A łożysko kulkowe zwykłe jest najczęściej stosowanym łożyskiem tocznym, ponieważ pozwala na to jego głębokie, nieprzerwane rowki bieżni jednocześnie obciążenia promieniowe i umiarkowane osiowe (wzdłużne). — coś, czego wiele innych typów łożysk nie jest w stanie obejść bez dodatkowych komponentów.
To sprawia, że jest to domyślny wybór dla aplikacji ogólnego przeznaczenia działających z prędkością duże prędkości przy niskim tarciu , od silników elektrycznych i skrzyń biegów po sprzęt AGD i koła rowerowe.
Łożyska kulkowe zwykłe (często w skrócie DGBB) stanowią największą część łożysk produkowanych na całym świecie właśnie dlatego, że ich konstrukcja rozwiązuje wiele problemów związanych z obciążeniem jednocześnie. Poniżej opisujemy, w jaki sposób geometria rowka zapewnia tę wszechstronność, kiedy wybrać wersję standardową a wersję ze stali nierdzewnej oraz jak prawidłowo dobrać rozmiar łożyska do swojego zastosowania.
Co właściwie rozwiązuje projekt „Deep Groove”
Cechą charakterystyczną tego typu łożyska jest już sama nazwa: bieżnie pierścienia wewnętrznego i zewnętrznego są szlifowane z rowkami na tyle głębokimi, że łuk styku kulki znajduje się znacznie poniżej występu bieżni, a nie na płytkiej bieżni.
Ponieważ rowek na obu pierścieniach jest głęboki, kulka pozostaje podparta nawet wtedy, gdy wał przesuwa się nieznacznie pod obciążeniem osiowym — jest to mechaniczna przyczyna, dla której łożysko kulkowe zwykłe może przenosić obciążenia wzdłużne w dowolnym kierunku bez konieczności łączenia z drugim łożyskiem, w przeciwieństwie do wielu konstrukcji ze stykiem kątowym.
Łożyska poprzeczne a łożyska skośne a łożyska kołnierzowe
Wybór niewłaściwej rodziny łożysk do warunków obciążenia jest jedną z najczęstszych przyczyn przedwczesnych awarii. Oto porównanie trzech najpopularniejszych typów łożysk kulkowych:
| Typ łożyska | Obciążenie promieniowe | Obciążenie osiowe | Najlepiej nadaje się do |
|---|---|---|---|
| Łożysko kulkowe zwykłe | Wysoka | Umiarkowane, w obu kierunkach | Ogólnego przeznaczenia, silniki, skrzynie biegów, urządzenia |
| Łożysko kulkowe skośne | Umiarkowany – wysoki | Wysoka, one direction (or paired) | Pompy, wrzeciona, precyzyjne obciążenie osiowe |
| Łożysko kołnierzowe | Wysoka | Umiarkowane | Bezpośredni montaż obudowy bez oddzielnego gniazda |
Uwaga praktyczna: Jeśli w danym zastosowaniu występują obciążenia tylko w jednym kierunku osiowym i wymagana jest tam maksymalna sztywność, łożysko skośne zazwyczaj ma lepsze właściwości niż łożysko zwykłe. Jeśli kierunek obciążenia jest nieprzewidywalny lub miesza się z obciążeniem promieniowym, bardziej niezawodnym rozwiązaniem domyślnym jest głęboki rowek.
Wybór pomiędzy wersją standardową a wersją ze stali nierdzewnej
Wybór materiału ma takie samo znaczenie jak typ łożyska. Dwie najpopularniejsze opcje służą bardzo różnym środowiskom operacyjnym:
Standardowa stal chromowana (GCr15)
Oferuje najlepszą twardość i nośność w stosunku do ceny, co czyni go standardowym wyborem w środowiskach suchych, wewnętrznych lub smarowanych, gdzie korozja nie jest głównym problemem — większość silników i skrzyń biegów należy do tej kategorii.
Stal nierdzewna (zwykle komponenty 440C lub AISI 304/316)
Zamienia pewną twardość na rzecz odporności na korozję, która jest niezbędna w przetwórstwie żywności, sprzęcie morskim, sprzęcie medycznym i środowiskach płukania, gdzie wilgoć lub narażenie na działanie substancji chemicznych szybko spowodowałyby degradację standardowego łożyska.
Wybierz stal standardową, jeśli...
- Pracuj w suchym, zamkniętym i kontrolowanym środowisku
- Potrzebujesz maksymalnej nośności dla rozmiaru łożyska
- Należy zapewnić stałe smarowanie
- Są wrażliwe na koszty w przypadku zastosowań o dużej objętości
Wybierz stal nierdzewną, jeśli...
