ŁOŻYSKA
ŁOŻYSKA
TOCZNE
TOCZNE
KLASYFIKACJA
KLASYFIKACJA
ŁOŻYSK
ŁOŻYSK
Łożyska toczne dzieli się na dwie
Łożyska toczne dzieli się na dwie
zasadnicze grupy:
zasadnicze grupy:
•
•
Poprzeczne
Poprzeczne
•
•
Wzdłużne
Wzdłużne
Podział taki został dokonany w
Podział taki został dokonany w
zależności od określenia nośności
zależności od określenia nośności
C
C
jako obciążenia czysto poprzecznego
jako obciążenia czysto poprzecznego
(dla łożysk poprzecznych) lub czysto
(dla łożysk poprzecznych) lub czysto
wzdłużnego (dla łożysk wzdłuż nych). Z
wzdłużnego (dla łożysk wzdłuż nych). Z
nazwami tymi kojarzy się zdolność do
nazwami tymi kojarzy się zdolność do
przenoszenia obciążeń działających
przenoszenia obciążeń działających
bądź w kierunku poprzecznym do osi,
bądź w kierunku poprzecznym do osi,
bądź w kierunku wzdłużnym. W
bądź w kierunku wzdłużnym. W
rzeczywistości znaczna ilość tych łożysk
rzeczywistości znaczna ilość tych łożysk
może przenosić równocześnie oba
może przenosić równocześnie oba
rodzaje obciążeń, przy czym łożyska
rodzaje obciążeń, przy czym łożyska
specjalnie do tego celu przeznaczone
specjalnie do tego celu przeznaczone
nazywa się łożyskami skośnymi:
nazywa się łożyskami skośnymi:
teoretyczny kąt działania tych łożysk α
teoretyczny kąt działania tych łożysk α
<45°; łożyska o kącie α ≥450 zalicza
<45°; łożyska o kącie α ≥450 zalicza
się do łożysk wzdłużnych i są one
się do łożysk wzdłużnych i są one
bardzo mało rozpowszechnione.
bardzo mało rozpowszechnione.
W zależności od kształtu części
W zależności od kształtu części
tocznych rozróżnia się łożyska:
tocznych rozróżnia się łożyska:
+ Kulkowe
+ Kulkowe
+ Wałeczkowe
+ Wałeczkowe
Wałeczki mogą być kształtu:
Wałeczki mogą być kształtu:
walcowego, stożkowego lub
walcowego, stożkowego lub
baryłkowego. Wałeczki walcowe długie,
baryłkowego. Wałeczki walcowe długie,
dla których stosunek długości do
dla których stosunek długości do
średnicy przekracza wartość 2,5 oraz
średnicy przekracza wartość 2,5 oraz
średnica
średnica
d≤ 5
d≤ 5
mm, nazywamy
mm, nazywamy
igiełkami.
igiełkami.
W zależności od głównych cech
W zależności od głównych cech
konstrukcyjnych rozróżnia się
konstrukcyjnych rozróżnia się
następujące rodzaje łożysk:
następujące rodzaje łożysk:
Kulkowe zwykłe
Kulkowe zwykłe
Kulkowe wahliwe
Kulkowe wahliwe
Kulkowe skośne (a<45°)
Kulkowe skośne (a<45°)
Walcowe
Walcowe
Igiełkowe
Igiełkowe
Stożkowe
Stożkowe
Baryłkowe (poprzeczne)
Baryłkowe (poprzeczne)
Kulkowe wzdłużne
Kulkowe wzdłużne
Wałeczkowe wzdłużne (baryłkowe,
Wałeczkowe wzdłużne (baryłkowe,
stożkowe i walcowe)
stożkowe i walcowe)
W poszczególnych rodzajach mogą
W poszczególnych rodzajach mogą
występować różnice budowy
występować różnice budowy
wewnętrznej lub kształtu zewnętrznego
wewnętrznej lub kształtu zewnętrznego
pierścieni, co stwarza nową postać
pierścieni, co stwarza nową postać
łożyska i stanowi odrębny typ łożyska.
łożyska i stanowi odrębny typ łożyska.
Łożyska określonego typu grupowane
Łożyska określonego typu grupowane
są w serie w zależności od proporcji
są w serie w zależności od proporcji
wymiarów głównych.
wymiarów głównych.
GŁÓWNE WYMIARY
GŁÓWNE WYMIARY
I OZNACZENIA
I OZNACZENIA
Główne wymiary łożysk tocznych
Główne wymiary łożysk tocznych
Wymiarami głównymi w łożyskach tocznych są:
Wymiarami głównymi w łożyskach tocznych są:
d
d
—
—
średnica otworu
średnica otworu
D
D
—
—
średnica zewnętrzna
średnica zewnętrzna
B
B
lub
lub
T
T
—
—
szerokość łożyska poprzecznego
szerokość łożyska poprzecznego
lub
lub
skośnego
skośnego
H
H
—
—
wysokość łożyska wzdłużnego
wysokość łożyska wzdłużnego
r
r
oraz r1
oraz r1
— współrzędne zaokrąglenia
— współrzędne zaokrąglenia
między powierzchniami montażowymi:
między powierzchniami montażowymi:
czołową i walcową lub stożkową.
czołową i walcową lub stożkową.
Dla łożysk o wymiarach metrycznych zostały
Dla łożysk o wymiarach metrycznych zostały
ustalone przez ISO tablice głównych wymiarów, z
ustalone przez ISO tablice głównych wymiarów, z
którymi powinny być zgodne wymiary wszystkich
którymi powinny być zgodne wymiary wszystkich
typów łożysk bieżąco produkowanych i nowo
typów łożysk bieżąco produkowanych i nowo
projektowanych. Tablice te są okresowo
projektowanych. Tablice te są okresowo
uzupełniane. Polski Ko mitet Normalizacyjny przyjął
uzupełniane. Polski Ko mitet Normalizacyjny przyjął
te dane do PN/M-86404.
te dane do PN/M-86404.
