Łożyska igiełkowe wzdłużne (oporowe)

Wprowadzenie

Łożyska igiełkowe wzdłużne, nazywane również łożyskami igiełkowymi oporowymi, to specjalny typ łożysk tocznych zaprojektowany do przenoszenia wysokich obciążeń osiowych przy jednoczesnym zachowaniu niewielkich rozmiarów zabudowy. Dzięki zastosowaniu cienkich, długich igiełek jako elementów tocznych, łożyska te oferują wyjątkową wytrzymałość w kierunku osiowym, kompaktową konstrukcję i dużą sztywność układu.

Ten typ łożysk stosuje się wszędzie tam, gdzie potrzebne jest ustalenie położenia osiowego wału, a obciążenia są znaczne – np. w przekładniach, napędach i zespołach mechanicznych wymagających precyzji osiowej.

Budowa i zasada działania

Łożyska igiełkowe wzdłużne składają się z:

• zestawu igiełek ułożonych promieniście względem osi,
• koszyka prowadzącego – wykonanego z tworzywa sztucznego lub stali,
• podkładki wałowej (pierścień wewnętrzny) i podkładki oporowej (pierścień zewnętrzny) – które pełnią funkcję bieżni osiowych.

Zestaw elementów tocznych może być używany samodzielnie – przy odpowiednio hartowanych powierzchniach współpracujących – lub w połączeniu z dedykowanymi pierścieniami bieżnymi. Dzięki rozdzielnej budowie możliwa jest łatwa konserwacja i wymiana zużytych części.

Główne właściwości i zalety

• Duża nośność osiowa przy małym profilu montażowym,
• Zwarta budowa – idealna do konstrukcji o ograniczonej przestrzeni,
• Rozłączna konstrukcja – ułatwia montaż i serwis,
• Możliwość stosowania z pierścieniami lub bez – w zależności od jakości powierzchni współpracujących,
• Wysoka precyzja prowadzenia osiowego – szczególnie w aplikacjach szybkoobrotowych.

Warianty wykonania i oznaczenia

Zestawy igiełkowe oporowe:

• Oznaczenia: AXK, np. AXK 1024 – zestaw koszyk + igiełki (złożenie igiełkowe, oporowe/wzdłużne),
• Wymagają zastosowania odpowiednich pierścieni bieżnych lub utwardzonych bieżni w obudowie i na wale.

Pierścienie oporowe:

• AS, np. AS 1024 – cienkie pierścienie oporowe,
• GS – pierścień do oprawy (zewnętrzny),
• WS – pierścień do wału (wewnętrzny).

Dobór i montaż

Przy doborze łożysk igiełkowych wzdłużnych należy wziąć pod uwagę:

• wartość i kierunek sił osiowych,
• prędkość obrotową układu,
• dostępność miejsca na montaż,
• jakość i twardość powierzchni wału i oprawy (jeśli nie stosuje się pierścieni),
• rodzaj smarowania (stałe lub olejowe).

Montaż:

• Złożenia AXK mogą być montowane bezpośrednio między utwardzonymi powierzchniami wału i oprawy,
• W przypadku zastosowania pierścieni AS, GS, WS – należy zapewnić współosiowość i prawidłowe dociśnięcie bieżni,
• Dopuszcza się montaż ręczny lub przy użyciu pras montażowych (bez uderzeń udarowych),
• Konieczne jest zapewnienie odpowiedniego prowadzenia osiowego oraz czystości montażu.

Diagnostyka i konserwacja

Mimo że łożyska igiełkowe oporowe są relatywnie proste w konstrukcji, wymagają regularnej kontroli, szczególnie w warunkach wysokich obciążeń i pracy ciągłej.

Typowe objawy zużycia:

• hałas podczas pracy (stukot, zgrzyty),
• luz osiowy,
• przyspieszone zużycie smaru,
• ślady pittingu lub mikrozatarć na igiełkach i bieżniach.

Zalecenia:

• stosuj odpowiedni smar lub olej o wysokiej lepkości,
• prowadź okresowe kontrole luzów osiowych i stanu smaru,
• w przypadku wykrycia niestabilności – wymień cały zestaw (AXK + pierścienie).

Koszyki i ich materiały

W łożyskach igiełkowych wzdłużnych stosuje się różne typy koszyków prowadzących, które wpływają na właściwości eksploatacyjne:

• Koszyki z tworzywa sztucznego (poliamid PA66, PPS) – lekkie, ciche, dobrze sprawdzają się w aplikacjach średnioobciążeniowych i szybkobieżnych. Dobrze odprowadzają ciepło, lecz mają niższą odporność na chemikalia i wysokie temperatury.
• Koszyki stalowe tłoczone – odporne na uszkodzenia mechaniczne, często stosowane w zastosowaniach przemysłowych o wysokim obciążeniu i temperaturze.

Dobór koszyka zależy od warunków pracy, prędkości, temperatury, środowiska chemicznego oraz sposobu smarowania.

Wpływ smarowania na żywotność łożysk igiełkowych oporowych

Smarowanie odgrywa kluczową rolę w wydłużaniu żywotności łożysk. Przy niewłaściwym smarowaniu może dojść do:

• przyspieszonego zużycia igiełek i bieżni,
• przegrzewania układu i degradacji materiałów koszyka,
• powstawania zatarć i mikrouszkodzeń powierzchni toczenia.

W zależności od aplikacji można stosować:

• smarowanie smarem stałym – prostsze w aplikacji, wystarczające przy umiarkowanych prędkościach,
• olej w kąpieli lub natrysku – wymagane przy wyższych prędkościach i temperaturach,
• centralne układy smarowania – w automatyce lub ciężkim przemyśle.

Porównanie z innymi typami łożysk wzdłużnych

Z tabeli wynika, że łożyska igiełkowe oporowe są najlepszym kompromisem tam, gdzie istotna jest niewielka przestrzeń montażowa i duża nośność osiowa przy umiarkowanych prędkościach.

Zestawienie typów i oznaczeń

Podsumowanie

Łożyska igiełkowe wzdłużne to niezwykle praktyczne i wydajne rozwiązanie dla wszystkich aplikacji wymagających przenoszenia sił osiowych przy zachowaniu kompaktowych wymiarów i precyzyjnego prowadzenia. Ich uniwersalna budowa, różnorodność wariantów oraz możliwość konfiguracji z pierścieniami sprawia, że są chętnie stosowane w motoryzacji, przemyśle i automatyce.

Sprawdź również

• Łożyska igiełkowe
• Łożyska igiełkowe jednorzędowe
• Łożyska igiełkowe dwurzędowe
• Pierścienie wewnętrzne łożyska igiełkowego