Wał lub inny element obrotowy zamocowany na łożyskach

Wał lub inny element obrotowy zamocowany na łożyskach

3. K ONSTRUKCJA
UŁOŻYSKOWANIA
3.1 OGÓLNE ZASADY KONSTRUKCJI UŁOŻYSKOWANIA
Wał lub inny element obrotowy zamocowany na łożyskach prowadzony jest przez nie w kierunku promieniowym i
i osiowym tak by spełniony był podstawowy warunek - równomierność ruchu. Element ten powinien być w miarę
możliwości statycznie wyznaczony, tzn. podparty promieniowo w dwóch punktach i osiowo w jednym punkcie.
Typowy przykład takiego układu przedstawiono na rys. 9, gdzie wał prowadzony jest promieniowo na dwóch łożyskach z których jedno wyznacza jego położenie w kierunku osiowym. Łożysko ustalające przenosi obciążenie
promieniowe i równocześnie obciążenie osiowe w obu kierunkach. Łożyska poprzeczne, które mogą przenosić
obciążenia złożone są najczęściej stosowane jako łożyska ustalające, np. jednorzędowe łożyska kulkowe, dwurzędowe łożyska kulkowe skośne, dwurzędowe łożyska kulkowe samonastawne, dwurzędowe łożyska baryłkowe lub
jednorzędowe łożyska kulkowe skośne i łożyska stożkowe. Łożyska dwóch ostatnich wymienionych typów muszą
być montowane parami. Łożysko nieustalające przenosi tylko obciążenie promieniowe i musi zezwalać na pewne
przesunięcia osiowe wału tak by znoszony mógł być wpływ niepożądanego obciążenia wstępnego wywoływanego
przez otoczenie (rozszerzanie się pod wpływem ciepła, niedokładność wykonania połączeń itp.).
Przesunięcia osiowe mogą realizować się poprzez przesunięcia między pierścieniem łożyska a częścią maszyny
bezpośrednio połączoną z łożyskiem, np. między zewnętrznym pierścieniem łożyska a otworem w obudowie (rys.
9a) lub bezpośrednio w łożysku (rys. 9b).
Rysunek 9
a
b
Układy w których działają większe obciążenia promieniowe i osiowe przy wyższych prędkościach obrotowych
powinny być tak zestawione by przenosić tylko siły poprzeczne lub osiowe - patrz rys. 10. W takich przypadkach
do prowadzenia promieniowego można stosować niektóre łożyska poprzeczne, a do prowadzenia osiowego te
Rysunek 10
łożyska poprzeczne które mogą również przenosić obciążenia osiowe lub parę tych łożysk, albo dwukierunkowe
łożysko wzdłużne, albo parę jednokierunkowych łożysk wzdłużnych. Warunkiem jest by łożysko ustalające osiowo
zamontowane było z luzem promieniowym. Innym często stosowanym rozwiązaniem jest układ dwóch łożysk których konstrukcja pozwala na przenoszenie obciążeń promieniowych i osiowych. Oba łożyska przenoszą na przemian obciążenia osiowe, zawsze w zależności od kierunku działającej siły, i równocześnie przenoszą obciążenie
promieniowe. Przykład takiego okładu przedstawiono na rys. 11.
Rysunek 11
Jako sprawdzoną konstrukcję stosuje się parę jednorzędowych łożysk stożkowych lub jednorzędowych łożysk
kulkowych skośnych. Mogą być stosowane inne rodzaje łożysk które mogą równocześnie przenosić obciążenia
zarówno w kierunku promieniowym jak i osiowym, np. rozłączne jednorzędowe łożyska kulkowe lub jednorzędowe
łożyska walcowe w wykonaniu NJ itp.
3.2 USTALANIE ŁOŻYSK
Ustalanie promieniowe i osiowe łożyska na wale i w otworze obudowy lub innej części ma bezpośredni związek z
konstrukcją całego układu. Przy wyborze sposobu ustalania należy uwzględnić charakter i wielkość działających
sił, temperaturę pracy w układzie oraz materiał z jakiego wykonane są współpracujące elementy.
Przy określaniu wymiarów współpracujących części należy uwzględniać sposób montażu, demontażu
i konserwacji.
3.2.1 Promieniowe ustalanie łożyska
Łożysko ustalane jest promieniowo na współpracującym cylindrycznym wale i na powierzchni otworu w obudowie.
W pewnych przypadkach stosuje się tuleje wciągane i wciskane do montowania na wale, albo montuje się łożysko
bezpośrednio na czopie stożkowym.
