Łożyska kulkowe – charakterystyka, rodzaje, zastosowanie, producenci

Łożyska kulkowe to gatunek łożysk tocznych. W zależności od kształtu oraz rodzaju bieżni mogą one przenosić obciążenia zarówno promieniowe, jak i osiowe. Podstawowy element toczny tego typu komponentów stanowią metalowe kulki. Ze względu na wielkość oraz konstrukcję wyróżnia się kilka gatunków wspomnianych łożysk. Dzięki swojej uniwersalności i wyjątkowej wytrzymałości znajdują one zastosowanie w rozmaitych dziedzinach techniki.

Ogólna charakterystyka

Łożyska kulkowe to najszerzej rozpowszechniony rodzaj łożysk. Do ich największych zalet należy zaliczyć prostą konstrukcję oraz wyjątkową wytrzymałość – i to nawet przy wysokich prędkościach obrotowych. Ponadto, są one w stanie przenosić zarówno obciążenia promieniowe i osiowe, jak i różne ich kombinacje. Poszczególne gatunki omawianych łożysk różnią się od siebie głównie kształtem bieżni. Występują one także w licznych kombinacjach, na przykład z luzami powiększonymi lub pomniejszonymi, podwyższoną klasą dokładności, specjalnymi koszykami umożliwiającymi osiąganie większych prędkości obrotowych lub dodatkowym uszczelnieniem.

Rodzaje łożysk kulkowych

Łożyska kulkowe dzieli się na cztery podstawowe gatunki:

1. Łożyska kulkowe zwykłe. Łożyska te świetnie znoszą duże obciążenia poprzeczne oraz wzdłużne – i to przy zachowaniu wysokiej prędkości obrotowej. Ponadto wytrzymują one bardzo szerokie spektrum temperatur. Większość tego typu komponentów może pracować w zakresie od -30 do 100 stopni Celsjusza. Kolejną zaletą łożysk kulkowych zwykłych jest stosunkowo niska cena oraz łatwa dostępność. Duży wachlarz ich odmian konstrukcyjnych sprawia, iż znajdują one zastosowanie we wszystkich gałęziach przemysłu. Podstawowe elementy, z których zbudowane są łożyska tego typu, to pierścień zewnętrzny, pierścień wewnętrzny oraz koszyk z kulkami.
2. Łożyska kulkowe wahliwe. Ich główną zaletą jest wyjątkowo niski współczynnik tarcia. Dzięki temu mogą one pracować w znacznie wyższych temperaturach niż typy konkurencyjne – i to bez obniżania prędkości obrotowej. Ponadto łożyska te charakteryzują się stosunkowo prostą konstrukcją. Dzięki temu ich montaż jest łatwy i precyzyjny. Zasada działania łożysk tego typu podobna jest do tej spotykanej w łożyskach samonastawnych (w oprawach). Rozwiązanie to zapobiega przed obracaniem się pierścienia na wale. Podstawowe elementy budowy łożysk kulkowych wahliwych to pierścień zewnętrzny, pierścień wewnętrzny oraz dwa rzędy elementów tocznych (kulek).
3. Łożyska kulkowe wzdłużne. Typ ten sprawdza się wyłącznie w przypadku obciążeń wzdłużnych. Nie ma natomiast zastosowania w przypadku obciążeń siłami poprzecznymi. Komponenty tego typu stanowią jedno z ogniw grupy łożysk rozłącznych, czyli takich, których budowa pozwala montować oddzielnie poszczególne pierścienie do węzła. Łożyska kulkowe wzdłużne dzielą się na jednokierunkowe oraz dwukierunkowe. Jak wynika z samej nazwy różnią się one jedynie ilością kompletów koszyków z kulkami. Dzięki funkcji przenoszenia przeciążeń osiowych i ustalaniu wału osiowo w jednym lub dwóch kierunkach, łożyska te są niejednokrotnie stosowane do łożyskowania niewielkich wałów osiągających duże prędkości obrotowe. Umożliwiają one bezpieczną i płynną pracę.
4. Łożyska kulkowe skośne. Są one stosowane w konstrukcjach wymagających wytrzymałości na złożone obciążenia osiowe oraz promieniowe. Jedyna ich wada to wrażliwość na przekoszenia oraz niskie zdolności kompensacyjne związane z błędami współosiowości pierścieni zewnętrznych do wewnętrznych. Łożyska te dzielą się na skośne jednorzędowe, jednorzędowe dwukierunkowe oraz dwurzędowe. Używa się ich wszędzie tam, gdzie zwykłe łożysko kulkowe nie zda egzaminu ze względu na obecność obciążeń osiowych.

Zastosowanie

Łożyska kulkowe to bardzo uniwersalne komponenty. Dzięki temu znajdują one zastosowanie praktycznie we wszystkich dziedzinach techniki – od motoryzacji, przez wytwarzanie maszyn, aż po wszelkie dziedziny przemysłu lekkiego. Ich produkcją zajmuje się wiele ogromnych kompanii, znanych jako:

• łożyska kulkowe NTN,
• łożyska kulkowe TIMKEN,
• łożyska kulkowe ZVL.

Istnieje wiele gatunków łożysk kulkowych, które ze względu na swą uniwersalność oraz wytrzymałość na złożone obciążenia stosowane są w różnego typu zaawansowanych konstrukcjach mechanicznych. Dodatkowo są one odporne na ogromne różnice temperatur i wysokie prędkości obrotowe, co czyni je wyjątkowo użytecznymi w wymagającym środowisku.