28 września 2021

 

(artykuł reklamowy)

cover photo

Czym jest wstępne obciążanie łożyska? Jak to się robi? Dlaczego warto wstępnie obciążać łożyska? Co mamy na myśli, kiedy mówimy o wstępnym obciążaniu łożyska?

Łożyska są konstruowane z myślą o swobodnym poruszaniu się i składają się z wielu komponentów, które pracują razem w złożeniu. Dodawanie tolerancji wynikających zarówno z procesu produkcji komponentów, jak i z montażu finalnego produktu łatwo może skutkować wystąpieniem problemów. Właśnie wtedy ujawniają się zalety wstępnego obciążania łożysk. Wstępne obciążanie wiąże się z przyłożeniem ciągłej siły osiowej do łożyska.

Jak uzyskać taki efekt? Czy są rożne rodzaje obciążeń wstępnych?

Zasadniczo są dwie metody obciążania łożyska. Jedną z nich jest metoda obciążania „na stałe” z wykorzystaniem mechanizmu odpowiednio utrzymującego wewnętrzny i zewnętrzny pierścień łożyska. Bardziej popularna, a zarazem prostsza i tańsza jest metoda obciążenia wstępnego z wykorzystaniem sprężyny, która zapewnia przyłożenie stałej siły osiowej z danej strony łożyska. Jednozwojowe sprężyny faliste Smalley zapewniają niezbędną siłę nacisku wstępnego między wewnętrznymi i zewnętrznymi pierścieniami łożyska, jednocześnie kompensując różnego rodzaju dodane tolerancje czy niewspółosiowość termiczną. Luz ulega redukcji, zarówno w wymiarze promieniowym, jak i osiowym, co ilustruje rysunek poniżej.

lkk 0 modified
Po lewej: łożysko bez obciążenia wstępnego. Luzy mogą powodować wibracje i przyspieszone zużycie komponentów. Po prawej: łożysko z obciążeniem wstępnym. Kulki i pierścienie przylegają do siebie, co skutkuje redukcją drgań i chroni przed zużyciem

Dlaczego więc obciążamy wstępnie łożyska?

Kontrolowanie luzu ma zasadnicze znaczenie dla zachowania funkcjonalności i długotrwałości łożyska. Nacisk zapewnia stały kontakt między elementami łożyska (typu kulki czy igiełki) a pierścieniami. Wśród zalet takiego rozwiązania jest między innymi redukcja luzów osiowych i promieniowych. Głównym celem wstępnego obciążania jest przedłużenie trwałości łożyska, a co za tym idzie, także Państwa urządzeń.

smalley p1

Zalety wstępnego obciążania łożysk

Prawidłowe obciążenie łożyska przedłuży jego trwałość. Użycie do tego celu sprężyny sprawdzi się w zastosowaniach o znaczeniu krytycznym, a więc o wysokiej precyzji, czy też o wysokich prędkościach obrotowych. Zasadniczo wykorzystanie sprężyny wiąże się z zmniejszeniem wymagań w zakresie tolerancji samego łożyska, a jednocześnie pomaga wytrzymać wyższe prędkości robocze.

Zalety:

  • Kontrola luzu osiowego i promieniowego
    Komplet kulek i pierścienie przylegają pewnie i przejmują różnice wymiarowe.
  • Mniejsze zużycie łożyska
    Lepszy rozkład obciążeń między łożyskami dzięki konstrukcji falistej.
  • Redukcja wibracji i hałasu
    Ciche złożenia, nawet w zastosowaniach o wysokim poziomie drgań.
  • Eliminacja poślizgu kulek
    Oddziaływanie stałej siły zapewnia płynny ruch.
  • Precyzyjne pozycjonowanie wału
    Sprężyna falista utrzymuje wał w pozycji centralnej, co powoduje optymalne rozłożenie siły odśrodkowej.

Wybór sprężyny do wstępnego obciążenia łożyska
Jakiego rodzaju sprężyny użyć?

Każde zastosowanie ma unikalny charakter, co sprawia, że dobór właściwej sprężyny jest bardzo istotny.

Należy wziąć pod uwagę tolerancje całościowe, gdyż umieszczenie zbyt dużego obciążenia wstępnego na łożysku może skutkować jego przyspieszonym zużyciem. Z kolei zbyt małe obciążenie może wiązać się ze zwiększeniem poziomu hałasu w układach o wysokim poziomie drgań.

Seria SSB sprężyn falistych firmy Smalley do wstępnego obciążenia łożysk została precyzyjnie zaprojektowana pod kątem potencjalnych zastosowań. Podstawowe dwa typy jednozwojowych sprężyn falistych w naszej ofercie to sprężyny z luką i sprężyny "na zakładkę".

smalley p2

Jak sama nazwa wskazuje, sprężyny z luką mają odstęp pomiędzy końcówkami zwoju, podczas gdy w przypadku sprężyn "na zakładkę" końcówki zwojów zachodzą na siebie. Sprężyny w obu konfiguracjach mogą swobodnie obracać się po obwodzie łożyska, również podczas ugięcia i kompresji, co stanowi istotną zaletę w porównaniu do konwencjonalnych podkładek falistych. Zbyt mocno wciśnięte podkładki mogą ulec zakleszczeniu czy usztywnieniu, co sprawia, że obciążenie sprężyste staje się nieprzewidywalne.

Możemy zaoferować ponad 300 standardowych części wykonanych ze stali nierdzewnej lub węglowej, odpowiadających najbardziej popularnym rozmiarom łożysk. Właściwy rozmiar znajdą Państwo w tabeli odnośników.

Jeśli interesują Państwa sprężyny do zastosowań wymagających większej siły, mogą Państwo wziąć pod uwagę sprężyny zagnieżdżone z naszej oferty, zapewniające mocniejsze obciążenie wstępne. Poniżej przedstawiono zagnieżdżoną sprężynę falistą o trzech zwojach w przykładowym zastosowaniu.

Dodatkowe materiały

Nasz zespół inżynierów jest do Państwa dyspozycji – chętnie pomożemy zaprojektować niestandardową sprężynę na potrzeby Państwa aplikacji.

Pobierz Smalley's Parts & Engineering Catalog lub zamów egzemplarz papierowy
Pobierz broszurę serii Smalley SSB
Zamów bezpłatne próbki do testów
Prześlij nam swoje wymagania, a dobierzemy lub zaprojektujemy odpowiednią część

Dowiedz się więcej o sprężynach falistych – pobierz e-book.

Artykuł pochodzi z wydania marzec/kwiecień 3/4 (162/163) 2021