Układ tablic oparty jest o ciągi wymiarowe średnic
Układ tablic oparty jest o ciągi wymiarowe średnic
i szerokości (wysokości) oraz o ich skojarzenia w
i szerokości (wysokości) oraz o ich skojarzenia w
grupy wymiarowe. Ciągiem podstawowym jest
grupy wymiarowe. Ciągiem podstawowym jest
ciąg średnic wewnętrznych (otworów), któremu
ciąg średnic wewnętrznych (otworów), któremu
podporządkowane są ciągi średnic zewnętrznych
podporządkowane są ciągi średnic zewnętrznych
8, 9, 0, l, 2, 3, 4 w kolejności od najmniejszych do
8, 9, 0, l, 2, 3, 4 w kolejności od najmniejszych do
największych. Ciągi te określają odmiany łożysk:
największych. Ciągi te określają odmiany łożysk:
od szczególnie lekkiej (8 i 9) do bardzo lekkiej (0),
od szczególnie lekkiej (8 i 9) do bardzo lekkiej (0),
lekkiej (2), średniej (3) i ciężkiej (4).
lekkiej (2), średniej (3) i ciężkiej (4).
W każdym ciągu średnic zewnętrznych mogą
W każdym ciągu średnic zewnętrznych mogą
występować różne ciągi szerokości (7, 8, 9, O oraz
występować różne ciągi szerokości (7, 8, 9, O oraz
l do 6) wg wzrastających wielkości — określają
l do 6) wg wzrastających wielkości — określają
one odmianę szerokości ło żyska.
one odmianę szerokości ło żyska.
Na przykład: oznaczenie ciągu szerokości 2
Na przykład: oznaczenie ciągu szerokości 2
poprzedza oznaczenie ciągu średnicy zew nętrznej
poprzedza oznaczenie ciągu średnicy zew nętrznej
3 i tworzy grupę wymiarową 23 czyli wyznacza
3 i tworzy grupę wymiarową 23 czyli wyznacza
odmianę łożyska średnią sze roką. Warto
odmianę łożyska średnią sze roką. Warto
wspomnieć, że najbardziej rozpowszechnione są
wspomnieć, że najbardziej rozpowszechnione są
łożyska należące do ciągów średnic 2 i 3 (odmiana
łożyska należące do ciągów średnic 2 i 3 (odmiana
lekka i średnia). W ostatnich czasach coraz
lekka i średnia). W ostatnich czasach coraz
bardziej wchodzą w uży cie łożyska ciągu O
bardziej wchodzą w uży cie łożyska ciągu O
(odmiana bardzo lekka), a zanikają łożyska ciągu
(odmiana bardzo lekka), a zanikają łożyska ciągu
4 (odmiana ciężka).
4 (odmiana ciężka).
Oznaczenia cyfrowe ciągów i grup wymiarowych
Oznaczenia cyfrowe ciągów i grup wymiarowych
są wykorzystywane przy tworzeniu oznaczeń
są wykorzystywane przy tworzeniu oznaczeń
łożysk.
łożysk.
Oznaczenia łożysk tocznych
Oznaczenia łożysk tocznych
Każde łożysko oznaczone jest stosunkowo prostym
Każde łożysko oznaczone jest stosunkowo prostym
symbolem cyfrowym lub literowo--cyfrowym
symbolem cyfrowym lub literowo--cyfrowym
nazywanym numerem łożyska. Bardziej
nazywanym numerem łożyska. Bardziej
skomplikowane oznaczenie powstaje, gdy łożysko
skomplikowane oznaczenie powstaje, gdy łożysko
jest w wykonaniu specjalnym, np. ze specjalnym
jest w wykonaniu specjalnym, np. ze specjalnym
koszykiem, ze specjalnym luzem, w podwyższonej
koszykiem, ze specjalnym luzem, w podwyższonej
klasie dokładności itd. Należy przestrzec, że
klasie dokładności itd. Należy przestrzec, że
pominięcie dodatko wych oznaczeń przy
pominięcie dodatko wych oznaczeń przy
zamawianiu łożysk może spowodować dostawę
zamawianiu łożysk może spowodować dostawę
niewłaściwego ło żyska, a co za tym idzie — złe
niewłaściwego ło żyska, a co za tym idzie — złe
efekty pracy.
efekty pracy.
