Ložiska převodovky: druhy, vlastnosti a výběr

Podívejte se kolem sebe - kola aut, otáčející se buben pračky, hlučící ventilátor v počítači. Co mají společného? Uvnitř se schovává ložisko - drobná, nenápadná součástka, bez níž by se nic neroztočilo. Nepřitahuje pozornost, přitom její funkce je zásadní: umožňuje pohyb s minimálním třením, přenáší síly mezi částmi stroje a zajišťuje hladký a efektivní chod.

Co je vlastně ložisko? Ložisko je mechanický prvek, který umožňuje relativní pohyb mezi dvěma částmi stroje. Jeho hlavním úkolem je snížit tření mezi pohyblivými částmi a tím snížit opotřebení, zabránit přehřívání a ztrátám energie. Zjednodušeně řečeno, ložisko drží hřídel, kladku nebo jinou rotující část přesně tam, kde má být, a umožňuje jí otáčet se hladce kolem osy. Díky tomu mohou stroje pracovat spolehlivě, efektivně a s dlouhou životností.

Funkce a základní dělení ložisek

Ložiska podporují rotační nebo lineární pohyb, snižují tření mezi pohyblivými částmi a zvyšují rychlost a účinnost pohybu. Umožní vzájemné otáčení součástí a přenos síly valivým nebo kluzným pohybem podle typu ložiska. Jednotlivé konstrukce se liší směrem a velikostí zatížení, přípustnými otáčkami, nároky na prostor, přesností i způsobem mazání.

Nejběžnějším typem je valivé ložisko, jež tvoří obvykle vnitřní a vnější kroužek, mezi kterým se odvalují hladké kovové kuličky nebo válečky (popřípadě i jiné elementy), uložené v tzv. kleci. Ložisko je základní strojní součást všech strojů a zařízení, která umožňuje snížení tření při vzájemném otáčivém nebo posuvném pohybu strojních dílů.

Valivá ložiska: kuličková, válečková, jehlová, soudečková, kuželíková

Kuličková ložiska používají jako valivá tělesa kuličky. Kuličková ložiska s hlubokou drážkou jsou nejpoužívanější ložiska na světě. Kuličková ložiska jsou nejběžnějším typem ložisek a mohou zvládat jak radiální, tak axiální zatížení. Kuličková ložiska s hlubokou drážkou například snesou radiální i axiální zatížení. Dochází u nich pouze k malému tření, lze je vyrobit s vysokou přesností a mohou nabídnout téměř bezhlučný provoz.

Radiální kuličkové ložisko je nejrozšířenější druh valivého ložiska. Vnitřní kroužek je obvykle připevněn na otočnou hřídel a drážka na jeho vnějším průměru slouží jako kruhová oběžná dráha pro kuličky. Vnější kroužek je upevněn do ložiskového pouzdra. Kulové valivé elementy jsou umístěny v kroužku s oběžnou dráhou a působící zatížení se přenáší z vnějšího kroužku na kuličku a z kuličky na vnitřní kroužek.

U válečkových ložisek se jako valivé prvky používají válečky. Válečka neboli válcové valivé elementy se pohybují v oběžných drahách válcového tvaru a mají nízké tření, velkou radiální únosnost a schopnost snášet velké rychlosti. Díky tomu mají větší lineární styčnou plochu s vnějším kroužkem a zatížení se rozkládá na větší ploše. Válečkové ložiska jsou rozšířený druh valivého ložiska. Válečkové elementy jsou valivé elementy ve tvaru válce, přičemž místem styku mezi valivým elementem a kroužkem s oběžnou dráhou není bod, ale přímka. Zatížení se rozkládá na větší plochu, a to umožňuje valivému elementu zvládat větší zatížení.

Jehlové ložisko je typ válečkového ložiska, které využívá dostatečně dlouhé a tenké válečky, které vypadají jako jehly. Jehlová ložiska jsou válečková ložiska s dlouhými válečky malého průměru. Průměr jeho valivých elementů-válečků je však zmenšen na 1-4mm, takže se jim říká jehly. Jehlová radiální ložiska jsou speciální druh válečkového ložiska. U variant bez jednoho nebo obou kroužků je nutno velmi pečlivě upravit oběžné dráhy jehel. Využívají se v aplikacích s omezeným místem v radiálním směru. U jehlových ložisek vzhledem k malé velikosti není možné jejich přesné vedení a vzniká u nich velká míra tření. Kvůli tomu se používají při nízkých otáčkách a oscilačním pohybu. Jehlová ložiska jsou štíhlá a kompaktní, unesou hodně, i když je místa málo, perfektní do převodovek a stísněných prostork.

