Łożyska

Łożyska

Łożyskami nazywamy części maszyn, których zadaniem jest podtrzymanie osi i wałów lub osadzonych na nich ruchomych części. Łożyska zmniejszają siłę tarcia między obracającą się osią lub wałem a gniazdem, w którym są osadzone. Każde łożysko składa się z dwóch zasadniczych elementów: korpusu i osadzonego w nim w odpowiedni sposób gniazda, które służy do podtrzymywania czopa. Rozróżnia się łożyska spoczynkowe i ruchowe, a te z kolei mogą być ślizgowe lub toczne. W łożyskach ślizgowych w miejscu zetknięcia się czopów i gniazd powierzchnie ślizgają się. W łożyskach tocznych między powierzchniami czopów i gniazd znajdują się elementy toczne w kształcie kulek lub wałeczków.

W zależności od kierunku przenoszonych sił łożyska dzieli się na poprzeczne (promieniowe) i wzdłużne (oporowe) oraz poprzeczno-wzdłużne (promieniowo-oporowe).

W łożyskach ślizgowych czopy osi i wałów spoczywają w oddzielnych elementach, zwanych panwiami, osadzonych w gniazdach łożysk. Pan wie mogą być całkowite wykonane w postaci tulei łożyskowych, dwudzielne lub składać się z kilku części.

Łożyska ślizgowe
Łożyska ślizgowe

Łożyska ślizgowe: a) poprzeczne (promieniowe) dzielone, b) poprzeczno-wzdłużne poziome (promieniowo-oporowe), c) poprzeczno-wzdłużne pionowe z płytką oporową.

W łożyskach maszyn o małej prędkości obrotowej i przenoszących niewielkie momenty sił, pracujących okresowo, panwie mogą być wytoczone bezpośrednio w materiale kadłuba maszyny, wylane odpowiednim stopem (najczęściej brązem) lub przykręcone do kadłuba śrubami. Łożyska takie nazywamy niedzielonymi. Jeśli ruch obrotowy wału jest ciągły, stosuje się łożyska dzielone. Łożyska takie mają poziomą płaszczyznę podziału i pokrywę połączoną z korpusem śrubami. Wadami łożysk ślizgowych są: znaczne wymiary w kierunku długości wału, duże zużycie smaru i duże straty mocy na pokonanie oporów tarcia, zaletą zaś jest ich prosta konstrukcja. W łożyskach ślizgowych panwie i czopy wałów ścierają się. Panwie dzielone wykonuje się najczęściej z żeliwa, staliwa lub stali kutej, a małe panwie — z tzw. żółtego stopu. Panwie wylewa się stopem łożyskowym cynowym (80% Sn, 10% Cu i 10% Sb), ołowiowym (5% Sn, 15% Sb, 1,5% Cu i reszta Pb) lub cynkowym. Do wyrobu panwi niedzielonych używa się specjalnych brązów łożyskowych. Panwie wylewa się cienką warstwą stopu, rzędu kilku mm, co umożliwia przenoszenie dużych obciążeń. Stopy łożyskowe są odporne na ścieranie, mają mały współczynnik tarcia we współpracy ze stalą, a ich własności mechaniczne nie ulegają zmianom pod wpływem wzrostu temperatury.

Łożyska toczne w zależności od kształtu elementów tocznych dzieli się na kulkowe i wałeczkowe, przy czym pod pojęciem wałeczków rozumie się elementy o kształtach: walcowym, stożkowym, baryłkowym lub igiełkowym.

Rodzaje łożysk tocznych
Rodzaje łożysk tocznych

Rodzaje łożysk tocznych: a) kulkowe jednorzędowe poprzeczne, b) kulkowe jednorzędowe skośne, c) kulkowe dwurzędowe wahliwe, d) kulkowe wzdłużne, e) kulkowe wzdłużne wahliwe, f) walcowe, g) baryłkowe, h) poprzeczno-wzdłużne stożkowe, i) poprzeczno-igiełkowe.

W zależności od kierunku przenoszonych sił łożyska toczne dzieli się na poprzeczne, wzdłużne i skośne.

Łożysko toczne składa się z dwóch pierścieni – wewnętrznego i zewnętrznego (rysunek a), w których są wykonane bieżnie dla elementów tocznych (kulek, wałeczków) ujętych w prowadzące je koszyczki. Pierścień wewnętrzny łożyska jest osadzony nieruchomo na czopie wału, a pierścień zewnętrzny, również nieruchomo, w odpowiedniej obudowie. W ten sposób podczas ruchu obrotowego wału nie wyciera się czop, jak to bywa w łożyskach ślizgowych, lecz elementy pośredniczące (toczne) i ich bieżnie.

Łożyska wahliwe  umożliwiają nieznaczne wychylenia osadzonego w nich wału.

 Ułożyskowanie wału w łożysku wahliwym
Ułożyskowanie wału w łożysku wahliwym

Ułożyskowanie wału w łożysku wahliwym.

Łożyska toczne są znormalizowane i produkowane w bardzo szerokim asortymencie. Podstawowymi wymiarami łożysk są: d, D i B znormalizowane w skali światowej. Katalogi łożysk tocznych zawierają zestaw łożysk oznaczonych odpowiednimi symbolami, które określają jednoznacznie; rodzaj, typ, odmianę, postać i rozmiar łożyska.

Zaletami łożysk tocznych są: małe tarcie, możliwość przenoszenia dużych obciążeń, łatwa wymiana w czasie naprawy. Natomiast ich wadą jest hałaśliwsza praca niż łożysk ślizgowych.

Łożyska toczne są stosowane w licznych maszynach gastronomicznych (wilk, kuter, mieszarka do ciast itp.).