Właściwy dobór łożysk - poprawne oznaczenia łożysk

Łożyska gwarantują sprawną pracę maszyn i urządzeń ograniczając tarcie i ilość generowanego ciepła. Wybór odpowiedniego łożyska tocznego wymaga jednak dokładnego dopasowania charakterystyki łożyska do parametrów przewidzianych przez konstruktora urządzenia. Pomocą w ustaleniu, jakie łożysko powinno być zamontowane, są specjalne oznaczenia umieszczane na zewnątrz pierścieni.

Rodzaje i podstawowe parametry łożysk

Łożyska są jednymi z kluczowych elementów większości maszyn i urządzeń, ponieważ umożliwiają używanie części i podzespołów, które wykonują ruch obrotowy. Dzięki łożyskom rotacja nie wywołuje zbyt dużego tarcia, które doprowadziłoby do zniszczenia materiału. Chronią one również przed intensywnym wydzielaniem ciepła, a także ograniczają powstające wibracje i hałas. Rodzaj użytych łożysk jest zawsze dopasowany do powstających podczas ich pracy obciążeń, a także do warunków zewnętrznych, w jakich są eksploatowane. Szczegóły dotyczące wszystkich parametrów zastosowanego w konkretnym przypadku łożyska są wyliczane przez konstruktora maszyny czy urządzenia, typy łożysk nie powinny wiec być zmieniane. Nie ma jednak przeszkód, by łożysko jednego producenta zastąpić innym, dostarczonym przez konkurencyjnego wytwórcę, o ile dobierze się model o identycznej charakterystyce – wyjaśnia przedstawiciel firmy BAMART, która specjalizuje się w dostarczaniu łożysk tocznych.

Podstawowymi parametrami każdego łożyska jest jego rodzaj. W zastosowaniach przemysłowych najczęściej stosowane są łożyska toczne, w których za odpowiednią charakterystykę ruchu odpowiadają tzw. elementy toczne. Są one unieruchomione specjalnym koszykiem, przemieszczają się między dwoma pierścieniami – wewnętrznym i zewnętrznym – stykając się z ich powierzchniami zwanymi bieżniami w obecności odpowiedniego środka smarnego. W niektórych zastosowaniach używane są również łożyska ślizgowe, w których ruch jest możliwy bez elementów tocznych, a jedynie dzięki bezpośredniemu kontaktowi dwóch pierścieni wykorzystujących dodatkowy środek smarny lub specyfikę użytego materiału. Spotyka się też łożyska hydrodynamiczne, w których elementy są umieszczone w kąpieli olejowej oraz łożyska hydrostatyczne wykorzystujące pompę, która dostarcza olej do komory łożyska.

Przeczytaj również: Jak powstają tuleje ślizgowe na zamówienie?

Łożyska toczne występują w wielu typach, związanych z kształtem użytych elementów tocznych oraz ze swoją budową. Najważniejsze rozróżnienie obejmuje działanie łożyska w zależności od występujących obciążeń. Dostępne są łożyska poprzeczne, które mogą przenosić obciążenia w zakresie od 0 do 45°, a także wzdłużne, gdzie kąt wynosi między 45 a 90°. Kolejną istotną cechą będzie typ użytych elementów tocznych oraz ich konstrukcja. W przypadku łożysk kulkowych poza łożyskami zwykłymi możemy spotkać także m.in. łożyska kulkowe skośne jedno- lub dwurzędowe, wahliwe czy samonastawne. Łożyska walcowe występują zwykle w odmianach jedno- i wielorzędowych oraz igiełkowych, a stożkowe jako jedno-, dwu- lub czterorzędowe. Dostępne są również łożyska baryłkowe oraz wiele konstrukcji łożysk specjalnych.

Poza cechami budowy łożyska do grupy najważniejszych elementów jego charakterystyki należą jego wymiary. Istotna będzie średnica zewnętrzna (D) odpowiadająca wymiarowi gniazda, w którym łożysko będzie pasowane, a także średnica otworu (d), określająca rozmiar wałka do osadzenia łożyska. Ważnym parametrem związanym z ilością miejsca montażowego będzie także szerokość łożyska (T dla łożyska skośnego, B przy łożysku poprzecznym oraz H oznaczające wysokość łożyska wzdłużnego).