Właściwe ustalenie promieniowe łożyska na wale ma istotny wpływ na wykorzystanie jego nośności i prawidłowe
funkcjonowanie w układzie. Ważne jest:
a) bezpieczne ustalenie i równomierne oparcie łożysk
b) prosty montaż i demontaż
c) przemieszczenie łożyska nieustalającego w kierunku osiowym.
Zasadniczo oba pierścienie powinny być montowane ciasno, ponieważ tylko w ten sposób można osiągnąć pewne
oparcie na całym obwodzie i promieniowe zamocowanie zapobiegające ślizganiu. Dla ułatwienia montażu i demontażu lub umożliwienia przesuwania pierścienia nieustalającego dopuszczalne jest luźne pasowanie jednego
z pierścieni. Przy wyborze właściwego ustalenia promieniowego łożyska uwzględnić należy wpływ następujących
czynników.
Obciążenie obwodowe występuje gdy dany pierścień łożyska obraca się i kierunek obciążenia nie zmienia się lub
gdy pierścień jest nieruchomy a wiruje obciążenie. Obrzeże pierścienia łożyska jest stopniowo obciążane w czasie
jednego obrotu. W tym przypadku obciążony pierścień łożyska musi być zawsze pasowany z odpowiednim wciskiem.
Obciążenie punktowe występuje gdy pierścień łożyska nie obraca się i zewnętrzna siła jest ciągle skierowana w
kierunku tego samego punktu bieżni pierścienia lub gdy pierścień i obciążenie obracają się z tą samą prędkością.
Pierścień poddawany działaniu obciążenia punktowego może być pasowany luźno jeśli wymagają tego warunki.
Obciążenie nieokreślone występuje gdy na pierścień działają zmienne siły zewnętrzne, których kierunków i wielkości nie można określić (np. niewyważona masa, uderzenia, itp.). W tych warunkach w większości zastosowań
należy stosować łożyska o większym luzie promieniowym.
Wielkość obciążenia ma bezpośredni wpływ na dobierany wcisk (większe obciążenie - ciaśniejszy wcisk), zwłaszcza w przypadku obciążeń udarowych. Ciasne pasowanie na wale lub w obudowie powoduje odkształcenie pierścienia, czego rezultatem jest zmniejszenie luzu promieniowego. Dla zapewnienia potrzebnego luzu promieniowego w ciasno pasowanym układzie, należy stosować łożyska o większym luzie promieniowym. Wielkość luzu po
montażu zależy od rodzaju łożyska i jego wymiarów.
Wielkość i typ łożyska określa wielkość niezbędnego wcisku pasowanego pierścienia. Dla mniejszych łożysk dobiera się mniejszy wcisk i na odwrót. Stosunkowo mniejszy wcisk dobiera się np. do tych samych wielkości łożysk
kulkowych w porównaniu do łożysk walcowych, stożkowych i baryłkowych.
Materiał i konstrukcja współpracujących części musi być uwzględniana przy określaniu dokładności wykonania. Wyniki doświadczenia praktycznego przedstawiono w poniższych tabelach. W przypadku łożysk montowanych w obudowach ze stopów lekkich lub na czopach wałów drążonych wybiera się układy o ciaśniejszym pasowaniu. Obudowy dzielone nie są odpowiednie do układów ciasno pasowanych ze względu na niebezpieczeństwo
zaciśnięcia łożyska w płaszczyźnie podziału.
Wydzielanie się ciepła w łożysku może powodować poluzowanie pasowania na czopie i ślizganie się pierścienia.
W obudowie może występować przeciwne zjawisko. Ogrzewanie powoduje zmniejszenie luzu i w efekcie ograniczenie, a nawet zatrzymanie przesuwania się osiowego pierścienia łożyska nieustalającego. Z tego względu
przywiązuje się dużą wagę do tego faktu podczas projektowania układu.
