dzieli się na łożyska promieniowe i łożyska wzdłużne. Do łożysk wzdłużnych zaliczają się łożyska igiełkowe wzdłużne, natomiast do łożysk promieniowych zalicza się łożyska panewkowe ciągnione, łożyska igiełkowe pełne, igiełkowe z koszykiem promieniowym, rolki gąsienicowe, łożyska igiełkowe ciężko obrabiane oraz kombinowane łożyska promieniowe i wzdłużne.

Łożysko igiełkowe Roller
  • Solidne łożyska igiełkowe mają mocne, integralne żebro na pierścieniu zewnętrznym, które utrzymuje rolki na miejscu i zapewnia wysokie prędkości robocze. Pierścienie są poddawane obróbce cieplnej i precyzyjnie szlifowane, aby wytrzymać duże obciążenia udarowe. Koszyk jest również poddawany obróbce w celu zwiększenia odporności na zużycie i sztywności, a jeśli to konieczne, można zastosować garby, aby zmniejszyć obciążenie krawędzi rolek. Pierścień zewnętrzny posiada otwory lub rowki smarowe ułatwiające wymianę smaru i przedłużające żywotność łożyska.

  • Promieniowe rolki igiełkowe klatkowe lub zespoły igiełkowe i koszyki nie mają pierścieni wewnętrznych ani zewnętrznych, są zaprojektowane z tylko jednym zestawem rolek igiełkowych utrzymywanych na miejscu przez koszyk. Klatka ta zapewnia wewnętrzne i zewnętrzne utrzymywanie elementów tocznych, zapewniając maksymalną wytrzymałość i precyzyjne prowadzenie rolek nawet przy dużych prędkościach.

Sekcja igiełkowa koszyka promieniowego ma mały przekrój i dużą nośność, a jej konstrukcja zapewnia dobre warunki smarowania. Klatki mogą być wykonane ze stali lub materiału polimerowego wzmocnionego włóknem szklanym, a w razie potrzeby na końcach rolek można zastosować grzbiety, aby zapobiec koncentracji naprężeń na krawędziach. Typowe zastosowania obejmują przekładnie planetarne, koła napinające i korbowody.

  • Łożyska igiełkowe ciągnione są dostępne w wersji z koszykiem i z pełnym uzupełnieniem, przy czym oba mają pierścienie zewnętrzne wykonane z blachy ze stali stopowej. Obudowa jest precyzyjnie wciągnięta w kształt miseczki i utwardzana dyfuzyjnie poprzez prasowanie, aby zapewnić ścisły kontakt żyłki z rolkami. Taka konstrukcja zapewnia łożysku dużą nośność, a także sprawia, że ​​jest to rozwiązanie ekonomiczne, ponieważ nie jest wymagana dodatkowa obróbka obudowy.

Niska wysokość ciągnionych łożysk igiełkowych sprawia, że ​​nadają się one do kompaktowych i lekkich konstrukcji maszyn. Zakrzywiona część pierścienia zewnętrznego utrzymuje rolki na miejscu i zapobiega przedostawaniu się kurzu i brudu do łożyska, zapewniając jednocześnie dobre smarowanie łożyska. Kolejną zaletą tej konstrukcji jest to, że jeśli wał ma odpowiednią sztywność i rozmiar, łożysko nie wymaga pierścienia wewnętrznego, co pozwala zaoszczędzić miejsce w kierunku promieniowym.

Łożyska igiełkowe cienkościenne z pełną liczbą elementów mogą przenosić obciążenia równe lub większe niż łożyska kulkowe i łożyska wałeczkowe o równoważnych średnicach zewnętrznych i nadają się do pracy w warunkach stacjonarnych, obrotowych i oscylacyjnych z małą prędkością. Można je stosować w obudowach o małej twardości i mają największą nośność, gdy rolki zostaną nasmarowane przed montażem, ponieważ rolki mają największą możliwą długość.

W przypadku łożysk z koszykiem ciągnionym można je również stosować w oprawach, które są mniej sztywne, ale mają mniejszą nośność niż łożyska z pełną liczbą uzupełnień. Niemniej jednak nadal doskonale nadają się do zastosowań wymagających dużych prędkości i niewspółosiowości wałów. Powierzchnia koszyka jest hartowana, aby poprawić odporność na zużycie i sztywność, jednocześnie zmniejszając moment tarcia.

Ponieważ koszyk zapewnia dodatkową przestrzeń do przechowywania smaru, te łożyska igiełkowe pracują płynnie i charakteryzują się długą żywotnością smaru. Typowe zastosowania łożysk igiełkowych cienkościennych obejmują pompy zębate, ogólne wsporniki wału skrzyni biegów, łożyska prowadzące i wsporniki kół pasowych.