- Używaj w pobliżu wilgoci, rozmyć lub środków chemicznych
- Praca przy żywności, napojach lub sprzęcie medycznym
- Wymagają odporności na rdzę w warunkach zewnętrznych
- Przedstaw długowieczność nad surową nośnością
Jak odczytać numer części łożyska kulkowego zwykłego
Oznaczenia łożysk opierają się na ustandaryzowanym systemie, który umożliwia identyfikację kluczowych specyfikacji bezpośrednio na podstawie kodu, bez konieczności posiadania arkusza danych. Używając zwykłego przykładu, 6205-2RS :
| Segment kodu | Znaczenie | Przykład |
|---|---|---|
| 6 | Seria łożysk (łożysko kulkowe zwykłe) | 6205 |
| 2 | Seria wymiarowa (seria szerokości/średnicy) | 6205 |
| 05 | Kod otworu — pomnóż przez 5, aby uzyskać średnicę otworu w mm | Otwór 05 → 25 mm |
| 2RS | Rodzaj uszczelnienia — uszczelki gumowe po obu stronach | 2RS = podwójna uszczelka gumowa |
| ZZ | Alternatywa: metalowe osłony po obu stronach | ZZ = podwójna tarcza metalowa |
Kody otworów 04 i wyższe podlegają zasadzie „pomnożyć przez 5”; kody otworów poniżej 04 (00, 01, 02, 03) odpowiadają ustalonym rozmiarom otworów odpowiednio 10 mm, 12 mm, 15 mm i 17 mm, a nie wzorowi mnożenia.
Prawidłowy dobór łożyska do danego zastosowania
Wybór odpowiedniego łożyska nie polega tylko na dopasowaniu średnicy otworu do rozmiaru wału. Te cztery czynniki decydują o tym, czy łożysko dotrzyma oczekiwanej żywotności:
- Nośność dynamiczna (C) — obciążenie, jakie łożysko może wytrzymać przez milion obrotów; porównaj to z rzeczywistym obciążeniem operacyjnym z marginesem bezpieczeństwa
- Prędkość robocza — sprawdź maksymalne znamionowe obroty łożyska w porównaniu z rzeczywistą prędkością wału w danym zastosowaniu, szczególnie w przypadku wariantów uszczelnionych, które pracują nieco cieplej niż typy otwarte lub ekranowane
- Wymóg uszczelnienia — 2RS (uszczelka gumowa) sprawdza się w brudnych lub wilgotnych środowiskach; ZZ (metalowa osłona) nadaje się do czystszych środowisk wymagających mniejszego tarcia; Łożyska otwarte nadają się do zastosowań z już zainstalowanym uszczelnieniem zewnętrznym
- Tolerancja dopasowania — zbyt ciasne pasowanie z wciskiem może spowodować wstępne obciążenie łożyska i skrócić jego żywotność, natomiast zbyt luźne pasowanie powoduje obracanie się pierścienia wewnętrznego na wale
Często zadawane pytania
Czy łożysko kulkowe zwykłe może wytrzymać obciążenia wyłącznie wzdłużne?
Może wytrzymać umiarkowane obciążenia osiowe w połączeniu z obciążeniem promieniowym, ale nie jest przeznaczone do czystego, dużego obciążenia wzdłużnego w jednym kierunku — w tym przypadku lepszym wyborem jest łożysko oporowe lub łożysko skośne zaprojektowane specjalnie do obciążenia osiowego.
Jaka jest różnica pomiędzy uszczelnieniem 2RS i ZZ?
2RS wykorzystuje gumowe uszczelki wargowe, które stykają się z pierścieniem wewnętrznym, zapewniając lepszą ochronę przed kurzem i wilgocią, ale nieco większe tarcie; ZZ wykorzystuje metalowe osłony, które nie stykają się z pierścieniem wewnętrznym, co zapewnia mniejsze tarcie, ale mniejszą ochronę w mokrych lub brudnych warunkach.
Jak często należy smarować łożysko kulkowe zwykłe?
Zależy to w dużej mierze od prędkości, temperatury i rodzaju uszczelnienia — łożyska uszczelnione są zazwyczaj nasmarowane na cały okres eksploatacji, podczas gdy łożyska otwarte lub osłonięte w ciągłym użytkowaniu przemysłowym często wymagają ponownego smarowania w zaplanowanych odstępach czasu, w oparciu o dane producenta dotyczące prędkości i obciążenia.