Numer podstawowy łożyska określa zawsze serię
Numer podstawowy łożyska określa zawsze serię
oraz wielkość otworu. Dla łożysk w zakresie
oraz wielkość otworu. Dla łożysk w zakresie
średnic 20 do 480 mm dwie ostatnie cyfry
średnic 20 do 480 mm dwie ostatnie cyfry
pomnożone przez 5 dają średnice otworu w
pomnożone przez 5 dają średnice otworu w
milimetrach, a pozostałe symbole wyznaczają
milimetrach, a pozostałe symbole wyznaczają
serię. Cyfra poprzedzająca bez pośrednio
serię. Cyfra poprzedzająca bez pośrednio
oznaczenie otworu określa ciąg średnic
oznaczenie otworu określa ciąg średnic
zewnętrznych czyli odmianę. Np. łożyska kulkowe
zewnętrznych czyli odmianę. Np. łożyska kulkowe
zwykłe o numerach 6206 i 6306N mają otwór 30
zwykłe o numerach 6206 i 6306N mają otwór 30
mm i różne śred nice zewnętrzne, przy czyni
mm i różne śred nice zewnętrzne, przy czyni
wiadomo jest, że w pierwszym
wiadomo jest, że w pierwszym
i
i
nich jest ona
nich jest ona
mniejsza (od miana lekka). Ponadto łożysko 6306N
mniejsza (od miana lekka). Ponadto łożysko 6306N
ma rowek na pierścieniu zewnętrznym. Średnice
ma rowek na pierścieniu zewnętrznym. Średnice
otworów 10, 12, 15, 17 mm oznacza się
otworów 10, 12, 15, 17 mm oznacza się
odpowiednio 00, 01, 02, 03. Średnice otworów
odpowiednio 00, 01, 02, 03. Średnice otworów
mniejsze od 10 mm oznacza się cyfrą wykazującą
mniejsze od 10 mm oznacza się cyfrą wykazującą
wielkość otworu w mm, np. łożysko kulkowe serii
wielkość otworu w mm, np. łożysko kulkowe serii
62 o numerze 625 (dawno oznaczenie EL 5) ma
62 o numerze 625 (dawno oznaczenie EL 5) ma
otwór 5 mm. Średnicę otwo rów od 500 mm wzwyż
otwór 5 mm. Średnicę otwo rów od 500 mm wzwyż
oznacza się przez podanie rzeczywistego wymiaru
oznacza się przez podanie rzeczywistego wymiaru
w mm za kreską pochyłą po oznaczeniu serii, np.:
w mm za kreską pochyłą po oznaczeniu serii, np.:
łożysko kulkowe zwykłe serii 62 o otworze 650 ma
łożysko kulkowe zwykłe serii 62 o otworze 650 ma
numer 62/650.
numer 62/650.
Omówione poprzednio oznaczenia stosuje
Omówione poprzednio oznaczenia stosuje
się do łożysk podstawowej konstrukcji dla
się do łożysk podstawowej konstrukcji dla
każdego rodzaju. Szczególne właściwości
każdego rodzaju. Szczególne właściwości
konstrukcyjne łożysk są oznaczone dodatkowo
konstrukcyjne łożysk są oznaczone dodatkowo
literami umieszczonymi za numerem łożysk.
literami umieszczonymi za numerem łożysk.
Niektóre z tych oznaczeń występują
Niektóre z tych oznaczeń występują
równocześnie, np. 6206 ZNR albo NU 2lOMA.
równocześnie, np. 6206 ZNR albo NU 2lOMA.
Oznaczenie klas dokładności i luzów omówione
Oznaczenie klas dokładności i luzów omówione
jest w dalszej części poradnika. Umie szcza się je
jest w dalszej części poradnika. Umie szcza się je
za numerem łożyska i za znakami podanymi w
za numerem łożyska i za znakami podanymi w
tablicy 1. Mogą występować jeszcze inne
tablicy 1. Mogą występować jeszcze inne
oznaczenia dodatkowe, np. specjalne gatunki
oznaczenia dodatkowe, np. specjalne gatunki
stali lub ich odporność na wysokie temperatury
stali lub ich odporność na wysokie temperatury
itd., których znaczenie nie jest ujednolicone na
itd., których znaczenie nie jest ujednolicone na
szerszą skale.
szerszą skale.
Podane zasady oznaczeń są stosowane w
Podane zasady oznaczeń są stosowane w
Polsce i przez wielu innych wytwórców euro
Polsce i przez wielu innych wytwórców euro
pejskich, jednak szereg firm stosuje
pejskich, jednak szereg firm stosuje
odrębne
odrębne
zasady oznaczania łożysk.
zasady oznaczania łożysk.
TYPIZACJA
TYPIZACJA
ŁOŻYSK
ŁOŻYSK
TOCZNYCH
TOCZNYCH
Zarządzeniem nr 198 Prezesa Rady
Zarządzeniem nr 198 Prezesa Rady
Ministrów z dn. 25.IX.1961 r. (Monitor
Ministrów z dn. 25.IX.1961 r. (Monitor
Polski nr 78 z dnia 14.X.61 r. póz. 326)
Polski nr 78 z dnia 14.X.61 r. póz. 326)
w sprawie typizacji i stosowania łożysk
w sprawie typizacji i stosowania łożysk
tocznych oraz kontroli gospodarki tymi
tocznych oraz kontroli gospodarki tymi
łożyskami w jednostkach gospodarki
łożyskami w jednostkach gospodarki
uspołecznionej, z późniejszymi
uspołecznionej, z późniejszymi
zmianami wprowadzonymi
zmianami wprowadzonymi
Zarządzeniem nr 43 Prezesa Rady
Zarządzeniem nr 43 Prezesa Rady
Ministrów z dnia 7.VI. 1966 r. (Monitor
Ministrów z dnia 7.VI. 1966 r. (Monitor
Polski nr 29 z dnia 22.VI.1966 r. póz.
Polski nr 29 z dnia 22.VI.1966 r. póz.
150) oraz Zarządzeniem Przewodni
150) oraz Zarządzeniem Przewodni
czącego Komitetu Nauki i Techniki z
czącego Komitetu Nauki i Techniki z
dnia 25.IV.1967 r. (Monitor Polski nr 28 z
dnia 25.IV.1967 r. (Monitor Polski nr 28 z
dnia 23.V.1967- r. póz. 131),
dnia 23.V.1967- r. póz. 131),
wprowadzono obowiązek stosowania,
wprowadzono obowiązek stosowania,
przy projektowaniu i pro dukcji maszyn i
przy projektowaniu i pro dukcji maszyn i
urządzeń technicznych, łożysk tocznych
urządzeń technicznych, łożysk tocznych
objętych tablicami stanowią cymi
objętych tablicami stanowią cymi
załącznik nr l do ww. Zarządzenia.
załącznik nr l do ww. Zarządzenia.