  • Rolki gąsienicowe mają grubościenny pierścień zewnętrzny, który biegnie bezpośrednio po bieżni, aby wytrzymywać duże obciążenia, minimalizując jednocześnie odkształcenia, uderzenia i naprężenia zginające. Są one powszechnie stosowane w szynach maszyn, rolkach masztów i popychaczach, zwanych również popychaczami.

Pierścień zewnętrzny jest zwykle wykonany ze stali wysokowęglowej chromowej, która nie jest łatwa do odkształcenia i posiada otwory smarne. W razie potrzeby na rolkach można zastosować grzbiety, aby zapobiec przeciążeniu krawędzi. Dodatkowo w konstrukcji można zintegrować podkładki oporowe, aby zwiększyć opór.

Te łożyska igiełkowe są dostępne w dwóch głównych konstrukcjach do różnych sposobów montażu: typ z jarzmem do montażu poprzecznego lub widełkowego oraz typ ze zintegrowanym kołkiem do montażu wspornikowego. Łożyska typu dwustronnego są dostępne z uszczelnieniami wargowymi i osłonami lub bez nich, natomiast łożyska typu jarzmowego są dostępne z promieniowymi zespołami igiełkowymi i koszykami lub z pełnymi krążkami cylindrycznymi lub igiełkami.

Łożyska igiełkowe wzdłużne składają się z zestawu rolek igiełkowych połączonych ze sobą klatką. Mają niewielki przekrój, a koszyk jest precyzyjnie wytłoczony z dwóch stalowych płytek, które dokładnie prowadzą rolki oraz zwiększają sztywność i odporność urządzenia na zużycie. Łożyska te przenoszą obciążenia wzdłużne pomiędzy dwoma obracającymi się obiektami, jednocześnie zmniejszając tarcie.

Połączone łożyska promieniowe i wzdłużne składają się z łożysk kulkowych lub wałeczkowych wzdłużnych oraz promieniowych łożysk igiełkowych. Niektóre z nich są podobne do ciągnionych łożysk panewkowych, ale zawierają dodatkowe łożyska wzdłużne. Jednostki te są zaprojektowane tak, aby wytrzymywać duże prędkości i duże obciążenia osiowe w ograniczonych przestrzeniach i mogą zastąpić zwykłe podkładki oporowe, gdy wymagana jest doskonała nośność i właściwości cierne. Powszechnym zastosowaniem są automatyczne skrzynie biegów.

Łożyska igiełkowe wzdłużne

Łożyska stożkowe składają się z pierścienia wewnętrznego lub wewnętrznego, pierścienia zewnętrznego lub zewnętrznego, koszyka i rolek wyprofilowanych tak, aby równomiernie rozkładały obciążenia. Łożyska te wykorzystują rolki stożkowe prowadzone przez żebra na stożku i są w stanie przenosić duże obciążenia promieniowe i osiowe w jednym kierunku.

Bieżnie pierścieni wewnętrznego i zewnętrznego są segmentami stożkowymi, a rolki są zwężane. Taka konstrukcja sprawia, że ​​stożki poruszają się współosiowo i nie ma poślizgu pomiędzy bieżniami a zewnętrzną średnicą rolek. Ze względu na swój kształt łożyska stożkowe mogą przenosić większe obciążenia niż łożyska kulkowe baryłkowe.

Wewnętrzny kołnierz pierścieniowy, który utrzymuje rolki stabilnie, zapobiega ich wyskakiwaniu. Pierścień wewnętrzny, rolki i koszyk tworzą nierozłączny zespół stożkowy, podczas gdy pierścień zewnętrzny ma kształt miseczki i jest rozłączny. Zespół pierścienia wewnętrznego i pierścień zewnętrzny można montować niezależnie, a w przypadku dwóch przeciwstawnych łożysk odpowiedni luz wewnętrzny można uzyskać regulując odległość osiową pomiędzy tymi zespołami.

Według różnych kątów zwilżania łożyska stożkowe można podzielić na trzy typy: kąt normalny, kąt średni i kąt stromy. Ponadto, według liczby rzędów, można je podzielić na:

  • Łożyska stożkowe jednorzędowe mają pierścień zewnętrzny i zespół pierścienia wewnętrznego. Do tej kategorii zaliczają się serie TS i TSF (jednorzędowe z pierścieniem zewnętrznym z kołnierzem).

  • Łożyska stożkowe dwurzędowe przy użyciu podwójnej miseczki (pierścień zewnętrzny) i dwóch pojedynczych zespołów wałeczków stożkowych (pierścień wewnętrzny). Seria TDO jest tutaj uwzględniona.