Dokładność pasowania jest istotna z punktu widzenia tolerancji i kształtów geometrycznych ponieważ może
być przenoszona na bieżnie pierścieni łożysk i określa dokładność ułożyskowania. Jeśli stosuje się łożyska o
standardowej klasie dokładności wykonania miejsce osadzenia czopu wału powinno być w klasie dokładności IT6,
a miejsce osadzenia w oprawie w klasie IT7. W przypadku mniejszych łożysk kulkowych i walcowych dokładność
wykonania miejsce osadzenia czopu wału może być IT 5, a otworu oprawy IT6. Dla łożysk o wyższej dokładności
wykonania, dla układów o wysokich wymaganiach odnośnie dokładności, np. wrzecion obrabiarek, dla wału zaleca
się klasę dokładności wykonania co najmniej IT5, a dla oprawy IT6. Dopuszczalne odchylenia okrągłości i walcowości oraz dopuszczalne bicie osiowe powierzchni osadzenia muszą być w stosunku do osi mniejsze od tolerancji
wału i oprawy. Wraz z rosnącą dokładnością wykonania łożyska wzrastają wymagania odnośnie dokładności wykonania powierzchni osadzenia. Zalecane wartości podano w tabelach 28 i 29.
Zalecane dokładności kształtu miejsc osadzenia łożyska
Klasa dokładności
wykonania
P0, P6
P5, P4
Tab. 28
Miejsce
osadzenia
Dopuszczalna
odchyłka
walcowości
Dopuszczalne
bicie osiowe
wał
IT5/2
IT3
oprawa
IT6/2
IT4
wał
IT3/2
IT2
oprawa
IT4/2
IT3
Standardowe klasy dokładności wykonania IT2 do IT6
Średnica nominalna
powyżej
do
Tab. 29
Klasa dokładności
IT2
IT3
mm
IT4
IT5
IT6
μm
6
10
1,5
2,5
4
6
9
10
18
2
3
5
8
11
18
30
2,5
4
6
9
13
30
50
2,5
4
7
11
16
50
80
3
5
8
13
19
80
120
4
6
10
15
22
120
180
5
8
12
18
25
180
250
7
10
14
20
29
250
315
8
12
16
23
32
315
400
9
13
18
25
36
400
500
10
15
20
27
40
Montaż i demontaż łożysk, jeśli jeden z pierścieni jest luźno pasowany, jest proste. Jeśli ze względów eksploatacyjnych konieczne jest ciasne pasowanie obu pierścieni, dobrać należy odpowiedni rodzaj łożyska, np. rozłączne
(stożkowe, walcowe, igiełkowe) lub łożysko z otworem stożkowym. Czopy wałów do tulejowej konfiguracji łożysk z
otworem stożkowym mogą być w klasie dokładności wykonania h9 lub h10, kształt geometryczny powinien być w
klasie dokładności IT5 lub IT7, w zależności od wymagań ułożyskowania.
Możliwość przesuwania pierścieni łożyska nieustalającego w kierunku poosiowym musi być zapewniona we
wszystkich warunkach pracy. Gdy stosuje się łożysko nierozłączne, przesuwanie obciążonego, nieruchomego
łożyska realizowane jest przez pasowanie go z luzem. W oprawach z metali lekkich, gdy pierścień zewnętrzny
pasowany jest z luzem, konieczne jest założenie stalowej tulei w otwór. Niezawodną przesuwność w kierunku
poosiowym uzyskuje się przez stosowanie łożyska walcowego typu N i NN lub łożyska igiełkowego.
Zalecane dokładności czopu wału i otworu oprawy współpracujących elementów dla łożysk poprzecznych i wzdłużnych podano w tabelach 30 do 35.
Klasy dokładności średnicy wału dla łożysk poprzecznych (obowiązujące dla pełnych wałów stalowych)
Tab. 30
Średnica czopu [mm]
Warunki pracy
Łożyska
walcowe,
igiełkowe1),
stożkowe
Łożyska
kulkowe
Przykłady ułożyskowania
Łozyska
baryłkowe
Dokładność
Obciążenie punktowe łożyska wewnętrznego
Obciążenie małe i normalne
Pr ≤ 0,15 Cr
Wolne koła, koła pasowe
Wszystkie średnice
g6 2)
Duże obciążenie udarowe
Pr > 0,15 Cr
Koła ciężarówek, krążki
naprężające
Wszystkie średnice
h6
Obciążenie obwodowe pierścienia wewnętrznego lub nieokreślone
Obciążenie małe i zmienne
Pr ≤ 0,07 Cr
Obciążenie normalne i duże
Pr > 0,07 Cr
Szczególnie duże
obciążenie, uderzenia,
trudne warunki pracy
Pr > 0,15 Cr
Wysoka dokładność
ułożyskowania przy małym
obciążeniu
Pr ≤ 0,07 Cr
Urządzenia transportowe,
wentylatory
Maszyny ogólnie, silniki
elektryczne, turbiny, pompy,
silniki spalinowe, przekładnie,
maszyny do obróbki drewna
Łożyska zestawów i kołowych
pojazdów szynowych, silniki
trakcyjne, walcownie
Obrabiarki
Wyłącznie obciążenie
osiowe
(18) do 100
≤40
-
i6
(100) do 200
(40) do 140
-
k6
≤18
-
-
j5
(18) do 100
≤40
≤40
k5 (k6) 3)
(100) do 140
(40) do 100
(40) do 65
m5 (m6) 3)
(140) do 200
(100) do 140
(65) do 100
m6
(200) do 500
(140) do 200
(100) do 140
n6
>500
>200
>140
p6
-
50 do 140
50 do 140
n6 4)
-
(140) do 500
(140) do 500
p6 4)
-
>500
>500
≤18
-
-
h5 5)
(18) do 100
≤40
-
j5 5)
(100) do 200
(40) do 140
-
k5 5)
-
(140) do 200
-
m5
Wszystkie średnice
r6 (p6) 4)
j6
Łożyska z otworem stożkowym i tuleją wciąganą lub wciskaną
Wszystkie rodzaje
obciążenia
Standardowe ułożyskowania,
łożyska zestawów kołowych
pojazdów szynowych
Wszystkie średnice
Ułożyskowania niezłożone
1) Tolerancje dla łożysk igiełkowych bez pierścieni wewenętrznych należy koniecznie skonsultować z producentem.