W tablicach tych poszczególne typy i
W tablicach tych poszczególne typy i
wielkości łożysk zostały podzielone na 3 grupy
wielkości łożysk zostały podzielone na 3 grupy
zastosowań:
zastosowań:
Grupa I — obejmuje łożyska normalnej klasy
Grupa I — obejmuje łożyska normalnej klasy
dokładności z luzem normalnym i po większonym
dokładności z luzem normalnym i po większonym
— najbardziej rozpowszechnione. Mogą one być
— najbardziej rozpowszechnione. Mogą one być
stosowane we wszystkich gałęziach przemysłu
stosowane we wszystkich gałęziach przemysłu
bez ograniczeń.
bez ograniczeń.
Grupa II — obejmuje łożyska mniej
Grupa II — obejmuje łożyska mniej
rozpowszechnione oraz łożyska podwyższonych
rozpowszechnione oraz łożyska podwyższonych
klas dokładności i
klas dokładności i
t
t
pomniejszonym luzem. Na
pomniejszonym luzem. Na
stosowanie tych łożysk wymagane jest
stosowanie tych łożysk wymagane jest
zezwolenie CBKŁT.
zezwolenie CBKŁT.
Grupa III — obejmuje łożyska, które mogą być
Grupa III — obejmuje łożyska, które mogą być
stosowane tylko w specjalnie uzasad nionych
stosowane tylko w specjalnie uzasad nionych
przypadkach i przy wyraźnych korzyściach, jakie
przypadkach i przy wyraźnych korzyściach, jakie
daje zastosowa nie tych łożysk w porównaniu do
daje zastosowa nie tych łożysk w porównaniu do
łożysk grupy I lub II. Na stosowanie tych łożysk
łożysk grupy I lub II. Na stosowanie tych łożysk
zaliczonych do grupy III oraz łożysk nie objętych
zaliczonych do grupy III oraz łożysk nie objętych
tablicami podziału łożysk, CBKŁT wydaje
tablicami podziału łożysk, CBKŁT wydaje
zezwolenie po uzyskaniu zgody Zjedno czenia
zezwolenie po uzyskaniu zgody Zjedno czenia
Przemysłu Precyzyjnego.
Przemysłu Precyzyjnego.
Uwagi ogólne:
Uwagi ogólne:
1
1
Łożyska toczne objęte typizacją mają
Łożyska toczne objęte typizacją mają
znormalizowane konstrukcje o wymiarach zgod nych
znormalizowane konstrukcje o wymiarach zgod nych
z PN-66/M-86404 Tablice głównych wymiarów.
z PN-66/M-86404 Tablice głównych wymiarów.
Wyjątek stanowią łożyska serii E, których wymiary
Wyjątek stanowią łożyska serii E, których wymiary
nie są zgodne z PN-68/M-86404
nie są zgodne z PN-68/M-86404
2.
2.
W tablicach podziału łożysk na grupy zastosowania
W tablicach podziału łożysk na grupy zastosowania
ilość numerów łożysk w poszcze gólnych seriach
ilość numerów łożysk w poszcze gólnych seriach
ograniczona jest do ilości obecnie stosowanych
ograniczona jest do ilości obecnie stosowanych
przez nasz przemysł. Konstruktor może wyjść poza
przez nasz przemysł. Konstruktor może wyjść poza
te granice
te granice
3.
3.
Jednostka opracowująca dokumentacje
Jednostka opracowująca dokumentacje
konstrukcyjną łożyskowania zobowiązana jest, w
konstrukcyjną łożyskowania zobowiązana jest, w
czasie projektowania, wystąpić do CBKŁT o
czasie projektowania, wystąpić do CBKŁT o
zezwolenie na stosowanie łożysk nie objętych grupą
zezwolenie na stosowanie łożysk nie objętych grupą
pierwszą typizacji.
pierwszą typizacji.
4.
4.
W dokumentacji konstrukcyjnej i techniczno-
W dokumentacji konstrukcyjnej i techniczno-
ruchowej oraz w wykazie części — przy łożysku, na
ruchowej oraz w wykazie części — przy łożysku, na
którego stosowanie uzyskano zezwolenie, należy
którego stosowanie uzyskano zezwolenie, należy
podać numer i datę pis ma CBKŁT, w którym
podać numer i datę pis ma CBKŁT, w którym
zezwolenie to jest zawarte.
zezwolenie to jest zawarte.
5.
5.
Zezwolenia CBKŁT na stosowanie danego łożyska w
Zezwolenia CBKŁT na stosowanie danego łożyska w
danej maszynie są ważne na czas nieokreślony i
danej maszynie są ważne na czas nieokreślony i
upoważniają zarówno producenta, jak i użytkownika
upoważniają zarówno producenta, jak i użytkownika
maszyny do za kupu danych łożysk w BZŁT.
maszyny do za kupu danych łożysk w BZŁT.
6.
6.
Części łożysk tocznych, jak: kulki, wałeczki, igiełki
Części łożysk tocznych, jak: kulki, wałeczki, igiełki
o.raz tuleje stożkowe i ich części, . nie są
o.raz tuleje stożkowe i ich części, . nie są
przedmiotem typizacji i mogą być stosowane bez
przedmiotem typizacji i mogą być stosowane bez
zezwolenia CBKŁT. W za kresie ich stosowania
zezwolenia CBKŁT. W za kresie ich stosowania
obowiązuje przestrzeganie polskich norm.
obowiązuje przestrzeganie polskich norm.