  • Łożyska stożkowe dwurzędowe, stosując zespół podwójnego pierścienia wewnętrznego (podwójny pierścień wewnętrzny) i dwa pojedynczy pierścienie zewnętrzne (pierścień zewnętrzny). Dotyczy to serii TDI i TDIT.

  • Łożyska stożkowe czterorzędowe, wykorzystując kombinację dwóch i pojedynczych elementów, takich jak dwa pierścienie wewnętrzne TDI, dwa pierścienie zewnętrzne TS i pierścień zewnętrzny TDO z pierścieniem zewnętrznym lub przekładką pierścienia wewnętrznego. Seria TQO jest tutaj uwzględniona.

łożyska stożkowe 2
Łożyska stożkowe dwurzędowe
Łożyska stożkowe czterorzędowe

Łożyska jednorzędowe mają większą nośność wzdłużną, natomiast łożyska dwurzędowe mają większą nośność promieniową i mogą wytrzymać obciążenia wzdłużne w obu kierunkach. Standardowy koszyk ma konstrukcję sworzniową, przystosowaną do dużych obciążeń i prędkości. Powszechnie stosuje się klatki ze stali tłoczonej. W wielu zastosowaniach łożyska te są używane w układzie rozłączonym, aby przenosić siły osiowe w dowolnym kierunku.

Ponadto łożyska stożkowe są dostępne również w seriach metrycznych:

  • Metryczne łożyska stożkowe jednorzędowe zgodnie z ISO 355:2007. Nadają się one do skrzyń biegów, pomp i przenośników stosowanych w energetyce, przemyśle naftowym i gazowym, energetyce wiatrowej, przemyśle spożywczym i napojów oraz w przemyśle celulozowo-papierniczym. Dodatkowo znajdują zastosowanie w układach napędowych, przekładniach i osiach w przemyśle budowlanym, motoryzacyjnym i górniczym.

  • Metryczne dwurzędowe łożyska stożkowe składają się z dwóch łożysk jednorzędowych z indywidualnie dobranymi przekładkami. Są one stosowane w zastosowaniach wymagających dużej nośności i tam, gdzie wał musi być ustawiony osiowo z określonym luzem lub napięciem wstępnym w obu kierunkach. Element dystansowy pierścienia zewnętrznego posiada otwory smarowe. Łożyska te nadają się do zastosowań takich jak przekładnie zębate i przekładnie, koparki do węgla lub dźwigi.

Typowe zastosowania łożysk stożkowych obejmują łożyska samochodowe i koła, sprzęt rolniczy, budowlany i górniczy, skrzynie biegów, silniki i reduktory, turbiny wiatrowe, układy osi i wały napędowe.

Specjalne oznaczenia łożysk

Istnieją różne kody i oznaczenia umożliwiające identyfikację różnych konstrukcji łożysk i cech konstrukcyjnych. Te kody i oznaczenia obejmują oznaczenia łożysk z otworem stożkowym (oznaczona litera K w łożyskach SKF), oznaczenia łożysk wzmocnionych, w których zwykle używana jest litera E oraz . Niestety nie wszyscy producenci stosują te same przyrostki i cechy konstrukcyjne.

Jednym z obszarów, który jest ogólnie taki sam na całym świecie, są różne oznaczenia położenia kołnierzy w łożyskach. Kołnierze te są zaprojektowane tak, aby wytrzymywały obciążenia promieniowe działające na łożyska.

NU: Łożyska te mają dwa obrobione maszynowo kołnierze na bieżni zewnętrznej, ale nie mają kołnierza na bieżni wewnętrznej. Elementy toczne i koszyki są montowane w bieżni zewnętrznej. Ponieważ bieżnia wewnętrzna nie ma kołnierza, łożysko to nie wytrzymuje obciążeń wzdłużnych.

N: Pierścień wewnętrzny tego typu łożyska ma dwa żebra, pierścień zewnętrzny nie ma żeber, a pierścień wewnętrzny ma rolki i koszyki. Zewnętrzna bieżnia tego łożyska nie ma żeber i dlatego nie wytrzymuje obciążeń wzdłużnych.

NJ: Jeden kołnierz obrobiony maszynowo po jednej stronie bieżni wewnętrznej i dwa kołnierze na bieżni zewnętrznej. Zespoły rolek i koszyków znajdują się w zewnętrznej bieżni. Ponieważ bieżnia wewnętrzna ma integralny kołnierz, łożysko to może przenosić obciążenia osiowe i ograniczone obciążenia wzdłużne.