2) Klasę dokładności t6 można wybrać dla zapewnienia przesuwności w kierunku osiowym
3) Klasy dokładności podane w nawiasach zwykle wybiera się dla jednorzędowych łożysk stożkowych lub dla niskich
prędkości obrotowych gdy wahania luzu łożyska nię mają większego znaczenia
4) Konieczne jest stosowanie łożysk o większym luzie promieniowym niż normalny
5) Tolerancje dla łożysk kulkowych jednorzędowych w klasie dokładności P5 i P4 należy koniecznie skonsultować z producentem.
h9/IT5
h10/IT7
Klasy dokładności dla średnic opraw łożysk poprzecznych (obowiązujące dla opraw ze stali, żeliwa i staliwa)
Przesuwność pierścieWarunki pracy
Oprawa
Przykłady ułozyskowania
nia zewnętrznego
Obciążenie obwodowe pierścienia zewnętrznego
Duże obciążenie udarowe
Piasty kół z łożyskami walcowymi,
Pr > 0,15 Cr
nieprzesuwny
jednoczęściowa
łożyska korbowe
Oprawy cienkościenne
Obciążenie normalne
Piasty kół z łożyskami kulkowymi,
i duże
nieprzesuwny
jednoczęściowa
koła jezdne dźwigów, łożyska wałów
Pr > 0,07 Cr
korbowych
Obciążenie małe
i zmienne
nieprzesuwny
jednoczęściowa
Rolki przenośników, rolki napinające
Pr ≤ 0,07 Cr
Obciążenie nieokreślone
Duże obciążenie
udarowe
nieprzesuwny
jednoczęściowa
Silniki trakcyjne
Pr > 0,15Cr
Obciążenie normalne
Silniki elektryczne, pompy,
i duże
z reguły nieprzesuwne
jednoczęściowa
wały korbowe
Pr > 0,07 Cr
Obciążenie małe
Silniki elektryczne, pompy,
i zmienne
z reguły przesuwne
jednoczęściowa
wały korbowe
Pr ≤ 0,07 Cr
Dokładne pasowanie
z reguły nieprzesuwne
Łożyska walcowe do obrabiarek, łożyska
Obciążenie małe
przesuwne
jednoczęściowa
kulkowe do obrabiarek Małe silniki
Pr ≤ 0,07 Cr
elektryczne
przesuwne łatwo
Tab. 31
Dokładność
P7
N7
M7
M7
K7
J7
K6 1)
2)
J6
H6
Obciążenie punktowe łożyska zewnętrznego
Dowolne obciążenie
łatwo przesuwne
jedno - lub
dwuczęściowa
Obciążenie małe
i normalne
Pr ≤ 0,15 Cr
łatwo przesuwne
jedno - lub
dwuczęściowa
Maszyn ogólnie, łożyska zestawów
kołowych pojazdów szynowych
Maszyny ogólnie, mniej skomplikowane
maszyny
Wałki osuszające maszyn papierniczych,
duże silniki elektryczne
H7 3)
H8
G7 4)
1) Dla większych obciążeń dobiera się wyższe klasy dokładności - M6 lub N6. Dla łożysk walcowych ze stożkowymi otworami - klasy dokładności K5 lub M5.
