Kuličková ložiska s kosoúhlým stykem jsou nedílnou součástí strojního zařízení, které vyžaduje přesné ovládání radiálního a axiálního zatížení. Jejich konstrukce s kuličkami umístěnými pod úhlem mezi vnitřní a vnější drážkou jim umožňuje zvládat oba typy zatížení současně. Různé typy kuličkových ložisek s kosoúhlým stykem jsou speciálně navrženy tak, aby splňovaly různé požadavky na výkon a zatížení.
Co je kuličkové ložisko s kosoúhlým stykem?
Kuličkové ložisko s kosoúhlým stykem je navrženo tak, aby podporovalo kombinovaná zatížení, tj. radiální i axiální (axiální) zatížení v jednom směru. Toho je dosaženo tím, že kontaktní úhel mezi kuličkami a drážkami je typicky mezi 15° a 40°. Zatížení působí na ložisko pod úhlem, který umožňuje ložisku odolávat axiálnímu zatížení z jednoho směru spolu s radiálním zatížením. Tato ložiska jsou zvláště užitečná ve vysokorychlostních aplikacích, jako jsou vřetena, elektromotory a obráběcí stroje, kde obvykle dochází k oběma typům zatížení.
Ložiska s kosoúhlým stykem lze konfigurovat různými způsoby, aby vyhovovala specifickým požadavkům. Konstrukce a uspořádání těchto ložisek, jako je počet řad kuliček, kontaktní úhel a uspořádání ložisek, určují, jak bude ložisko fungovat za různých podmínek.
1. Jednořadá kuličková ložiska s kosoúhlým stykem
Popis :
Jednořadá kuličková ložiska s kosoúhlým stykem jsou nejjednodušším a nejběžnějším typem. Vyznačují se jedinou řadou kuliček mezi vnitřní a vnější dráhou. Úhel kontaktu se typicky pohybuje od 15° do 40°, v závislosti na konkrétní aplikaci. Tato ložiska jsou typicky navržena tak, aby kromě radiálního zatížení přenášela i axiální zatížení v jednom směru.
Specifická použití :
- Vysokorychlostní stroje : Tato ložiska jsou ideální pro aplikace, které vyžadují vysokorychlostní provoz, jako jsou elektromotory, převodovky a vřetena strojů. Jednořadá konfigurace umožňuje snížené tření, díky čemuž jsou vhodné pro aplikace, které vyžadují hladký a rychlý provoz.
- Vřetena obráběcích strojů : V aplikacích, jako jsou CNC stroje, jsou přesnost a vysokorychlostní schopnosti jednořadých ložisek zásadní pro udržení přesnosti a účinnosti vřeten.
- Čerpadla a kompresory : Jednořadá kuličková ložiska s kosoúhlým stykem se používají v čerpadlech a kompresorech, kde je třeba efektivně zvládat radiální i axiální zatížení při zachování rychlosti a výkonu.
| Klíčové vlastnosti | Výhody | Běžné aplikace |
|---|---|---|
| Jednořadé provedení | Nákladově efektivní a prostorově úsporný | Vysokorychlostní stroje |
| Úhel mezi 15° až 40° | Efektivní při manipulaci s radiálním a axiálním zatížením | Elektromotory, CNC stroje |
| Snížené tření | Vhodné pro plynulý provoz | Čerpadla, kompresory |
2. Dvouřadá kuličková ložiska s kosoúhlým stykem
Popis :
Dvouřadá kuličková ložiska s kosoúhlým stykem se skládají ze dvou řad kuliček, což jim umožňuje zvládat větší axiální zatížení než jednořadá ložiska. Tato ložiska mohou přenášet axiální zatížení v obou směrech, díky čemuž jsou všestrannější. Kontaktní úhly u dvouřadých ložisek jsou obecně mezi 30° a 40°, což jim umožňuje nést vyšší zatížení ve srovnání s jednořadými variantami.
Specifická použití :
- Aplikace pro velké zatížení : Dvouřadá ložiska jsou ideální pro těžké stroje a zařízení, jako jsou jeřáby, dopravníky a ocelárny, kde je třeba současně zpracovávat radiální i axiální zatížení. Mohou také odolat větším axiálním silám, aniž by byla ohrožena integrita ložiska.