NUP: Ten typ łożyska jest podobny do łożyska typu NJ, ale ma unikalną bieżnię, często nazywaną pierścieniem oporowym. Pierścienie oporowe są instalowane po stronie bieżni wewnętrznej bez kołnierza, aby przenosić obciążenia osiowe w obu kierunkach. Pierścień oporowy wystaje z łożyska z jednej strony, więc średnica bieżni wewnętrznej jest nieco większa niż średnica bieżni zewnętrznej.

Kryteria doboru łożysk tocznych

Oto są łożysko toczne kryteria wyboru, które należy wziąć pod uwagę przy składaniu wniosku:

Wolne miejsce: Średnica otworu łożyska jest jednym z głównych wymiarów i jest zwykle określana na podstawie konstrukcji maszyny i średnicy jej wału. Na wałach o małej średnicy można zamontować dowolny typ łożyska kulkowego. Oprócz łożysk kulkowych zwykłych można stosować również łożyska igiełkowe. Łożyska do wałów o dużej średnicy obejmują łożyska kulkowe cylindryczne, stożkowe, sferyczne i zwykłe. Tam, gdzie przestrzeń promieniowa jest ograniczona, preferowane są łożyska cienkościenne.

Załadować: Rozmiar łożyska jest zwykle określany na podstawie wielkości obciążenia. Ogólnie rzecz biorąc, łożyska toczne przenoszą większe obciążenia niż łożyska kulkowe o podobnych rozmiarach, a łożyska z kompletnymi elementami tocznymi mogą przenosić większe obciążenia niż łożyska klatkowe. Zazwyczaj łożyska kulkowe wytrzymują lekkie i umiarkowane obciążenia. Łożyska z rolkami są zwykle odpowiednim wyborem, gdy łożysko musi przenosić duże obciążenia lub gdy średnica wału jest duża.

Niewłaściwe ustawienie: Niewspółosiowość jest spowodowana wyginaniem się wału pod obciążeniem, nieobrobieniem obudów łożysk na tę samą wysokość lub zbyt dużym odstępem łożysk. Łożyska kulkowe zwykłe, podobnie jak łożyska walcowe, nie tolerują żadnych lub tylko niewielkich niewspółosiowości, chyba że są obciążone. Łożyska wahliwe, takie jak łożyska baryłkowe i łożyska baryłkowe wzdłużne, mogą regulować niewspółosiowość i kompensować początkową niewspółosiowość spowodowaną błędami obróbki i montażu.

Detaliczność: Układy wymagające dużej dokładności działania i zastosowania wymagające bardzo dużych prędkości wymagają łożysk o większej precyzji. Dzieje się tak często w zastosowaniach medycznych i lotniczych. Łożyska o wysokiej precyzji są zwykle produkowane zgodnie ze standardami łożysk kulkowych zwykłych lub skośnych, ale z dużo węższymi tolerancjami niż łożyska standardowe.

Prędkość: Prędkość łożysk tocznych jest ograniczona dopuszczalną temperaturą pracy. Do pracy z dużymi prędkościami najbardziej odpowiednie są łożyska o niskim tarciu i niskim wytwarzaniu ciepła wewnętrznego. Ze względu na swoją konstrukcję łożyska wzdłużne nie są w stanie wytrzymać prędkości tak dużych jak łożyska promieniowe.

cicha praca: W zależności od zastosowania, np. małych silników elektrycznych do sprzętu gospodarstwa domowego lub maszyn biurowych, hałas powstający podczas pracy może mieć wpływ na dobór łożyska. Do tych zastosowań produkowany jest specjalny typ łożyska kulkowego zwykłego z koszykiem mosiężnym. Łożyska te mają przestrzeń pomiędzy bieżniami, co umożliwia umieszczenie środka smarnego wewnątrz łożyska, redukując poziom hałasu.

Sztywność: Sztywność łożyska tocznego zależy od wielkości jego odkształcenia sprężystego pod obciążeniem. Ponieważ odkształcenie jest zwykle niewielkie, zwykle można je zignorować. Sztywność układu łożysk wału głównego lub układu łożysk zębnika ma kluczowe znaczenie. Ze względu na warunki styku elementów tocznych z bieżniami łożyska toczne charakteryzują się większą sztywnością niż łożyska kulkowe. Jednakże to odkształcenie działa jak smar.

Montaż i demontaż: Gdy łożyska z otworami cylindrycznymi mają konstrukcję rozłączną, można je skutecznie montować i demontować, zwłaszcza jeśli oba pierścienie wymagają pasowania z wciskiem. Jeśli wymagany jest częsty montaż i demontaż, najlepiej zastosować łożysko rozłączne, ponieważ każdy pierścień łożyska można zamontować niezależnie. Łożyska z otworem stożkowym można z łatwością montować na oprawach cylindrycznych lub czopach stożkowych za pomocą adapterów lub tulei wciskanych.

