Rodzaje łożysk, przenoszenie siły i przykładowe zastosowania

Łożyska to podstawowy element układów przenoszenia siły, których zadaniem jest przenoszenie obciążeń w różnego rodzaju maszynach i urządzeniach specjalistycznych. W praktyce najczęściej wykorzystuje się łożyska toczne. Czym dokładnie się one charakteryzują, w jaki sposób działają i jakie wyróżniamy ich rodzaje? Jakie zastosowania posiadają tego typu łożyska?

Budowa, rodzaje łożysk tocznych i przenoszenie siły

Łożyska toczne to nieodłączny element maszyn wykorzystujących ruch obrotowy. W takich urządzeniach zachodzi konieczność przeniesienia siły obciążenia poruszającego się wału bądź innej części obrotowej na inne elementy konstrukcji, takie jak korpus. Odpowiednio dobrane łożyska skutecznie podtrzymują mechanizm obrotowy, np. wał, a to dzięki swojej specjalnej budowie. Łożyska toczne zbudowane są z dwóch pierścieni, a ich cechą charakterystyczną są elementy toczne oraz koszyk. To właśnie elementy toczne stanowią o specyfice i zaletach łożysk tocznych, do których należy m. in. redukcja tarcia oraz stabilne przenoszenie sił nawet w trudnych warunkach pracy, np. przy udziale zmiennych temperatur. Łożysko toczne składa się z bieżni, które przenoszą siły z wału na korpus. Pomiędzy pierścieniami umieszczony jest koszyk, który utrzymuje elementy toczne i zapewnia odpowiednie ich rozmieszczenie przy zachowaniu odstępów zapobiegających tarciu. Elementy toczne mogą mieć przy tym różne kształty, np. kulki czy wałeczki. Podział łożysk zależy również od kierunku głównego obciążania, ze względu na które wyróżniamy łożyska poprzeczne oraz wzdłużne. Do najpopularniejszych typów łożysk tocznych zaliczamy:

• Łożyska kulkowe – najpopularniejszy rodzaj łożysk tocznych wykorzystywany w celu przenoszenia zazwyczaj mniejszych obciążeń dynamicznych w wielu maszynach i urządzeniach. Łożyska kulkowe poprzeczne skutecznie przenoszą siły zarówno promieniowe, jak również osiowe. Wyróżniamy tu łożyska kulkowe poprzeczne jednorzędowe do przenoszenia sił promieniowych oraz osiowych w dwóch kierunkach przy wysokich prędkościach obrotowych; łożyska kulkowe wahliwe ze sferyczną bieżnią z możliwością odchylania się; łożyska kulkowe skośne do przenoszenia obciążeń promieniowych oraz osiowych w jednym lub dwóch kierunkach. Z kolei łożyska kulkowe wzdłużne znakomicie przenoszą siły osiowe.
• Łożyska walcowe – łożyska z elementami tocznymi w postaci wałeczków znakomicie radzą sobie z dużymi obciążeniami, a to dzięki większym obszarom styku z bieżniami. Stosowane są w przypadku dużych prędkości obrotowych, gdzie dobrze przenoszą siły promieniowe. Charakteryzują się rozdzielną budową. Wyróżniamy łożyska walcowe dwurzędowe o wysokiej sztywności promieniowej.
• Łożyska igiełkowe – igiełki, czyli małe podłużne wałeczki, jako elementy toczne decydują o dużej zdolności do przenoszenia sił promieniowych przy zachowaniu niewielkiego przekroju łożyska.
• Łożyska stożkowe – wyróżniają je bieżnie i wałeczki o stożkowym kształcie. Doskonale przenoszą duże obciążenia osiowe oraz promieniowe.
• Łożyska baryłkowe – elementy toczne w kształcie sferycznych wałeczków przypominających baryłki mogą przenosić duże siły promieniowe, radzą sobie również z obciążeniami osiowymi. Łożyska baryłkowe wzdłużne wykorzystywane są do większych obciążeń osiowych.

Zastosowania łożysk tocznych

Łożyska toczne, które znajdziemy np. w ofercie sklepu internetowego Dormet, wykorzystywane są w maszynach i urządzeniach, gdzie konieczna jest redukcja tarcia, a tym samym zmniejszenie energii niezbędnej do rozruchu oraz podtrzymania elementów odpowiadających za wykonywanie ruchu obrotowego. Znajdują zastosowanie również tam, gdzie łożyskowanie musi być precyzyjne, a prędkość wału obrotowego bywa zmienna lub też wtedy, gdy mechanizm jest często zatrzymywany. Tego typu łożyska nadają się do pracy w trudnych warunkach, gdzie wymagana jest niezawodność oraz trwałość elementów. Stosuje się je w przemyśle lekkim i ciężkim, w maszynach, takich jak obrabiarki, ale też w skrzyniach biegów w pojazdach.