Soudečková ložiska jsou ze své podstaty naklápěcí, nerozebíratelná a velmi odolná. Soudečková ložiska se obvykle skládají ze dvou řad valivých elementů soudkovitého tvaru pohybujících se ve dvou oběžných drahách. Jedna je na vnitřním kroužku a druhá je na souvislé kulové ploše vybroušené na vnitřním průměru vnějšího kroužku. To umožňuje fungování soudečkového ložiska i s určitou mírou nesouososti. Díky dvěma řadám soudečků přenášejí velká zatížení a mají vysokou tuhost. Souděčková ložiska se vyrábějí s válcovou i kuželovou dírou.

Kuželíková ložiska mají misku (vnější kroužek) a sestavu kužele (vnitřní kroužek, kuželíky a klec). Kuželíkové ložisko je speciální druh ložiska, umožňující přenášet veliké axiální i radiální síly. U kuželíkových ložisek mají kroužky i valivé elementy tvar komolého kužele, a proto zachycují současně axiální i radiální zatížení. Poměr těchto zatížení závisí na vzájemném úhlu os kuželíku a ložiska. Čím větší je tento úhel, tím větší může být axiální zatížení. Styčný úhel je u většiny kuželíkových ložisek v rozmezí 10 až 16 stupňů. Kuželíkové ložisko má však zásadní nevýhodu spočívající v jeho náročné a mimořádně drahé montáži.

Axiální a kluzná ložiska

Axiální ložisko umožňuje otáčení částí a současně odolává axiálnímu tlaku, ale jeho primárním účelem je snášet axiální zatížení. Axiální ložiska jsou určena především k přenosu sil působících ve směru osy. Mohou používat kuličky, válečky nebo jehly a podle konstrukce přenášejí zatížení v jednom či obou směrech. Axiálně jednosměrná a obousměrná kuličková ložiska, axiálně válečková ložiska a axiálně soudečková ložiska se používají podle konkrétních požadavků aplikace.

Kluzná ložiska přenášejí zatížení prostřednictvím kluzného kontaktu. Kluzná ložiska - ložiska obvykle namontovaná v tělese („domku“), jsou buď nedělená (pouzdra) nebo vhodně tvarovaná dělená (pánve). Čep hřídele je v kontaktu přímo s pouzdrem, resp. valivé ložisko je nahrazeno smykovým třením, které je snižováno mazáním. Mezi náboj a čep kluzného ložiska je vloženo měkké pouzdro (mosaz, plast, bronz atd.) nebo odlévaná pánev. Plochy nejsou mazány, dochází ke vzniku vysokých teplot a následnému zadírání. Během pracovní činnosti daného zařízení (rotace hřídele) dochází ve stykových plochách mezi čepem a pouzdrem ke vzniku smykového tření, které je snižováno mazáním.

Mazání, tření a provozní režimy

Požadavky na mazání závisejí na materiálu a konstrukci: některá samomazná provedení pracují bez domazávání, jiná vyžadují počáteční nebo pravidelné mazání. Suché tření - vzniká při rozběhu nebo zastavení, plochy jsou bez maziva. Polosuché tření - vzniká při malých otáčkách. Přívod maziva je nedostatečný, proto se mezi povrchem čepu a ložiska nemůže vytvořit souvislý olejový film. Kapalinné tření - vzniká při vyšších otáčkách, čím jsou otáčky vyšší, tím více se přivádí maziva a tím více stoupá tlak v klínově se zužující mezeře. Kluzné plochy jsou od sebe bezpečně odděleny mazacím olejovým filmem.

Konstrukce ložisek by měla být taková, aby vždy vznikalo tření kapalinné. Hydrodynamická - mazivo je mezi kluzné plochy přiváděno otáčkami hřídele. Čím jsou otáčky vyšší, tím je mazání intenzivnější. Hydrostatická - mazivo je mezi kluzné plochy přiváděno pomocí čerpadla (nejčastěji zubovým).

Výběr a montáž ložiska

Co je třeba pro správný výběr ložiska? Výrobci vybírají ložiska pro své stroje velmi pečlivě s ohledem na cenu, energetickou účinnost, velikost, otáčky, provozní podmínky, životnost a další parametry. Při hledání nejvhodnějšího ložiska pro daný díl je vždy směrodatný návod výrobce. Musí být vaším výchozím bodem, protože údržbu stroje mohl provádět i někdo jiný a nelze proto vždy zaručit, že stávající ložisko je pro daný stroj skutečně nejvhodnější. V podstatě jde o to vyměnit kus za kus a vybrat co nejkvalitnější ložisko, které odpovídá vašim potřebám.

Při montáži nového ložiska je nezbytné, abyste pro stroj objednali správné ložisko. Vždy nejprve nahlédněte do servisní příručky výrobce. I když se každý nový stroj dodává spolu s návodem k obsluze od výrobce, víme stejně dobře jako vy, že ne všechny tyto návody si uschováte, natož aby byly snadno k dispozici. Většina výrobců vám zašle náhradní návod ve formátu PDF nebo v tištěné podobě.