4. Smarowanie i konserwacja łożysk

właściwy instalacja i regulacja odgrywają kluczową rolę w działaniu i trwałości łożysk, podobnie jak smary. W większości przypadków awaria łożyska nie wynika z nieprawidłowego montażu lub wad produkcyjnych, ale z powodu braku smaru, niewłaściwego doboru lub zanieczyszczenia smaru.

Smaryczy to olej, czy smar, rozprowadzają i oddzielają ruchome części zespołu łożyska, zmniejszając tarcie i zapobiegając zużyciu. W zależności od warunków pracy i wybranego środka smarnego na elementach łożyska tworzy się film ochronny, który służy również do odprowadzania ciepła tarcia, ochrony łożyska przed zniszczeniem oraz ochrony przed wilgocią, korozją i zanieczyszczeniami.

Odpowiednio dobrany smar posiada odpowiednie dodatki i lepkość, aby osiągnąć wszystkie powyższe cele. Najpopularniejszymi smarami są oleje i smary, przy czym zastosowanie jednego lub drugiego zależy od prędkości aplikacji i wielkości obciążenia łożyska.

W przypadku olejów najważniejszą właściwością jest lepkość, a wybór odpowiedniego produktu zależy od temperatury i szybkości aplikacji. Jeśli zostanie zastosowany olej o niewystarczającej lepkości, obie powierzchnie obrotowe zetkną się, co nie tylko spowoduje zużycie, ale także wygeneruje ciepło kontaktowe i doprowadzi do szybkiego zniszczenia elementów łożyska.

Najpopularniejszymi olejami łożyskowymi są oleje na bazie ropy naftowej i oleje syntetyczne, takie jak silikony, związki fluorowe, diestry lub PAO. Oleje są często wybierane do łożysk o wyższych prędkościach i wyższych temperaturach roboczych, ponieważ mogą usuwać ciepło z łożyska. W niektórych przypadkach, np. w przypadku łożysk miniaturowych, smary na bazie oleju wystarczy zastosować tylko raz w ciągu całego okresu eksploatacji łożyska. W zespołach wykorzystujących większe łożyska może być wymagane ponowne smarowanie w ramach regularnych cyklów konserwacji maszyny.

W przypadku smarów na bazie smaru najważniejszymi cechami są zakres temperatur, poziom penetracji, sztywność i lepkość oleju bazowego. Smary składają się z bazy olejowej, do której dodano zagęszczacze, najczęściej organiczne i nieorganiczne, oraz mydła metaliczne, takie jak sodowe, glinowe, wapniowe czy litowe. Aby poprawić działanie smaru, można również dodać dodatki o właściwościach przeciwutleniających, antykorozyjnych i przeciwzużyciowych.

Alternatywnie, na elementy łożyska można nałożyć stałą, niepłynną powłokę, taką jak powłoka, aby zmniejszyć tarcie i zapobiec zużyciu. Folie te stosuje się w szczególnych przypadkach, gdy olej lub smar nie może przetrwać i obejmują takie opcje, jak folie grafitowe, srebrne, PTFE lub złote. Na przykład w zastosowaniach, w których występują ekstremalne temperatury lub promieniowanie, smary na bazie oleju lub smaru mogą nie zapewniać odpowiedniej ochrony, dlatego może być wymagany trwały smar, taki jak stała warstwa.

W większości przypadków smar jest dobrym wyborem do smarowania łożysk. tańszy niż olej, smar łatwo zatrzymuje się w zespołach łożyskowych i jest łatwy do nałożenia. Jednakże nie nadaje się do zastosowań wymagających odprowadzania ciepła przez krążący olej, ani do skrzyń biegów wymagających oleju smarowego.

Ponadto, jeśli warunki pracy wymagają ponownego smarowania łożysk smarem w zbyt krótkich odstępach czasu, co staje się zbyt czasochłonne i kosztowne, lub jeśli usuwanie lub czyszczenie smaru staje się zbyt kosztowne i trudne w obsłudze, najlepiej wybrać olej smarujący.

Poziom smarowania i dosmarowywania łożysk

Po wybraniu środka smarnego ważnym aspektem jest nałożenie jego właściwej ilości na łożysko. W przypadku użycia zbyt dużej ilości smaru może nastąpić przegrzanie i uszkodzenie łożyska. Ilość użytego smaru będzie miała wpływ na prędkość, obciążenie i poziom hałasu w danym zastosowaniu.