Podstawowe parametry łożysk nie wyczerpują wszystkich istotnych elementów charakterystyki. Ważna będzie również m.in. nośność dynamiczna i statyczna określająca maksymalne dopuszczalne obciążenia, prędkość obrotowa, z jaką łożysko toczne może pracować, a także poziom występujących luzów promieniowych i osiowych oraz wielkość możliwej niewspółosiowości współpracujących elementów. Ponadto istotna będzie sztywność oraz klasa dokładności, w jakiej wykonano łożysko. W wielu zastosowaniach liczy się również sposób smarowania smarem albo olejem, np. w kąpieli olejowej, mgle olejowej, za pomocą wtrysku oleju, smarowania kropelkowego czy obiegowego.

Oznaczenia umieszczane na łożyskach

Ze względu na bardzo dużą ilość parametrów łożysk, zwłaszcza tych, które są wykorzystywane w najbardziej wymagających zastosowaniach, ich wybór powinien być oparty o szczegółowe dane producenta. Najprostszym rozwiązaniem jest posłużenie się katalogiem, w którym znajdują się wszystkie typy łożysk danego producenta albo zestawieniem z zamiennikami dla poszczególnych konstrukcji. Przy wymianie łożyska zaleca się użycia dokumentacji technicznej urządzenia, a w przypadku, gdy nie jest to możliwe kodem umieszczonym przez producenta na pierścieniu łożyska.

Większość łożysk jest oznaczana za pomocą specjalnych numerów. Zawierają one najczęściej tzw. numer podstawowy z informacjami o typie oraz podstawowych wymiarach łożyska, a także prefiks (przedrostek) i sufiks (przyrostek), w których znajdują się dane dodatkowe. Warto pamiętać, że choć oznaczenia stosowane przez producentów są podobne, to występują w nich rozbieżności wiążące się z używaniem nieco innych symboli.

Znaki użyte w ramach prefiksu mogą obejmować rodzaj materiału, z jakiego wykonane jest łożysk, o ile jest on inny niż stal łożyskowa. Dla stali elektrożużlowej będzie to URE, dla żaroodpornej – H, stal nierdzewną oznacza się X, stal do nawęglania T.

Numer podstawowy to oznaczenie rodzaju łożyska oraz jego szerokości, a także średnicy. Dla łożysk kulkowych jednorzędowych poprzecznych będą to symbole typu „6”, dla kulkowych jednorzędowych skośnych „7”, dla kulkowych wahliwych „1”. Dla łożysk walcowych jednorzędowych oznaczenia to „NU”, „NJ”, „NUP”, „N” oraz „NF”. Dla dwurzędowych „NNU” i „NN”. Łożyska igiełkowe to „NA”, stożkowe „3”, baryłkowe „2” (np. 230). Dalsze pozycje numeru podstawowego to symbole wymiarów: szerokości oraz średnicy.

Kod średnicy otworu to wartość podawana jako cyfra 1–9 dla wielkości od 1 do 9 mm, cyfry 00 dla 10 mm, 01 dla 12, 02 dla 15 i 03 dla 17 mm. Od kodu 04 wzwyż średnica otworu w mm to podana liczba pomnożona przez 5.

Kolejną pozycją numeru jest symbol kąta pracy. Dla łożysk kulkowych skośnych będzie to A przy kącie 30°, A5 dla 25°, B – 40°, a C – 15°.

W ramach sufiksów podawane są dokładniejsze dane na temat konstrukcji wewnętrznej łożyska, typu zastosowanego koszyka, zamontowanych uszczelnień, a także luzu wewnętrznego, tolerancji wymiarowej czy użytego środka smarnego. Liczba możliwych oznaczeń jest niezwykle obszerna, a ich zestawienia znajdują się w katalogach producentów łożysk.

Przykładowe oznaczenia dla uszczelnień koszyka obejmują między innymi: Z – łożysko z blaszką ochronną po jednej stronie, 2Z – łożysko z dwiema blaszkami ochronnymi, V – łożysko z uszczelkami bezstykowymi po jednej stronie, VV – łożysko z blaszkami bezstykowymi po obu stronach.

Oznaczenie materiału, z którego wykonany jest koszyk to np. T – koszyk z poliamidu, Y – koszyk mosiężny tłoczony, MBR – koszyk masywny z mosiądzu prowadzony na pierścieniu wewnętrznym, M – koszyk masywny z mosiądzu prowadzony na pierścieniu zewnętrznym.

Warto jednak pamiętać, że ta sama cecha może w niektórych przypadkach mieć zupełnie inne oznaczenia, w zależności od producenta łożyska.