Ložiska se musí vybírat, montovat a seřizovat s opravdovou přesností. Nevhodné nebo nesprávně namontované ložisko může způsobovat vibrace, zkracovat životnost nebo dokonce poškodit stroj. Každé ložisko je navrženo tak, aby sneslo určité zatížení. Pokud vyberete ložisko, které nesnese zatížení, tak nebude fungovat, bude fungovat špatně, nebo se porouchá dřív, než by mělo. Velké ložisko snese nižší maximální otáčky než malé ložisko.

Bez správné vůle se ložiska jednoduše netočí. Čím menší je vůle, tím tužší jsou. Podle provozní teploty se může stroj rozpínat nebo smršťovat. Jakou vůli potřebujete? Je třeba zohlednit směr a velikost zatížení, otáčky, přesnost, nesouosost, dostupný prostor, těsnění, mazání a provozní prostředí.

Těsnění, zapouzdření a bezúdržbová provedení

Mohou být volná nebo zapouzdřená. U válečkových ložisek mohou být volná nebo zapouzdřená. Naklápěcí kuličková ložiska mají dvě řady kuliček. Mohou být volná nebo zapouzdřená. Soudečková ložiska jsou velmi podobná naklápěcím kuličkovým ložiskům, ale místo kuliček mají dvě řady soudečků. Mohou být volná nebo zapouzdřená. Některá ložiska jsou bezúdržbová. Některá samomazná provedení pracují bez domazávání, jiná vyžadují počáteční nebo pravidelné mazání.

Krytka (bezkontaktní těsnění, tzv. Z-ložisko), kroužky (kontaktní těsnění, tzv. 2RS) a dodatečný kluzný gumový těsnicí kroužek zvyšují odolnost vůči vlivům prostředí a způsobují poněkud vyšší valivý odpor. Těsnění mohou chránit proti stříkající vodě a nečistotám, takže jsou odolná vůči prohýbání osy a jsou odolná v průmyslových myčkách.

Udržba, rizika a padělky

Sledujte hlučnost, vibrace a teplotu, abyste včas odhalili případný problém a předešli poruše stroje. Správná montáž je rovněž klíčová: nesprávně nasazené ložisko se opotřebuje rychleji a může poškodit celý stroj. Poškozená ložiska vedou k prostojům a ztrátě produktivity.

Padělaná ložiska z neověřených zdrojů stále prosakují do českých provozoven. Problém padělaných ložisek se bohužel týká všech významných výrobců ložisek. Tato ložiska mohou představovat velký problém i pro váš výrobní závod, pokud je omylem zakoupíte.

Sortiment a výrobci

Společnost SKF zahrnuje nejpoužívanější typy ložisek. Sortiment společnosti ZKL zahrnuje nejpoužívanější, vysoce kvalitní ložiska v různých provedeních, rozměrů a vlastností. Společnost ZVL SLOVAKIA a. s. je již tradičním výrobcem ložisek. O kvalitě výrobků vypovídá i skutečnost, že více než 85% z celkové výroby je exportováno na zahraniční trhy. Společnost LOŽISKA VILÍM, spol. s r.o. nabízí rovněž sortiment komponent.

Nevíte si rady s výběrem? Pokud nemáte k dispozici návod k obsluze a nedaří se vám s naprostou jistotou určit typ ložiska, obraťte se na produktové specialisty společnosti Kramp. Působíme jako velkoobchod. V našem internetovém obchodě Eshop.svetluska.cz nabízíme širokou škálu kvalitních náhradních dílů a komponentů pro opravy a údržbu vozidel. Mezi naše nejžádanější produkty patří kategorie Ložiska převodovky, která zahrnuje široký sortiment ložisek, vhodných pro různé typy a značky vozidel. Při výběru správného ložiska převodovky je důležité zohlednit specifické potřeby vašeho vozidla, aby byla zajištěna optimální výkonnost a dlouhodobá spolehlivost.

Praktické poznámky pro provoz a výběr ložisek převodovky

• Porovnejte směr a velikost zatížení, otáčky, přesnost, nesouosost, dostupný prostor, těsnění, mazání a provozní prostředí.
• Malé prostory vyžadují nutně menší ložiska.
• Buďte první, kdo napíše příspěvek k této položce-komunikace s dodavatelem může ulehčit výběr.
• U převodovek pracujících v prašném a vlhkém prostředí jsou vhodná válečková ložiska s těsněním a pravidelným mazáním.
• Při výběru ložiska vždy zohledněte doporučení výrobce stroje a objednejte přesné označení nebo konzultujte s odborníkem.

Ložiska umožňují řízený relativní pohyb součástí a snižují tření. Každé ložisko je navrženo tak, aby sneslo určité zatížení. Pokud vyberete ložisko, které nesnese zatížení, tak nebude fungovat, bude fungovat špatně, nebo se porouchá dřív, než by mělo.

tags: #prevodovky #loziska #druhy