- Elektromotory : V elektromotorech, kde je generován vysoký točivý moment, nabízejí dvouřadá ložiska s kosoúhlým stykem nezbytnou podporu pro radiální i axiální zatížení.
- Průmyslové převodovky : Dvouřadá ložiska se běžně používají v průmyslových převodovkách, kde jsou přítomny velké axiální síly, protože nabízejí zvýšenou nosnost a stabilitu oproti jednořadým konstrukcím.
Aplikace a funkce :
Dvouřadá kuličková ložiska s kosoúhlým stykem se nejlépe hodí pro aplikace vyžadující vysokou nosnost, a to jak pro radiální, tak pro axiální zatížení. Jejich schopnost zvládat velká axiální zatížení je předurčuje pro těžké stroje.
| Klíčové vlastnosti | Výhody | Běžné aplikace |
|---|---|---|
| Dvě řady kuliček | Zvýšená nosnost | Těžké stroje, elektromotory |
| Kontaktní úhel mezi 30° a 40° | Zvládne vyšší axiální zatížení | Průmyslové převodovky, jeřáby |
| Vyšší tolerance radiálního a axiálního zatížení | Poskytuje stabilitu v extrémních podmínkách | Ocelárny, dopravníky |
3. Kuličková ložiska s kosoúhlým stykem Back-to-Back (DB).
Popis :
Kuličková ložiska s kosoúhlým stykem back-to-back (DB) se skládají ze dvou jednořadých ložisek uspořádaných vnějšími kroužky proti sobě a tvořících tvar „V“. Tato konfigurace umožňuje ložisku zvládat radiální i axiální zatížení z obou směrů, což poskytuje stabilní a spolehlivé nastavení. Úhel kontaktu v ložiskách DB je typicky mezi 30° a 40°.
Specifická použití :
- Vysoce přesné aplikace : Ložiska s kosoúhlým stykem zády k sobě jsou ideální pro aplikace vyžadující vysokou přesnost a schopnost odolávat axiálnímu zatížení z více směrů. To je běžné v průmyslových odvětvích, jako je letecký průmysl a robotika.
- Diferenciální převodovky : V automobilových aplikacích se ložiska DB běžně používají v diferenciálech, kde mohou zvládnout kombinované radiální a axiální zatížení působící během provozu.
- Obráběcí stroje : Pro aplikace v CNC strojích, kde je vyžadována vysoká úroveň řízení axiálního zatížení a přesnost, jsou preferována ložiska DB kvůli jejich schopnosti stabilizovat axiální síly z obou stran.
| Klíčové vlastnosti | Výhody | Běžné aplikace |
|---|---|---|
| Design ve tvaru „V“ zády k sobě | Zvládá axiální zatížení z obou směrů | Vysoce přesné stroje |
| Kontaktní úhly mezi 30° a 40° | Stabilní výkon při axiálních silách | Automobilové diferenciály |
| Zvýšená tuhost | Zaručuje přesnost a spolehlivost | CNC stroje, robotika |
4. Kuličková ložiska s kosoúhlým stykem tváří v tvář (DF).
Popis :
U kuličkového ložiska s kosoúhlým stykem čela k líci (DF) jsou dvě jednořadá ložiska uspořádána tak, že jejich vnitřní kroužky směřují k sobě. Toto uspořádání je kompaktní, ale obecně má nižší axiální únosnost než konfigurace zády k sobě. Konstrukce DF se obvykle používá, když je prostor omezený, ale manipulace s axiálním zatížením je stále nezbytná.
Specifická použití :
- Kompaktní systémy : Ložiska tváří v tvář se používají v aplikacích, kde je omezený prostor, ale stále je vyžadována manipulace s axiálním zatížením. Tato ložiska se běžně používají v malých motorech a systémech s nízkým zatížením.
- Elektromotory : Pro malé elektromotory, kde je nutná mírná manipulace s axiálním a radiálním zatížením, nabízejí kuličková ložiska s kosoúhlým stykem tváří v tvář dobrou rovnováhu výkonu a kompaktní velikosti.