Wymienione na wstępie tego rozdziału zarządzenie
Wymienione na wstępie tego rozdziału zarządzenie
Prezesa Rady Ministrów nr 198 zobowiązuje
Prezesa Rady Ministrów nr 198 zobowiązuje
jednostki gospodarki uspołecznionej do stosowania
jednostki gospodarki uspołecznionej do stosowania
przy projektowaniu i pro dukcji maszyn i urządzeń
przy projektowaniu i pro dukcji maszyn i urządzeń
technicznych — łożysk objętych typizacją, a przede
technicznych — łożysk objętych typizacją, a przede
wszystkim łożysk wymienionych w grupie I — jak
wszystkim łożysk wymienionych w grupie I — jak
również zobowiązuje je do przestrzegania tego
również zobowiązuje je do przestrzegania tego
postanowienia przy imporcie maszyn
postanowienia przy imporcie maszyn
zakupywanych za granicą. W takich przypadkach
zakupywanych za granicą. W takich przypadkach
inwestorzy zobowiązani są:
inwestorzy zobowiązani są:
•
•
Żądać od dostawców zagranicznych wyposażenia
Żądać od dostawców zagranicznych wyposażenia
zakupywanych. maszyn i urządzeń w łożyska
zakupywanych. maszyn i urządzeń w łożyska
toczne o wymiarach w układzie metrycznym
toczne o wymiarach w układzie metrycznym
objętym tablicami wymiarów głównych według
objętym tablicami wymiarów głównych według
zalecenia ISO R-15, z którym jest zgodna norma PN-
zalecenia ISO R-15, z którym jest zgodna norma PN-
6G/M-86404.
6G/M-86404.
•
•
Żądać, przed zawarciem kontraktów, nadsyłania
Żądać, przed zawarciem kontraktów, nadsyłania
specyfikacji łożysk tocznych, w któ re dana maszyna
specyfikacji łożysk tocznych, w któ re dana maszyna
lub urządzenie są wyposażone, z podaniem ich
lub urządzenie są wyposażone, z podaniem ich
numerów katalogowych oraz rysunków
numerów katalogowych oraz rysunków
zestawieniowych z uwidocznieniem konstrukcji
zestawieniowych z uwidocznieniem konstrukcji
łożyskowań.
łożyskowań.
•
•
Analizować celowość zastosowanych łożysk pod
Analizować celowość zastosowanych łożysk pod
kątem obowiązującej w kraju typi zacji i występować
kątem obowiązującej w kraju typi zacji i występować
do CBKŁT, w sposób określony w zarządzeniu, o
do CBKŁT, w sposób określony w zarządzeniu, o
zezwolenie na zastosowanie łożysk nie zalecanych.
zezwolenie na zastosowanie łożysk nie zalecanych.
Zarządzenie zobowiązuje Ministra Przemysłu Ciężkiego
Zarządzenie zobowiązuje Ministra Przemysłu Ciężkiego
do nowelizowania tablic po działu łożysk na grupy
do nowelizowania tablic po działu łożysk na grupy
zastosowania, w miarę postępu technicznego i
zastosowania, w miarę postępu technicznego i
zmian w sytuacji gospodarczej kraju; z wnioskiem w
zmian w sytuacji gospodarczej kraju; z wnioskiem w
tym zakresie ma obowiązek występować CBKŁT.
tym zakresie ma obowiązek występować CBKŁT.
Użytkownicy łożysk tocznych nie objętych grupą I
Użytkownicy łożysk tocznych nie objętych grupą I
zobowiązani są do sukcesywnego ich zastępowania
zobowiązani są do sukcesywnego ich zastępowania
łożyskami objętymi tą grupą lub do uzyskania
łożyskami objętymi tą grupą lub do uzyskania
zgody na dalsze stoso wanie tych łożysk.
zgody na dalsze stoso wanie tych łożysk.
Sprzedaż łożysk nie objętych grupą I dozwolona jest
Sprzedaż łożysk nie objętych grupą I dozwolona jest
wyłącznie na podstawie zezwole nia na ich
wyłącznie na podstawie zezwole nia na ich
stosowanie.
stosowanie.
OBLICZENIA I
OBLICZENIA I
DOBÓR ŁOŻYSK
DOBÓR ŁOŻYSK
Dla zapewnienia prawidłowej pracy łożysk tocznych
Dla zapewnienia prawidłowej pracy łożysk tocznych
konieczna jest przy ich doborze Wnikliwa analiza
konieczna jest przy ich doborze Wnikliwa analiza
warunków pracy i wymagań jakie się stawia danej
warunków pracy i wymagań jakie się stawia danej
maszynie lub urzą dzeniu. Stosunkowo duża ilość
maszynie lub urzą dzeniu. Stosunkowo duża ilość
różnych rodzajów i typów łożysk daje
różnych rodzajów i typów łożysk daje
konstruktorowi możność spełnienia nawet trudnych
konstruktorowi możność spełnienia nawet trudnych
wymagań. W tym celu musi on oczywiście znać
wymagań. W tym celu musi on oczywiście znać
dostatecznie dobrze wielkości charakterystyczne
dostatecznie dobrze wielkości charakterystyczne
poszczególnych łożysk i sposób ich obli czania,
poszczególnych łożysk i sposób ich obli czania,
który różni się zasadniczo od obliczania łożysk
który różni się zasadniczo od obliczania łożysk
ślizgowych.
ślizgowych.
Podstawowymi wielkościami charakteryzującymi
Podstawowymi wielkościami charakteryzującymi
zdolność łożyska do trwałego prze noszenia
zdolność łożyska do trwałego prze noszenia
obciążeń przy określonej ilości obrotów na minutę
obciążeń przy określonej ilości obrotów na minutę
są: nośność ruchowa (w kG) określona zwykle
są: nośność ruchowa (w kG) określona zwykle
symbolem
symbolem
C
C
oraz trwałość
oraz trwałość
L
L
(w milionach obrotów).
(w milionach obrotów).
