1
Podstawy Konstrukcji Maszyn
dr inż. Krzysztof Psiuk
Instytut Podstaw Konstrukcji Maszyn
ul. Konarskiego 18a p.454
e-mail: krzysztof.psiuk@polsl.pl
Łożyskowanie wałów
Ogólne zasady ustalania wzdłużnego łożysk
tocznych względem wału
Prawidłowe ustalenie łożysk uzyskamy gdy:
-
żadne z łożysk nie będzie mogło zsunąć się
z czopa lub wysunąć się z oprawy,
-
wał będzie mógł przesuwać się wzdłużnie
tylko o zamierzoną dopuszczalną wartość.
Ogólne zasady ustalania wzdłużnego łożysk
tocznych względem wału
Łożysko ustalające
Łożysko, którego położenie jest ustalone
osiowo względem wału i oprawy. Łożysko to
przenosi siłę osiową.
Łożysko swobodne
Jest zamocowane w sposób umożliwiający
przesuwanie łożyska względem wału lub
oprawy.
Łożysko swobodne
SKF
Łożysko swobodne
SKF
2
Łożysko ustalające
SKF
Łożysko ustalające
SKF
Łożysko ustalające
SKF
Ogólne zasady ustalania wzdłużnego łożysk
tocznych względem wału
Umożliwienie kompensacji:
-
wydłużenia wału na skutek wzrostu
temperatury,
-
niedokładności wykonania wału i oprawy
łożysk.
Ogólne zasady doboru łożysk tocznych
• przestrzeń zabudowy łożyskowania
• wartości i kierunki obciążeń
• osiągane prędkości obrotowe oraz zmiana
kierunku obrotów
• niwelowanie błędów współosiowości
• dokładność wykonania oraz wymagany
poziom cichobieżności
• sztywność łożyskowania
Dobór rodzaju łożyska
• Warunki pracy i otoczenia
• Wybór typu łożyska i konfiguracji
• Dobór łożyska ze względu na wymiary
• Dobór klasy dokładności łożyska
• Dobór luzów wewnętrznych łożyska
• Dobór materiału i typu koszyka
• Dobór środka smarującego, metody
smarowania oraz uszczelnienia
• Proces zabudowy łożyskowania
3
Etap 1. Warunki pracy i otoczenia
• funkcjonalność
• konstrukcję zabudowy
• umiejscowienie
• obciążenie, kierunkowość oraz wartości sił
• prędkość obrotowa
• drgania oraz obciążenia udarowe
• temperatura pracy
• wpływ warunków pracy (korozja, zanieczyszczenia,
metody smarowania itp.)
Etap 2. Wybór typu łożyska i konfiguracji
• ograniczenia wymiarowe
• obciążenie łożyska - wielkość obciążenia, kierunek,
występowanie drgań i obciążeń udarowych
• prędkość obrotowa - stała, zmienna, zmienny kierunek
obrotów
• dokładność wykonania łożyska
• dopuszczalna niewspółosiowość
• moment tarcia
• sztywność
• Sposób ustalenia łożyskowania (łożysko ustalone - łożysko
swobodne)
• wymagania dla montażu - demontażu
• dostępność łożyska
• koszty.
Etap 3. Dobór łożyska ze względu na wymiary
• odpowiednie zaprojektowanie węzła łożyskowego
• odpowiednie zaprojektowanie elementów zabudowy
• równoważne obciążenie (dynamiczne lub statyczne)
• współczynnik bezpieczeństwa
• dopuszczalna prędkość obrotowa
• dopuszczalne obciążenie
• dostęp do zabudowy.
Etap 4. Dobór klasy dokładności łożyska
• tolerancja bicia wału
• prędkość obrotowa
• zmienny moment obrotowy
Etap 5. Dobór luzów wewnętrznych łożyska
• materiał oraz grubość ścianek zabudowy
• pasowanie: wał - pierścień wewnętrzny
• pasowanie: zabudowa - pierścień zewnętrzny
• gradient temperatury pomiędzy pierścieniem
zewnętrznym i wewnętrznym
• dopuszczalne przesunięcie pomiędzy pierścieniami
• obciążenie – wielkość i charakter obciążenia
• wartość napięcia wstępnego
• prędkość obrotowa
Etap 6. Dobór materiału i typu koszyka
• prędkość obrotowa
• poziom hałasu
• drgania i obciążenia udarowe
• obciążenia chwilowe
• metody i sposób smarowania
4
Etap 7. Dobór środka smarującego, metody
smarowania oraz uszczelnienia
• temperatura pracy
• prędkość obrotowa
• rodzaj uszczelnienia
• konserwacja i kontrola
Etap 8. Proces zabudowy łożyskowania.
• wymiary łożyska
• metody montażu oraz demontażu.
SKF
Łożysko ustalające
Łożysko swobodne
Mocowanie łożysk z tuleją stożkową
SKF
SKF
SKF
5
Klasyczny układ łożyskowy
SKF
SKF
SKF
Łożysko ustalające
Łożysko swobodne
SKF
Łożysko ustalające
Łożysko swobodne
SKF
Łożysko ustalające
Łożysko swobodne
SKF
Łożysko ustalające
Łożysko swobodne
6
SKF
Łożysko ustalające
Łożysko swobodne
SKF
Łożysko ustalające
Łożysko swobodne
SKF
Łożysko ustalające
Łożysko swobodne
SKF
Łożysko ustalające
Łożysko swobodne
SKF
Łożysko ustalające
Łożysko swobodne
Schematy ustalania łożysk dla
podpory stałej
7
Schematy ustalania łożysk dla
podpory stałej
Schematy ustalania łożysk dla
podpory stałej
Schematy ustalania łożysk dla
podpory przesuwnej
Schematy ustalania łożysk dla
podpory przesuwnej
Łożyska kulkowe skośne
SKF
Łożyska stożkowe
SKF
8
Mocowanie łożysk stożkowych
SKF
Układ ‘X’
SKF
Układ ‘O’
SKF
Układ ‘O’
SKF
Wybrane przykłady
łożyskowań wałów
Przekładnia zębata
10
Wrzeciona tokarek
FAG
Wrzeciona tokarek
FAG
Wrzeciona wiertarek i frezarek
FAG
Konik tokarki
FAG
Przekładnia zębata stożkowo walcowa
FAG
Przekładnia zębata dwustopniowa
FAG
11
Przekładnia ślimakowa
FAG
Elektrownia wiatrowa
FAG
Elektrownia wiatrowa
– wał wirnika
FAG
Przekładnia okrętowa
FAG
Układ napędowy samochodu osobowego
FAG
Układ napędowy samochodu osobowego
FAG
12
Układ napędowy samochodu osobowego
FAG
Koło przednie samochodu osobowego
FAG
Koło tylne samochodu osobowego
FAG
Koło ruchome kolejki linowej
FAG
Koło kolejki linowej
FAG