- Nízkozátěžové aplikace : Tato ložiska jsou ideální pro systémy s nižšími nároky na zatížení, jako jsou ventilátory, malá čerpadla a základní průmyslové stroje.
| Klíčové vlastnosti | Výhody | Běžné aplikace |
|---|---|---|
| Kompaktní design tváří v tvář | Prostorově úsporný design pro omezené prostory | Malé elektromotory |
| Vhodné pro nižší axiální zatížení | Nákladově efektivní ve scénářích s nízkou zátěží | Ventilátory, základní průmyslové stroje |
| Střední radiální a axiální únosnost | Efektivní pro malé systémy | Malá čerpadla, aplikace s nízkým zatížením |
5. Tandemová (DT) kuličková ložiska s kosoúhlým stykem
Popis :
Tandemová (DT) kuličková ložiska s kosoúhlým stykem se skládají ze dvou jednořadých ložisek uspořádaných v sérii. Kontaktní úhly jsou vyrovnány ve stejném směru a tato ložiska jsou navržena tak, aby efektivně zvládala jednosměrná axiální zatížení.
Specifická použití :
- Jednosměrná axiální zatížení : Tandemová ložiska jsou ideální pro aplikace, kde působí velké axiální zatížení v jednom směru, např. u výkonných elektromotorů nebo turbínových generátorů.
- Převodovky větrných turbín : Tandemová konfigurace se často používá u převodovek větrných turbín, kde je běžné velké axiální zatížení.
- Velké obráběcí stroje : Tato ložiska se také používají ve velkých strojích, kde převládají koncentrované axiální síly v jednom směru, například v kovoobráběcích a brusných zařízeních.
| Klíčové vlastnosti | Výhody | Běžné aplikace |
|---|---|---|
| Dvě ložiska uspořádaná v sérii | Zvládá velká axiální zatížení v jednom směru | Větrné turbíny, turbínové generátory |
| Zarovnané kontaktní úhly | Optimalizováno pro manipulaci s těžkým axiálním zatížením | Velké obráběcí stroje |
| Vysoká axiální únosnost | Ideální pro jednosměrné síly | Výkonné elektromotory |
FAQ (často kladené otázky)
1. Jaký je rozdíl mezi jednořadými a dvouřadými kuličkovými ložisky s kosoúhlým stykem?
Jednořadá ložiska mají jednu řadu kuliček a jsou vhodná pro manipulaci s menšími axiálními zatíženími v jednom směru, zatímco dvouřadá ložiska mají dvě řady kuliček a zvládnou větší axiální zatížení v obou směrech.
2. Zvládnou kuličková ložiska s kosoúhlým stykem radiální i axiální zatížení?
Ano, kuličková ložiska s kosoúhlým stykem jsou speciálně navržena tak, aby zvládala současně radiální i axiální zatížení, takže jsou ideální pro vysokorychlostní a vysoce přesné aplikace.
3. Co udává kontaktní úhel kuličkového ložiska s kosoúhlým stykem?
Kontaktní úhel se týká úhlu mezi linií kontaktu kuliček a osou ložiska. Větší kontaktní úhel umožňuje ložisko
pro vyšší axiální zatížení, zatímco menší úhel je vhodnější pro aplikace s vyšší rychlostí.
4. Jak si mohu vybrat správné kuličkové ložisko s kosoúhlým stykem pro svou aplikaci?
Zvažte faktory, jako je typ zatížení (radiální a axiální), rychlost, požadavky na přesnost a dostupný prostor. Dvouřadé konfigurace a konfigurace zády k sobě jsou ideální pro vyšší zatížení, zatímco jednořadá ložiska jsou vhodná pro vysokorychlostní aplikace.
5. Jaká průmyslová odvětví běžně používají kuličková ložiska s kosoúhlým stykem?
Kuličková ložiska s kosoúhlým stykem se běžně používají v průmyslových odvětvích, jako je letecký průmysl, automobilový průmysl, obráběcí stroje, robotika a výroba energie, zejména v aplikacích, které vyžadují vysokou přesnost, rychlost a manipulaci s nákladem.
Reference
- Přehled ložisek s kosoúhlým stykem . (2022). Průvodce informacemi o ložiskách .
- Výběr kuličkových ložisek s kosoúhlým stykem pro průmyslové aplikace . (2021). Technologie průmyslových ložisek .
- Vysokorychlostní a vysoce zatížená ložiska pro přesné stroje . (2020). Strojírenství .
- Konstrukce ložisek pro náročné aplikace . (2023). Ložiska těžkého zařízení Manuál .