Pojęcie nośności ruchowej łożysk (nazywanej
Pojęcie nośności ruchowej łożysk (nazywanej
często nośnością dynamiczną) związane jest ściśle
często nośnością dynamiczną) związane jest ściśle
z pojęciem trwałości. Tak więc bezbłędnie
z pojęciem trwałości. Tak więc bezbłędnie
zamontowane łożysko pracujące w ustalonych
zamontowane łożysko pracujące w ustalonych
warunkach pracy przy właściwym smarowaniu i nie
warunkach pracy przy właściwym smarowaniu i nie
narażone na żadne zanieczyszczenia, nie będzie
narażone na żadne zanieczyszczenia, nie będzie
się zużywało wskutek ścierania się bieżni - lecz w
się zużywało wskutek ścierania się bieżni - lecz w
wyniku zmęczenia powierzchniowego materiału.
wyniku zmęczenia powierzchniowego materiału.
Po wykonaniu pewnej liczby obrotów
Po wykonaniu pewnej liczby obrotów
ukazują się początkowo małe rysy na bieżni
ukazują się początkowo małe rysy na bieżni
jednego z pierścieni lub na częściach tocznych
jednego z pierścieni lub na częściach tocznych
wskutek rozluźnienia cząstek materiału pod
wskutek rozluźnienia cząstek materiału pod
działaniem wielkich chwilowych nacisków
działaniem wielkich chwilowych nacisków
powierzchniowych, później już stosunkowo
powierzchniowych, później już stosunkowo
szybko zaczyna się łuszczenie powierzchni
szybko zaczyna się łuszczenie powierzchni
najbardziej zmęczonej. Jak wykazały liczne
najbardziej zmęczonej. Jak wykazały liczne
doświadczenia zjawisko zmęczenia
doświadczenia zjawisko zmęczenia
powierzchniowego przebiega nieregularnie,
powierzchniowego przebiega nieregularnie,
wobec czego dla ustalenia trwałości konieczne
wobec czego dla ustalenia trwałości konieczne
jest zbadanie znacznej liczby pozornie identycz
jest zbadanie znacznej liczby pozornie identycz
nych łożysk oraz dokładne sprecyzowanie
nych łożysk oraz dokładne sprecyzowanie
pojęcia trwałości dla celów praktycznych. Mo
pojęcia trwałości dla celów praktycznych. Mo
głoby się zdawać, że właściwą oceną z punktu
głoby się zdawać, że właściwą oceną z punktu
widzenia ekonomicznego byłoby przyjęcie
widzenia ekonomicznego byłoby przyjęcie
średniej trwałości, jednak wówczas znaczna ilość
średniej trwałości, jednak wówczas znaczna ilość
łożysk pracowałaby krócej, niż założono w
łożysk pracowałaby krócej, niż założono w
obliczeniach, zatem dla celów praktycznych
obliczeniach, zatem dla celów praktycznych
przyjęto wartość niższą - równą około 1/5
przyjęto wartość niższą - równą około 1/5
średniej trwałości
średniej trwałości
Określenie trwałości
Określenie trwałości
L
L
Trwałość łożyska (umowna) jest to wyrażona w
Trwałość łożyska (umowna) jest to wyrażona w
milionach liczba obrotów, jaką w określonych
milionach liczba obrotów, jaką w określonych
warunkach pracy wykona S0% badanych łożysk,
warunkach pracy wykona S0% badanych łożysk,
zanim na powierzchniach tocznych ukażą się
zanim na powierzchniach tocznych ukażą się
pierwsze oznaki zmęczenia Dopuszcza się, że
pierwsze oznaki zmęczenia Dopuszcza się, że
pozostałe 10% łożysk może wykazać mniejszą
pozostałe 10% łożysk może wykazać mniejszą
trwałość, co mieści się jednak w granicach normy.
trwałość, co mieści się jednak w granicach normy.
Określenie nośności ruchowej C
Określenie nośności ruchowej C
Nośność ruchowa łożyska jest to wyrażona w
Nośność ruchowa łożyska jest to wyrażona w
kilogramach wartość obciążenia, przy którym
kilogramach wartość obciążenia, przy którym
trwałość równa się l milionowi obrotów. W przypadku
trwałość równa się l milionowi obrotów. W przypadku
łożysk poprzecznych i skoś nych obciążenie to
łożysk poprzecznych i skoś nych obciążenie to
powinno być stałe i działać w płaszczyźnie
powinno być stałe i działać w płaszczyźnie
prostopadłej do osi, przy czym pierścień wewnętrzny
prostopadłej do osi, przy czym pierścień wewnętrzny
obraca się w stosunku do kierunku obciążenia, a
obraca się w stosunku do kierunku obciążenia, a
pierścień zewnętrzny jest względem niego
pierścień zewnętrzny jest względem niego
nieruchomy. Dla łożysk wzdłużnych kierunek stałego
nieruchomy. Dla łożysk wzdłużnych kierunek stałego
obciążenia powinien być wzdłuż osi.
obciążenia powinien być wzdłuż osi.
Nośność ruchową łożyska można obliczyć znając
Nośność ruchową łożyska można obliczyć znając
wszystkie dane jego budowy wew nętrznej,
wszystkie dane jego budowy wew nętrznej,
posługując się wzorami ISO, wg dokumentu nr R281
posługując się wzorami ISO, wg dokumentu nr R281
z 1962 r.
z 1962 r.
Nośność łożyska zależy, od następujących parametrów:
Nośność łożyska zależy, od następujących parametrów:
•
•
Kształt i wymiary części tocznych
Kształt i wymiary części tocznych
•
•
Ilość części tocznych i ilość rzędów
Ilość części tocznych i ilość rzędów
•
•
Kąt teoretyczny działania a
Kąt teoretyczny działania a
•
•
Stopień przylegania części tocznych do bieżni
Stopień przylegania części tocznych do bieżni
każdego pierścienia
każdego pierścienia
•
•
Właściwości materiału pierścieni i części tocznych.
Właściwości materiału pierścieni i części tocznych.