W zależności od rodzaju wybranego łożyska i smaru oraz zastosowania producent może zalecić różne poziomy smarowania wyrażone w procentach. Smar dostaje się do wnętrza łożyska i wolnej przestrzeni obudowy. Ta przestrzeń jest ważna, ponieważ umożliwia odprowadzenie ciepła z obszarów styku łożyska, więc jeśli dodasz zbyt dużo smaru, może to spowodować przegrzanie i przedwczesną awarię łożyska.

Z tego powodu powszechnie zaleca się wypełnienie 20–40% wolnej przestrzeni wewnątrz łożyska, przy czym mniejsze wartości procentowe są zwykle określane dla zastosowań z dużą prędkością i niskim momentem obrotowym, a wyższe wartości procentowe są zwykle określane dla zastosowań z małą prędkością i dużym obciążeniem. W przypadku obudów dopuszczalne jest również wypełnienie 70–100% wolnej przestrzeni, jeżeli zastosowanie wiąże się z niskimi prędkościami i wysokim ryzykiem zanieczyszczenia.

Należy pamiętać, że na początkowy poziom napełnienia wpływa także wybrana metoda dosmarowywania. Powszechnymi metodami dosmarowywania łożysk są dosmarowywanie ręczne, automatyczne i ciągłe.

  • Ręczne dosmarowywanie jest wygodny do nieprzerwanej pracy.

  • Automatyczne ponowne smarowanie pozwala uniknąć nadmiernego i niedostatecznego smarowania i jest zwykle stosowany do elementów, w których należy nasmarować wiele punktów lub trudno dostępnych miejsc. Jest to również pierwszy wybór do zdalnej obsługi sprzętu bez personelu konserwacyjnego.

  • Ciągłe smarowanie stosowany jest w zastosowaniach, w których okresy dosmarowywania są zbyt krótkie ze względu na niekorzystny wpływ zanieczyszczeń. W takim przypadku początkowe wypełnienie obudowy wyniesie 70% -100%, w zależności od warunków pracy.

Wskazówki dotyczące konserwacji łożysk

Właściwa obsługa i konserwacja łożysk przedłuży ich żywotność i zoptymalizuje wydajność. Użyj tej podstawowej listy kontrolnej, aby skrócić czas konserwacji, robociznę i koszty.

Obsługa łożysk: Obchodź się z łożyskami ostrożnie, aby uniknąć zarysowania powierzchni. Zawsze obsługuj je czystymi, suchymi rękami lub używaj czystych płóciennych rękawiczek. Nie dotykaj łożysk tłustymi lub mokrymi rękami, ponieważ szybko doprowadzi to do zanieczyszczenia.

Magazyn łożysk: Owiń łożyska olejoodpornym papierem i przechowuj je w chłodnym, czystym, o niskiej wilgotności, wolnym od kurzu, wibracji i wstrząsów. Po obsłudze łożysk połóż je na czystej i suchej powierzchni, aby uniknąć zanieczyszczenia. Nie wyjmuj łożyska z oryginalnego opakowania, dopóki nie nadejdzie czas jego montażu i przechowuj je na płasko, a nie w pozycji pionowej.

Czyszczenie łożysk: Zawsze używaj niezanieczyszczonego rozpuszczalnika lub oleju do płukania i unikaj wycierania łożysk watą lub brudnymi szmatami. Do czyszczenia i końcowego płukania zużytych łożysk należy używać osobnego pojemnika.

Instalacja łożyska: Do montażu łożysk należy stosować odpowiednie techniki i narzędzia. Około 16% uszkodzeń łożysk jest spowodowanych nieprawidłowym montażem, dlatego należy unikać montażu, które jest zbyt luźne lub zbyt ciasne. Przed montażem należy sprawdzić, czy wszystkie części są czyste i nieuszkodzone oraz czy środek smarny został dobrany prawidłowo. Jeśli łożyska pochodzą prosto z opakowania, nie należy ich myć przed montażem.

Nie uderzaj młotkiem ani nie wywieraj bezpośredniej siły na łożysko lub jego bieżnię zewnętrzną, ponieważ może to spowodować uszkodzenie i niewspółosiowość komponentów. W przypadku łożysk małych i średnich ogólnie zaleca się montaż na zimno lub montaż mechaniczny. Montaż termiczny jest zwykle odpowiedni w przypadku stosunkowo dużych łożysk, natomiast w przypadku bardzo dużych łożysk może być zalecany montaż hydrauliczny.