2) Tolerancje dla łożysk kulkowych jednorzędowych w klasie dokładności P5 i P4 jest konieczne skonsultować z producentem.
3) Dla łożysk o średnicy zewnętrznej D < 250 mm przy różnicy temperatur między pierścieniem zewnętrznym a oprawą powyżej 10°C dobiera się klasę dokładności G7
4) Dla łożysk o średnicy zewnętrznej D > 250 mm przy różnicy temperatur między pierścieniem zewnętrznym a oprawą powyżej 10°C dobiera się klasę dokładności F7
Typ łożyska
Wzdłużne kulkowe
Łożyska wzdłużne
baryłkowe
Klasa dokładności średnicy czopu wału dla łożysk wzdłużnych
Obciążenie
Wyłącznie obciążenie osiowe
Równoczesne
osiowe i promieniowe
obciążenie
Wyłącznie obciążenie osiowe
Obciążenie nieruchome względem pierścienia wewnętrznego
Obciążenie wirujące względem pierścienia
wewnętrznego lub kierunek
obciążenia nieokreślony
Średnica czopu [mm]
wszystkie średnice
Tab. 32
Dokładność
j6
wszystkie średnice
wszystkie średnice
≤ 200
(200) do 400
> 400
j6
j6
k6
m6
n6
Klasa dokładności otworu w oprawie dla łożysk wzdłużnych
Obciążenie
Uwaga
Dla podstawowych łożyskowań może występować luz promieniowy
Wzdłużne kulkowe
Wyłącznie obciążenie osiowe
Wewnętrzny pierścień montuje się z luzem pronieniowym
Dla podstawowych łożyskowań może występować luz promieniowy
Wyłącznie obciążenie osiowe
Wewnętrzny pierścień montuje się z luzem pronieniowym
Łożyska wzdłużne
Obciążenie nieruchome lub kierunek
Równoczesne
baryłkowe
obciążenia nieokreślony
osiowe i promieniowe obciążenie Obciążenie wirujące względem pierścienia wewnętrznego
Typ łożyska
Tab. 33
Dokładność
H8
H8
H7
M7
p6
+
f6 g5 g6 h5 h6 j5
j6
m5 m6
k5 k6
n6
pierścień
wewnętrzny
0
KB
–
Δ dmp max.
Graniczne odchyłki tolerancji średnicy czopu wału
Tab. 34a
Nominalna
średnica
f6
g5
g6
h5
h6
j5
j6(js6)
k5
czopu
pow.
do górna dolna górna dolna górna dolna górna dolna górna dolna górna dolna górna dolna górna dolna
mm
μm
1
3
-6
-12
-2
-6
-2
-8
0
-4
0
-6
+2
-2
+4
-2
+4
0
3
6
-10
-18
-4
-9
-4
-12
0
-5
0
-8
+3
-2
+6
-2
+6
+1
6
10
-13
-22
-5
-11
-5
-14
0
-6
0
-9
+4
-2
+7
-2
+7
+1
10
18
-16
-27
-6
-14
-6
-17
0
-8
0
-11
+5
-3
+8
-3
+9
+1
18
30
-20
-33
-7
-16
-7
-20
0
-9
0
-13
+5
-4
+9
-4
+ 11
+2
30
50
-25
-41
-9
-20
-9
-25
0
-11
0
-16
+6
-5
+ 11
-5
+ 13
+2
50
80
-30
-49
-10
-23
-10
-29
0
-13
0
-19
+6
-7
+ 12
-7
+ 15
+2
80
120
-36
-58
-12
-27
-12
-34
0
-15
0
-22
+6
-9
+ 13
-9
+ 18
+3
120
180
-43
-68
-14
-32
-14
-39
0
-18
0
-25
+7
-11
+ 14
-11
+ 21
+3
180
250
-50
-79
-15
-35
-15
-44
0
-20
0
-29
+7
-13
+ 16
-13
+ 24
+4
250
315
-56
-88
-17
-40
-17
-49
0
-23
0
-32
+7
-16
+ 16
-16
+ 27
+4
315
400
-62
-98
-18
-43
-18
-54
0
-25
0
-36
+7
-18
+ 18
-18
+ 29
+4
400
500
-68
-108
-20
-47
-20
-60
0
-27
0
-40
+7
-20
+ 20
-20
+32
+5
500
630
-76
-120
-22
-66
0
-44
+ 22
-22
630
800
-80
-130
-24
-74
0
-50
+ 25
-25
800 1000 -86
-142
-26
-82
0
-56
+ 28
-28
1000 1250 -98
-164
-28
-94
0
-66
+33
-33
Graniczne odchyłki tolerancji średnicy czopu wału
Nominalna
średnica
k6
m5
m6
n6