Parametry te dla większości znormalizowanych
Parametry te dla większości znormalizowanych
konstrukcji i wielkości łożysk są usta bilizowane, a
konstrukcji i wielkości łożysk są usta bilizowane, a
wartości liczbowe dla nośności ruchowej są w skali
wartości liczbowe dla nośności ruchowej są w skali
światowej podobne. Nie którzy wytwórcy podają
światowej podobne. Nie którzy wytwórcy podają
jednak dane różniące
jednak dane różniące
się
się
nawet znacznie dla tego
nawet znacznie dla tego
samego numeru łożyska.
samego numeru łożyska.
Tłumaczyć to należy tym, że w ostatnich latach
Tłumaczyć to należy tym, że w ostatnich latach
(m.in. dzięki walce konkurencyjnej) dokonano
(m.in. dzięki walce konkurencyjnej) dokonano
dużego wysiłku dla osiągnięcia najwyższej
dużego wysiłku dla osiągnięcia najwyższej
możliwej nośności, np. przez po większenie
możliwej nośności, np. przez po większenie
wymiarów i ilości części tocznych kosztem
wymiarów i ilości części tocznych kosztem
zmniejszenia grubości pierścieni, korygowanie
zmniejszenia grubości pierścieni, korygowanie
tworzących wałeczków lub bieżni, przez
tworzących wałeczków lub bieżni, przez
podwyższanie dokładności kształtu powierzchni
podwyższanie dokładności kształtu powierzchni
czynnych i ich wzajemnego położenia itp. W tych
czynnych i ich wzajemnego położenia itp. W tych
przypadkach stosowane są niejednokrotnie wyższe
przypadkach stosowane są niejednokrotnie wyższe
współczynniki obliczeń od podanych w
współczynniki obliczeń od podanych w
dokumentach ISO. Największe rozbieżności
dokumentach ISO. Największe rozbieżności
występują w łożyskach baryłkowych i walcowych.
występują w łożyskach baryłkowych i walcowych.
Zazwyczaj łożyska takie odróżniają od dawnych
Zazwyczaj łożyska takie odróżniają od dawnych
konstrukcji dodatkowe oznaczenia, tzn, dodatko wa
konstrukcji dodatkowe oznaczenia, tzn, dodatko wa
litera umieszczona po numerze łożyska. Podobnie
litera umieszczona po numerze łożyska. Podobnie
oznacza się łożyska produkcji krajowej, np, łożyska
oznacza się łożyska produkcji krajowej, np, łożyska
baryłkowe o podwyższonej nośności zesłały
baryłkowe o podwyższonej nośności zesłały
oznaczone literą „A" po numerze łożyska.
oznaczone literą „A" po numerze łożyska.
Nośności łożysk. podane w tablicach niniejszego
Nośności łożysk. podane w tablicach niniejszego
wydawnictwa, zostały obliczone wg wzorów ISO
wydawnictwa, zostały obliczone wg wzorów ISO
dla wszystkich serii produkowanych lub
dla wszystkich serii produkowanych lub
przewidzianych do produkcji w kraju. Konstrukcja
przewidzianych do produkcji w kraju. Konstrukcja
ich została poprawiona i ulepszona. Jedynie dla
ich została poprawiona i ulepszona. Jedynie dla
łożysk tych serii, które w najbliższym czasie nie
łożysk tych serii, które w najbliższym czasie nie
będą produkowane w kraju., podano wartości
będą produkowane w kraju., podano wartości
liczbowe wg da nych katalogowych wytwórców
liczbowe wg da nych katalogowych wytwórców
będących głównymi dostawcami dla potrzeb
będących głównymi dostawcami dla potrzeb
krajowych.
krajowych.
Zależność miedzy obciążeniem i trwałością
Zależność miedzy obciążeniem i trwałością
Zależność między trwałością łożyska
Zależność między trwałością łożyska
L,
L,
jego
jego
nośnością ruchową
nośnością ruchową
C
C
i obciążeniem zewnętrznym
i obciążeniem zewnętrznym
P
P
określona jest ogólnym wzorem:
określona jest ogólnym wzorem:
Ze względu na różne wartości wykładnika
Ze względu na różne wartości wykładnika
potęgowego
potęgowego
p
p
przebieg dalszych obliczeń będzie
przebieg dalszych obliczeń będzie
prowadzony oddzielnie:
prowadzony oddzielnie:
dla łożysk kulkowych p=3
dla łożysk kulkowych p=3
dla łożysk wałeczkowych
dla łożysk wałeczkowych
p=10/3
p=10/3
Łożyska kulkowe
Łożyska kulkowe
Łożyska
Łożyska
wałeczkowe
wałeczkowe
Wartość — nazywa się współczynnikiem
Wartość — nazywa się współczynnikiem
trwałości, przy czym:
trwałości, przy czym:
L —
L —
trwałość wyrażona w milionach obrotów
trwałość wyrażona w milionach obrotów
C —
C —
nośność ruchowa w kG
nośność ruchowa w kG
P —
P —
obciążenie zastępcze w kG
obciążenie zastępcze w kG
Jako wartość obciążenia zewnętrznego należy
Jako wartość obciążenia zewnętrznego należy
obliczyć obciążenie zastępcze
obliczyć obciążenie zastępcze
P
P
Dla łożysk poprzecznych i skośnych — ściśle
Dla łożysk poprzecznych i skośnych — ściśle
prostopadłe do osi łożyska
prostopadłe do osi łożyska
Dla łożysk wzdłużnych — działające wzdłuż osi
Dla łożysk wzdłużnych — działające wzdłuż osi
łożyska.
łożyska.