Użyj odpowiednich narzędzi: Dostępne są specjalistyczne narzędzia do montażu i demontażu łożysk – ściągacze do łożysk, zestawy narzędzi montażowych, olejarki, nagrzewnice indukcyjne i nakrętki hydrauliczne. Wszystkie są wykonywane na zamówienie, aby zapewnić odpowiednie i gładkie dopasowanie, aby zminimalizować ryzyko uszkodzenia łożyska.

Sprawdź łożyska: Aby zapobiec uszkodzeniom łożysk, należy je sprawdzać w trakcie i po pracy. Inspekcje na bieżąco w celu sprawdzenia temperatury, hałasu i wibracji oraz sprawdzenie środków smarnych w celu ustalenia, czy wymagają one wymiany lub uzupełnienia. Po uruchomieniu sprawdź łożysko i jego elementy, aby zobaczyć, czy są jakieś zmiany. W ostatnim rozdziale tego przewodnika omówiono typowe przyczyny uszkodzeń łożysk i ich rozwiązania.

Łożyska zazwyczaj mogą być używane aż do wyczerpania trwałości zmęczeniowej, ale mogą również ulec przedwczesnemu uszkodzeniu na skutek nieprawidłowego montażu, instalacji, smarowania lub obsługi. Główne tryby uszkodzeń i ich przyczyny opisane są w normie ISO 15243 i opierają się na widocznych uszkodzeniach powierzchni stykowych elementów tocznych lub innych powierzchni funkcjonalnych łożyska.

Te tryby awarii obejmują:

  • Zmęczenie, które może być wywołane powierzchniowo lub podpowierzchniowo

  • Zużycie, w tym zużycie ścierne i adhezyjne

  • Korozja, w tym korozja wywołana wilgocią i korozja cierna (przyczynami dodatkowymi są korozja cierna i fałszywe zjawisko Brinellingu)

  • Korozja galwaniczna, w tym nadmierne napięcie i upływ prądu

  • Odkształcenie plastyczne, w tym przeciążenie, wgniecenie zanieczyszczeń i wgniecenie podczas przenoszenia

  • Pękanie i pękanie, w tym pękanie wymuszone, pękanie zmęczeniowe i pękanie termiczne

Zmęczenie powstaje na skutek powtarzających się naprężeń na powierzchni styku elementów tocznych z bieżnią i prowadzi do zmian w strukturze materiału. Objawia się łuszczeniem lub odpryskami i ma podłoże głównie powierzchniowe, przyczyną tego typu uszkodzeń jest najczęściej niedostateczne smarowanie. Zmęczenie wywołane podpowierzchnią jest rzadkie i występuje po długotrwałej pracy. Aby zapobiec takim uszkodzeniom, należy sprawdzić rodzaj i stan smaru, a także warunki uszczelnienia i obciążenia i w razie potrzeby wyregulować.

Nosić występuje, gdy drobne ciała obce przedostaną się do zespołu łożyska. Takim materiałem mogą być piasek lub drobne cząstki metalu powstałe podczas szlifowania lub obróbki, a także cząstki metalu pochodzące ze zużycia przekładni. Te obce cząstki mogą powodować luz wewnętrzny i niewspółosiowość, skracając żywotność łożyska. Rozwiązaniem zapobiegającym tego typu uszkodzeniom jest dodanie uszczelek do zespołu łożyska lub zastosowanie zespołów łożyskowych z koszykami polimerowymi. Pomocna może być także zmiana rodzaju smaru.

Korozja występuje, gdy do zespołów łożyskowych dostanie się woda lub środki korozyjne w dużych ilościach. Kiedy to nastąpi, smar nie będzie już w stanie zapewnić właściwej ochrony, dlatego tworzy się rdza. Korozja cierna ma miejsce, gdy pomiędzy powierzchniami łożysk występują mikroruchy w określonych warunkach, na przykład gdy występuje ruch pomiędzy pierścieniem łożyska a wałem. Powoduje to odrywanie się małych cząstek od powierzchni. Pod wpływem tlenu cząsteczki utleniają się, co prowadzi do uszkodzenia łożyska.

Erozja elektryczna pojawia się, gdy przez łożysko przepływa prąd elektryczny. Może to być spowodowane nieprawidłową pracą urządzeń uziemiających lub nieprawidłowym wykonaniem połączeń uziemiających podczas spawania.

Odkształcenia plastyczne może być spowodowane różnymi czynnikami, takimi jak przeciążenie w wyniku obciążeń statycznych lub udarowych, wgniecenia spowodowane gruzem lub niewłaściwa obsługa. Nieprawidłowy montaż, uderzenia w elementy toczne, koszyk lub pierścienie, ciała obce dostające się do wnęki łożyska mogą powodować odkształcenia plastyczne.