p6
h91)
h101)
czopu
pow. do górna dolna górna dolna górna dolna górna dolna górna dolna górna dolna dolna górna
mm
μm
1
3
+6
0
+6
+2
+8
+2
+ 10
+4
+ 12
+6
0
-25
0
-40
3
6
+9
+1
+9
+4
+ 12
+4
+ 16
+8
+ 20 + 12
0
-30
0
-48
6
10
+ 10
+1
+ 12
+6
+ 15
+6
+ 19 + 10 + 24 + 15
0
-36
0
-58
10
18
+ 12
+1
+ 15
+7
+ 18
+7
+ 23 + 12 + 29 + 18
0
-43
0
-70
18
30
+ 15
+2
+ 17
+8
+ 21
+8
+ 28 + 15 +35 + 22
0
-52
0
-84
30
50
+ 18
+2
+20
+9
+ 25
+9
+33 + 17 +42 + 26
0
-62
0
-100
50
80
+ 21
+2
+ 24 + 11
+30
+ 11
+39 + 20 + 51 +32
0
-74
0
-120
80
120 + 25
+3
+ 28 + 13 +35 + 13 +45 + 23 + 59 +37
0
-87
0
-140
120
180 + 28
+3
+33 + 15 +40 + 15 + 52 + 27 + 68 +43
0
-100
0
-160
180
250
+33
+4
+37 + 17 +46 + 17 + 60 +31 + 79 + 50
0
-115
0
-185
250
315
+36
+4
+43 + 20 + 52 + 20 + 66 +34 + 88 + 56
0
-130
0
-210
315
400
+40
+4
+46 + 21 + 57 + 21 + 73 +37 + 98 + 62
0
-140
0
-230
400
500
+45
+5
+ 50 + 23 + 63 + 23 + 80 +40 + 108 + 68
0
-155
0
-250
500
630
+44
0
+ 70 + 26 + 88 +44 + 122 + 78
0
-175
0
-280
630
800 + 50
0
+ 80 +30 + 100 + 50 + 138 + 88
0
-200
0
-320
800 1000 + 56
0
+ 90 +34 + 112 + 56 + 156 + 100
0
-230
0
-360
1000 1250 + 66
0
+ 106 +40 + 132 + 66 + 186 + 120
0
-260
0
-420
Tab. 34b
IT5
IT7
4
5
6
8
9
11
13
15
18
20
23
25
27
30
35
40
46
10
12
15
18
21
25
30
35
40
46
52
57
63
70
80
90
105
1) Dla czopów wykonanych w klasie dokładności h9 i h10 dla łożysk z tulejami wciąganymi i wciskanymi odchylenia okrągłości i walcowości nie
mogą wykraczać poza podstawowe klasy dokładności IT5 i IT7
+
K7 M6 N7 P7
0
pierścień
zewnętrzny
F7 G6 G7 H6 H7 H8 J6 J7 K6
hB
Δ Dmp max.
–
Graniczne odchyłki tolerancji otworu
Nominalna
średnica
otworu
pow.
do
mm
6
10
10
18
18
30
30
50
50
80
80
120
120
180
180
250
250
315
315
400
400
500
500
630
630
800
800
1000
1000
1250
1250
1600
F7
G6
G7
Tab. 35a
H6
górna
dolná
górna
dolná
górna
dolná
+ 28
+34
+41
+ 50
+ 60
+ 71
+ 83
+ 96
+ 108
+ 119
+ 131
+ 146
+ 160
+ 176
+ 203
+ 235
+ 13
+ 16
+ 20
+ 25
+30
+36
+43
+50
+56
+62
+ 68
+ 76
+ 80
+ 86
+98
+ 110
+ 14
+ 17
+ 20
+ 25
+ 29
+34
+39
+44
+49
+ 54
+ 60
+66
+ 74
+ 82
+ 94
+ 108
+5
+6
+7
+9
+ 10
+ 12
+ 14
+ 15
+ 17
+ 18
+20
+22
+ 24
+26
+ 28
+30
+ 20
+ 24
+ 28
+34
+40
+47
+ 54
+ 61
+ 69
+ 75
+ 83
+ 92
+ 104
+ 116
+ 133
+ 155
+5
+6
+7
+9
+ 10
+ 12
+ 14
+ 15
+ 17
+ 18
+ 20
+ 22
+ 24
+ 26
+ 28
+30
górna dolná
μm
+9
0
+ 11
0
+ 13
0
+ 16
0
+ 19
0
+ 22
0
+ 25
0
+ 29
0
+32
0
+36
0
+40
0
+44
0
+ 50
0
+ 56
0
+ 66
0
+ 78
0
H7
H8
J6(Js6)
górna
dolná
górna
dolná
górna
dolná
+ 15
+ 18
+ 21
+ 25
+30
+35
+40
+46
+ 52
+ 57
+ 63
+ 70
+ 80
+ 90
+ 105
+ 125
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
+ 22
+ 27
+33
+39
+46
+ 54
+ 63
+ 72
+ 81
+ 89
+ 97
+ 110
+ 125
+ 140
+ 165
+ 195
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
+5
+6
+8
+ 10
+ 13
+ 16
+ 18
+ 22
+ 25
+ 29
+33
+ 22
+ 25
+ 28
+33
+39
-4
-5
-5
-6
-6
-6
-7
-7
-7
-7
-7
-22
-25
-28
-33
-39
Graniczne odchyłki tolerancji otworu
Nominalna
średnica otworu
pow.