W przypadkach gdy rzeczywiście działające
W przypadkach gdy rzeczywiście działające
obciążenie jest zmienne w czasie oraz gdy jest
obciążenie jest zmienne w czasie oraz gdy jest
skośnie skierowane do osi łożyska, należy
skośnie skierowane do osi łożyska, należy
obliczyć taką wartość stałego obciążenia
obliczyć taką wartość stałego obciążenia
zastępczego, pod działaniem którego skutek
zastępczego, pod działaniem którego skutek
zmęczeniowy byłby taki sam, jak pod dzia łaniem
zmęczeniowy byłby taki sam, jak pod dzia łaniem
obciążenia rzeczywiście działającego. W
obciążenia rzeczywiście działającego. W
przypadku obciążeń skośnych obciążenie
przypadku obciążeń skośnych obciążenie
zastępcze łożyska oblicza się ze wzoru:
zastępcze łożyska oblicza się ze wzoru:
P= XVPp+YPw
P= XVPp+YPw
Gdzie:
Gdzie:
P —
P —
obciążenie zastępcze łożyska
obciążenie zastępcze łożyska
Pp —
Pp —
poprzeczne obciążenie zewnętrzne
poprzeczne obciążenie zewnętrzne
Pw —
Pw —
wzdłużne obciążenie zewnętrzne
wzdłużne obciążenie zewnętrzne
X —
X —
współczynnik obciążenia
współczynnik obciążenia
poprzecznego
poprzecznego
Y —
Y —
współczynnik obciążenia wzdłużnego
współczynnik obciążenia wzdłużnego
V
V
— współczynnik przypadku obciążenia
— współczynnik przypadku obciążenia
(ruchomy wałek lub ruchoma oprawa)
(ruchomy wałek lub ruchoma oprawa)
Podane wzory pozwalają na łatwe obliczenie łożysk
Podane wzory pozwalają na łatwe obliczenie łożysk
pracujących przy zmiennych prędkościach obrotowych,
pracujących przy zmiennych prędkościach obrotowych,
np. w kołach pojazdów. Przebytą drogę
np. w kołach pojazdów. Przebytą drogę
Ls
Ls
oblicza się wg
oblicza się wg
wzoru
wzoru
Ls = π * D * L * 10^3
Ls = π * D * L * 10^3
Gdzie
Gdzie
Ls —
Ls —
przebyta droga w km
przebyta droga w km
D —
D —
średnica koła w m
średnica koła w m
L —
L —
trwałość w milionach obrotów
trwałość w milionach obrotów
Na przykład jeżeli trwałość
Na przykład jeżeli trwałość
L
L
wynosi 60 milionów obrotów,
wynosi 60 milionów obrotów,
a średnica koła jezdnego wy nosi 0,5 m, Jto przebyta
a średnica koła jezdnego wy nosi 0,5 m, Jto przebyta
droga
droga
Ls
Ls
=3,14*0,5*60*103= 94 200 km
=3,14*0,5*60*103= 94 200 km
W tablicy poniżej podano przyjmowane wartości
W tablicy poniżej podano przyjmowane wartości
L
L
dla
dla
niektórych typów pojazdów.
niektórych typów pojazdów.
Wytyczne doboru trwaloścł
Wytyczne doboru trwaloścł
L
L
dla pojazdów
dla pojazdów
Zastosowanie do kół pojazdów
L
w milionach obrotów
Samochody osobowe
50
Samochody ciężarowe
100
Wagony motorowe
300
Wagony towarowe w zwykłym ruchu
400
Wagony pociągów w ruchu podmiejskim
500
Wagony towarowe w ruchu na małe odległości
500
Trolejbusy w ruchu ulicznym
500
Osie nie napędzane w parowozach
750
Wagony osobowe w ruchu dalekobieżnym
1000
W maszynach i urządzeniach, pracujących przy stałej
W maszynach i urządzeniach, pracujących przy stałej
liczbie
liczbie
n
n
obr/min żądaną trwałość określa się w
obr/min żądaną trwałość określa się w
godzinach pracy łożyska
godzinach pracy łożyska
Lh..
Lh..
Występują wówczas
Występują wówczas
następujące zależności:
następujące zależności:
Z zależności tych można wyprowadzić wzory na obliczeni
Z zależności tych można wyprowadzić wzory na obliczeni
wartości dla określonych Lh i n:
wartości dla określonych Lh i n:
Łożyska kulkowe
Łożyska kulkowe
Łożyska
Łożyska
wałeczkowe
wałeczkowe
Gdzie:
Gdzie:
C — nośność ruchowa w kG
C — nośność ruchowa w kG
P — obciążenie zastępcze o w kG
P — obciążenie zastępcze o w kG
L h
L h
— trwałość wyrażona w godzinach
— trwałość wyrażona w godzinach
n — liczba Obr/ min
n — liczba Obr/ min
Wartości pośrednie należy dobierać droga interpolacji.
Wartości pośrednie należy dobierać droga interpolacji.
Podkreślić należy, że przy tych nowych wzorach
Podkreślić należy, że przy tych nowych wzorach
obowiązują nowe wartości
obowiązują nowe wartości
C
C
oraz nowe sposoby
oraz nowe sposoby
obliczania obciążenia zastępczego. Przykład obliczeń:
obliczania obciążenia zastępczego. Przykład obliczeń:
Porównać jaką trwałość w godzinach osiągnie łożysko kul
Porównać jaką trwałość w godzinach osiągnie łożysko kul
kowe zwykłe o nośności 0 = 4900 kG i łożysko walcowe
kowe zwykłe o nośności 0 = 4900 kG i łożysko walcowe
o takiej samej nośności, pracujące przy 71--5UO obr/min
o takiej samej nośności, pracujące przy 71--5UO obr/min
pod obciążeniem poprzecznym P=1000 kG.
pod obciążeniem poprzecznym P=1000 kG.
L =3900 godzin, a dla łożyska walcowego
L =3900 godzin, a dla łożyska walcowego
L
L
=6600 godzin, .lak widać łożysko wałeczkowe będzie
=6600 godzin, .lak widać łożysko wałeczkowe będzie
pracowało znacznie dłużej.
pracowało znacznie dłużej.