Łożyska stożkowe - budowa, podział i zastosowanie

Łożyska stożkowe to jedne z grupy łożysk wałeczkowatych tocznych. Ich elementy toczne mają kształt ściętych stożków, poruszających się po bieżni. Charakterystyczne dla łożysk stożkowych jest to, że mogą przenosić obciążenia osiowe i obciążenia promieniowe takiej samej wielkości, nawet jeśli napięcia te są znaczne.

Budowa łożysk stożkowych

Konstrukcja łożysk stożkowych umożliwia rozdzielenie pierścienia zewnętrznego i wewnętrznego, także elementów tocznych i koszyków. Czynniki pierwsze łożysk stożkowych to:

• pierścień zewnętrzny,
• pierścień wewnętrzny,
• koszyk z wałeczkami.

Z pierścienia zewnętrznego zbudowany jest podzespół zewnętrzny, natomiast pierścień wewnętrzny i złożenie koszyka z wałeczkami to skład podzespołu wewnętrznego.

Specyfika budowy łożysk stożkowych to między innymi stożkowe bieżnie widoczne na pierścieniach zewnętrznym i wewnętrznym. To między tymi pierścieniami znajduje się ciąg stożkowych wałeczków, decydujących o rodzaju tego łożyska. Optymalne rozłożenie obciążenia między wałeczkami jest możliwe dzięki minimalnej tolerancji odnośnie różnic w rozmiarze i kształcie wałeczków – wałeczki są niemal identyczne.

Podział łożysk stożkowych

Obowiązuje prosty podział łożysk stożkowych ze względu na kierunek przenoszenia obciążeń osiowych:

• łożyska stożkowe jednorzędowe,
• łożyska stożkowe dwurzędowe,
• łożyska stożkowe wielorzędowe.

Łożyska stożkowe jednorzędowe

Łożyska stożkowe jednorzędowe przejmują obciążenia osiowe wyłącznie z jednego kierunku. Obciążenie promieniowe działające na łożysko przyczynia się do powstania składowej osiowej, którą należy zrównoważyć siłą skierowaną przeciwnie.

W związku z tym popularnym rozwiązaniem jest stosowanie dwóch łożysk stożkowych jednorzędowych naprzeciw siebie.  Łożyska te montowane są często w parach, w układzie „X” lub „O”.

Łożyska stożkowe dwurzędowe

Łożyska stożkowe dwurzędowe przenoszą obciążenia osiowe w obu kierunkach. Posiadają podwójny pierścień wewnętrzny oraz dwa pierścienie zewnętrzne, mogą być także udostępnione z pierścieniami dystansowymi, zapewniającymi wymagany luz osiowy.

Dwurzędowe łożyska stożkowe typu TDO przenoszą duże momenty, ponieważ mają duży rozstaw pierścieni wewnętrznych, natomiast łożyska stożkowe typu TDI wyróżnia mały rozstaw pierścieni wewnętrznych, a więc także mniejsza wrażliwość na niewspółosiowość miejsc zabudowy.

Łożyska stożkowe wielorzędowe

Łożyska stożkowe wielorzędowe, których najczęściej występującą odmianą są łożyska czterorzędowe, pozwalają  na łożyskowanie przy niewielkich i umiarkowanych prędkościach. Przenoszą obciążenia osiowe oraz promieniowe, a ze względu na swoja budowę muszą być montowane wraz z obudową w postaci kompletnych łożysk.

Duży wybór łożysk stożkowych wielorzędowych to prosty ich montaż, oraz lepszy rozkład obciążeń. Nawet krótkie czopy walca nie będą wymagały zastosowania oddzielnych łożysk wzdłużnych.

Zastosowanie łożysk stożkowych

Łożyska stożkowe jednorzędowe i dwurzędowe są stosowane są między innymi w przekładniach generatorów wiatrowych, przekładniach kolejowych, czy pozostałych ciężkich przekładniach przemysłowych. Kolejną grupę, czyli łożyska stożkowe wielorzędowe, w tym najczęściej czterorzędowe konstruktorzy doceniają za użyteczność łożyskowania walców w walcarkach