do
mm
6
10
10
18
18
30
30
50
50
80
80
120
120
180
180
250
250
315
315
400
400
500
500
630
630
800
800
1000
1000
1250
1250
1600
J7(Js7)
K6
K7
Tab. 35b
M6
górna
dolná
górna
dolná
górna
dolná
+8
+ 10
+ 12
+ 14
+ 18
+ 22
+ 25
+30
+36
+39
+43
+35
+40
+45
+ 52
+ 62
-7
-8
-9
-11
-12
-13
-14
-16
-16
-18
-20
-35
-40
-45
-52
-62
+2
+2
+2
+3
+4
+4
+4
+5
+5
+7
+8
0
0
0
0
0
-7
-9
-11
-13
-15
-18
-21
-24
-27
-29
-32
-44
-50
-56
-66
-78
+5
+6
+6
+7
+9
+ 10
+ 12
+ 13
+ 16
+ 17
+ 18
0
0
0
0
0
-10
-12
-15
-18
-21
-25
-28
-33
-36
-40
-45
-70
-80
-90
-105
-125
górna dolná
μm
-3
-12
-4
-15
-4
-17
-4
-20
-5
-24
-6
-28
-8
-33
-8
-37
-9
-41
-10
-46
-10
-50
-26
-70
-30
-80
-34
-90
-40
-106
-48
-126
M7
N7
P7
górna
dolná
górna
dolná
górna
dolná
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
-26
-30
-34
-40
-48
-15
-18
-21
-25
-30
-35
-40
-46
-52
-57
-63
-96
-110
-124
-145
-173
-4
-5
-7
-8
-9
-10
-12
-14
-14
-16
-17
-44
-50
-56
-66
-78
-19
-23
-28
-33
-39
-45
-52
-60
-66
-73
-80
-114
-130
-146
-171
-203
-9
-11
-14
-17
-21
-24
-28
-33
-36
-41
-45
-78
-88
-100
-120
-140
-24
-29
-35
-42
-51
-59
-68
-79
-88
-98
-108
-148
-168
-190
-225
-265
3.2.2 Osiowe ustalanie łożyska
Pierścień wewnętrzny łożyska z otworem cylindrycznym ciasno pasowany na czopie wału (nieruchomy) jest zwykle ustalany w kierunku osiowym za pomocą nakrętki ustalającej, tarczy krańcowej lub pierścienia sprężynującego,
podczas gdy przeciwległa strona opiera się zwykle o odsadzenie wału. Części sąsiadujące są wykorzystywane jako
powierzchnie oporowe dla pierścieni wewnętrznych i jeśli trzeba między te części a pierścień wewnętrzny wstawia się
pierścienie odległościowe. Przykładowe sposoby osiowego ustalania łożysk pokazano na rys. 12.