Pęknięcie i pęknięcie może wystąpić, gdy łożysko jest nadmiernie obciążone, w wyniku nieprawidłowego montażu lub obsługi, lub dlatego, że rozmiar i nośność łożyska nie są odpowiednie do zastosowania. Tego typu uszkodzenia mogą objawiać się również pękaniem termicznym, które pojawia się w pierścieniu wewnętrznym lub zewnętrznym, gdy ruch ślizgowy powoduje duże nagrzewanie spowodowane tarciem.

W poniższej tabeli wymieniono niektóre z najczęstszych stanów, które można zaobserwować w przypadku uszkodzonych łożysk, a także potencjalne przyczyny i rozwiązania tego typu uszkodzeń.

Zaobserwowany stanPotencjalna przyczyna awariiRozwiązanie
Łuszczenie się powierzchni bieżniŁuszczenie się może być spowodowane nadmiernym obciążeniem, słabą dokładnością wału lub obudowy, złym montażem lub wnikaniem ciał obcych.Jeżeli obciążenie jest zbyt duże, należy zastosować łożysko o większej nośności. W razie potrzeby zastosować olej o wyższej lepkości lub ulepszyć układ smarowania tak, aby utworzył film ochronny.
Łuszczenie powierzchni tocznych może wystąpić, gdy smarowanie jest słabe lub powierzchnie przeciwległych części są szorstkie. Może rozwinąć się w łuszczenie.Kontroluj chropowatość powierzchni i wybierz lepszy smar.
Odpryski na żebrach lub powierzchniach bieżniMoże być spowodowane złym montażem, złym smarowaniem elementów tocznych lub przerwaniem filmu ochronnego na powierzchniach stykowych na skutek nadmiernego obciążenia.Popraw montaż, skoryguj obciążenie i wybierz odpowiedni smar.
Rozmazanie na powierzchni bieżniElementy toczne ślizgają się podczas ruchu, a smar nie ma odpowiednich właściwości, aby zapobiec poślizgowi.Wybierz odpowiedni smar lub układ smarowania i sprawdź luz i napięcie wstępne.
Powierzchnia bieżni jest zużyta, a wymiary zmniejszoneZłe smarowanie, przedostanie się ciała obcego lub zanieczyszczenie smaru brudem lub ciałami obcymi.Wybierz odpowiedni smar lub system smarowania i popraw skuteczność uszczelnienia.
Zmiany koloru i wykończenia powierzchniZmatowiona powierzchnia bieżni lub odbarwiona powierzchnia może wskazywać na słabe smarowanie, przegrzanie lub nagromadzenie zepsutego oleju.Poprawić skuteczność uszczelnienia i układu smarowania, usunąć olej rozpuszczalnikiem organicznym i wypolerować papierem ściernym w celu usunięcia nierówności.
Wgłębienia i zagłębienia w powierzchni bieżniPrawdopodobnie spowodowane przedostaniem się ciała stałego lub uwięzionych cząstek.Usuń i trzymaj ciała obce, sprawdź, czy nie ma łusek i ulepsz procedury postępowania.
Odpryski pierścienia wewnętrznego, zewnętrznego lub elementów tocznychOdpryski mogą być spowodowane nadmiernym obciążeniem, niewłaściwą obsługą lub uwięzieniem stałych przedmiotów.Sprawdź i popraw obciążenie oraz popraw skuteczność uszczelnienia.
Pękanie pierścieni lub elementów tocznychNadmierne obciążenie, uderzenia lub przegrzanie. Przyczyną może być również luźny krój.Sprawdź i popraw obciążenie oraz popraw dopasowanie.
Rdza lub korozja pierścieni lub elementów tocznychWilgoć, wnikanie wody lub substancji żrących lub złe warunki pakowania i przechowywania.Popraw wydajność uszczelniania, obsługę i przechowywanie.
Zatarcie pierścieni lub elementów tocznychSłabe odprowadzanie ciepła z powodu złego smarowania lub zbyt małego luzu. Przyczyną może być również nadmierne obciążenie.Popraw odprowadzanie ciepła i smarowanie. Sprawdź i popraw obciążenie.
Frezowanie bieżniZa duże wibracje, mały kąt oscylacji lub słabe smarowanie.Pierścień wewnętrzny i zewnętrzny należy transportować oddzielnie lub poprawić smarowanie.
Uszkodzenie klatekNadmierne obciążenie, zbyt duża prędkość lub duże wahania prędkości, złe smarowanie lub wysokie wibracje.Popraw warunki obciążenia, zmniejsz wibracje i ulepsz układ smarowania.