W złożeniu łożyska poszczególne jego elementy, takie jak pierścienie: zewnętrzny i wewnętrzny, kulki i koszyk ‒ wszystkie pracują razem w taki sposób, że utrzymuje się kontrolowany prześwit pomiędzy kulkami a pierścieniami. Pewna wartość luzu jest niezbędna do prawidłowego funkcjonowania łożyska, jednak w większości zastosowań potrzeba także zredukować bądź nawet wyeliminować wewnętrzny prześwit by utrzymać prawidłowe działanie.
W tym celu, niezależnie od zewnętrznego obciążenia, na pierścieniu łożyska można umieścić obciążenie osiowe. Na tym właśnie polega obciążenie wstępne ‒ w ten sposób zapewniony jest ciągły kontakt, z redukcją bądź eliminacją luzów pomiędzy komponentami. Ma to znaczenie krytyczne w większości zastosowań wymagających wysokiej precyzji i dużych prędkości.
Występują dwa rodzaje wstępnego obciążenia łożyska: ustalone (fixed) i sprężynowe (spring). W przypadku obciążenia ustalonego, pozycja wewnętrznego i zewnętrznego pierścienia jest ustalana mechanicznie, przy pomocy obciążnika i kleju albo przez zabudowę osiowego regulatora, który wywiera nacisk na łożyska. Sprężynowe obciążenie zapewnia stały nacisk, który pozwala wyrównać niewielkie przesunięcia. Jest tańsze od obciążenia ustalonego.
Dlaczego to takie ważne? Ponieważ to obciążenie:
- wydłuża okres eksploatacji łożyska
- eliminuje szkodliwy poślizg ukośny kulek
- redukuje hałas i wibracje
- umożliwia precyzyjną kalibrację wału
- zapewnia lepsze współdzielenie obciążenia między łożyskami
- zapewnia dokładność przy obracaniu
- umożliwia kontrolę i redukcję ugięcia osiowego i promieniowego pod obciążeniem
Dlaczego do obciążenia wstępnego stosuje się sprężyny faliste?
Sprężyna falista zapewnia wszystkie zalety obciążenia sprężynowego, a jednocześnie zapobiega odkształceniom spowodowanym przez wzrost temperatury lub cykliczne obciążenie. Firma Smalley oferuje szeroką gamę sprężyn falistych dla szerokiego zakresu zastosowań w wielu gałęziach przemysłu.
Jak dobrać sprężynę do zastosowania?
Każde zastosowanie jest unikalne, co czyni dobór odpowiedniej sprężyny bardzo istotnym. Smalley oferuje serię standardowych sprężyn falistych obciążających łożyska (SSB), zaprojektowanych dla typowych rozmiarów łożysk. Należy pamiętać, że całkowite tolerancje są bardzo istotnym czynnikiem, jako że zbyt duże obciążenie wstępne zmniejsza żywotność łożysk, a z drugiej strony zbyt małe może powodować wzrost hałasu w układach narażonych na duże wibracje.
Zasadnicze znaczenie ma także dobór materiału, gdyż wybór nieodpowiedniego surowca może prowadzić do defektów podczas pracy. Podczas gdy standardowo sprężyny firmy Smalley są wykonywane ze stali węglowej lub nierdzewnej 17-7, istnieje też możliwość uzyskania sprężyn falistych z szerokiej gamy stopów, tak aby sprostać określonym warunkom eksploatacyjnym.
www.smalley.com/wave-springs/bearing-preload