Rysunek 12
Przykłady osiowego ustalenia łożysk z otworem stożkowym osadzonych bezpośrednio na czopie stożkowym lub
za pomocą tulei wciąganych lub wciskanych przedstawiono na rys. 13
Rysunek 13
Dopuszczalne obciążenie osiowe łożyska ustalanego na gładkim wale za pomocą tulei wciąganej gdy łożysko nie
opiera się o odsadzenie wału oblicza się ze wzoru:
Fa = 3x B x d
Fa - dopuszczalne odsadzenie osiowe łożyska
[N]
B - szerokość łożyska
[mm]
d - średnica otworu łożyska
[mm]
Jeśli nie jest wymagane przesuwanie pierścienia zewnętrznego w oprawie można zastosować rozwiązanie w którym
wykorzystuje się powierzchnię oporową czołową lub powierzchnię osadzenia pokrywy, nakrętkę lub pierścień sprężynujący. Łożyska z rowkiem na pierścień sprężynujący (NR) nie wymagają dużo przestrzeni i ich ustalanie jest proste.
Przykłady - patrz rys. 14.
Rysunek 14
Wymiary skojarzone dla każdego łożyska w tym katalogu podano w tabelach wymiarów.
3.3 USZCZELNIENIE
Uszczelnienie przestrzeni łożyska jest bardzo ważne ponieważ materiały niszczące, które mogą znajdować się w
otoczeniu łożyska mają na nie wpływ i często mogą powodować jego uszkodzenie. Uszczelnienie pełni też odwrotną funkcję - zapobiega wyciekaniu smaru na zewnątrz łożyska. Z tego względu przy projektowaniu uszczelnienia
należy uwzględniać warunki pracy maszyn i urządzeń, konstrukcję ułozyskowania, metodę smarowania, możliwości konserwacji i zagadnienia ekonomiczne produkcji i eksploatacji.
3.3.1 Uszczelnienie bezstykowe
W takim uszczelnieniu między częściami nieobracającymi się a obracającymi się jest tylko wąska szczelina wypełniona smarem. Gdy stosuje się takie uszczelnienie nie występuje zużycie się części wskutek tarcia i z tego względu może ono być stosowane dla najwyższych prędkości obrotowych i wysokich temperaturach pracy. Przykłady
uszczelnienia szczelinowego pokazano na rys. 15.
Rysunek 15
Innym bardzo skutecznym rodzajem uszczelnienia jest uszczelnienie labiryntowe, którego skuteczność można
poprawić przez zwiększenie liczby labiryntów lub wydłużenie szczelin uszczelniających. Przykłady - patrz rys. 16.
Rysunek 16
3.3.2 Uszczelnienie stykowe
Uszczelnienie stykowe wykonane jest z materiału elastycznego lub miękkiego, ale dostatecznie nieprzepuszczalnego, umieszczonego między częścią obracającą się a nieruchomą. Takie uszczelnienie jest zazwyczaj niedrogie
i odpowiednie dla różnych konstrukcji. Wadą jest tarcie poślizgowe stykających się powierzchni co ogranicza przydatność do stosowania przy wyższych prędkościach obrotowych. Najprostszym rozwiązaniem jest uszczelnienie
za pomocą pierścienia filcowego (rys. 17). Jest ono odpowiednie dla temperatur pracy od -40° do +160°C i prędkości obwodowych do 7 m/s i chropowatości powierzchni ślizgowej maks. Ra = 0,16, twardości min. 45 HRC lub
powierzchni chromowanej na twardo. Wymiary pierścieni filcowych określają odpowiednie normy krajowe.
Bardzo rozpowszechnionym sposobem uszczelniania są pierścienie uszczelniające (rys. 18). Są one wykonane z
gumy lub odpowiedniego tworzywa sztucznego wzmocnionego metalem. W zależności od zastosowanego materiału można je stosować dla temperatur pracy od -30° do +160°C. Dopuszczalna prędkość obwodowa zależy od
chropowatości powierzchni:
-1
- do 2 ms przy chropowatości maks. Ra = 0,8
- do 4 ms-1 przy chropowatości maks. Ra = 0,4
- do 12 ms-1 przy chropowatości maks. Ra = 0,2
Rysunek 17
Rysunek 18
Oprócz wspomnianych najczęściej stosowanych pierścieni uszczelniających istnieją inne uszczelnienia wykonywane z gumy, tworzyw sztucznych lub specjalnych metalowych pierścieni sprężynujących. Stosuje się je albo tam
gdzie wymagania są wysokie (duże zapylenie, wysoka temperatura, działanie substancji chemicznych) albo ze
względów ekonomicznych. Przykłady - patrz rys. 19.
Rysunek 19
3.3.3 Uszczelnienie kombinowane
Lepszy efekt uszczelniania można uzyskać stosując połączenie uszczelnienia bezstykowego ze stykowym. Takie
uszczelnienie zalecane jest do warunków dużej wilgotności i zanieczyszczenia. Przykład - rys. 20.
Rysunek 20