Ložisko (mechanické)

Tyto ložiska jsou orgány používané v mechanické konstrukci pro nesení a vedení v otáčení převodové hřídele.

V závislosti na požadovaném použití mohou být tato ložiska:

hladké , kde hřídele, které spočívají na pouzdrech, jsou vystaveny kluznému tření mezi styčnými plochami.
na válcování , přičemž ke kontaktu dochází prostřednictvím koulí , jehel nebo válečků obsažených v klecích. Máme zde fenomén valivého odporu (někdy nesprávně nazývaného „valivé tření“), který umožňuje větší zatížení ložisek a vyšší rychlost otáčení.

Kluzná ložiska

Tyto kluzná ložiska jsou klasifikovány v závislosti na směru hřídele a směrem zatížení, kterému jsou vystaveny. Každý typ ložiska lze odlišit konkrétním typem mazání přizpůsobeným dané práci.

diskontinuální se ztraceným olejem,
kontinuální s knotovým mazačem,
nepřetržitě s tlakovým mazivem (pružina),
prstencovým namočením v olejové lázni,
olejem nebo tukem pod tlakem.

Podepřít ložiska

Toto je nejjednodušší úroveň, kterou lze skládat:

Jednodílné litinové pouzdro a podložka. Axiálně uložený hřídel je vhodný pro malé, snadno odnímatelné stroje.
Pouzdro vybavené krytem (obr. A) a dvoudílnou podložkou, která zapadá do ložiska. Tato radiální montáž usnadňuje údržbu a poskytuje lepší pracovní podmínky.
Pouzdro a ložisko obrobené ve tvaru kulového kloubu . Toto kloubové ložisko umožňuje přesnější vyrovnání hřídele na ložiscích, která ho nesou. Na kulovém kloubu jsou namontována ložiska s ložisky (obr. B), která umožňují vychýlení o 3 ° a jejichž vnitřní kroužek je připevněn k hřídeli pomocí jehlového šroubu (viz 3).

Axiální ložiska

Tato ložiska musí zajistit, aby byl hřídel držen v axiálním směru, a zabránit jakémukoli posunutí podél své osy. Typ zastavení se liší podle sil a provozních podmínek systému:

Hřídel opatřená límcem vyříznutým v hmotě a spočívajícím na vnitřní ploše ložiska a mazaným protizrnem,

Hřídel opatřená límcem připevněným v jedné nebo dvou částech v drážce a spočívajícím na protizávaží; pro velké axiální síly,
- Čítač zrno je vyrobeno ze zušlechtěné oceli, a může být opatřena drážkami pro vytvoření olejového filmu , který usnadňuje kluzné tření .
- Pro vysoké rychlosti otáčení a velká zatížení může být axiální ložisko kuličkové.

Pro malé síly může být hřídel jednoduše vybaven pružným kroužkem nebo pojistným kroužkem .

Boitards

Tato ložiska se používají pro radiální vedení vertikálně uložených hřídelí. Nezajišťují údržbu v axiálním směru a vyžadují mazací systém trochu komplikovanější než tradiční kluzná ložiska.

Crapaudiny

Jezdec zajišťuje axiální zadržení hřídele nebo otočný ve svislé poloze. Posuvníky jsou namontovány ve dvou směrech:

Ve spodní části , nejčastěji, čep spočívá v krabici připevněné k zemi a vybavené zarážkou (zrno a protizrno, polštář);
Nahoře strom visí ze své horní části v krabici zvané Mitchellův crapaudin . Na hřídeli je upevněn límec, který se otáčí na zrnu, a ložisko, které zajišťuje radiální údržbu.

Obecně je mazání zajištěno olejovou lázní, ložiska jsou samomazná z bronzu.

Podložky

Podložky mohou být jednodílné nebo dvoudílné pro snadnou montáž. Použitý materiál závisí na použití a nákladové ceně.

Ekonomická, často používaná ložiska, jsou válcovité kroužky, trubkovitého tvaru, s nákružkem nebo bez nákružku, vložené mezi hřídel a její pouzdro pro usnadnění rotačního pohybu.

Jsou vyrobeny z kvalitních materiálů (bronz, cín, olovo, grafit, teflon, PTFE, polyamid) a lze je podle variant použít za sucha nebo s mazáním.

Existuje mnoho rodin se standardizovanými rozměry a mnoha odvozenými produkty: podložky, kulové klouby, třecí lišty, zakázkové díly.

Kov : měkká litina (nebo šedá litina) nebo fosforový bronz , pro nízké zatížení a nízkou rychlost.

Kovové tření :
- bronz nebo litina s povrchem proti tření;
- reguluje slitiny olova , cín a / nebo antimon , které se používají zejména ve velkých sériích, jako je automobilový průmysl (ojnice s klikou nebo ložiska vačkového hřídele), vynikající poměr cena / výkon.

Materiál slinutý kovovým práškem impregnovaným mazivem nebo keramikou . Umožňuje získat složité tvary a sníženou tloušťku.

Plastový materiál : ve srovnání s bronzem má nízký součinitel tření, lepší odolnost proti opotřebení, absenci zadření a zjednodušení mazání, které lze dokonce provádět vodou. Tato ložiska se používají jak ve velmi malé mechanice, tak ve velkých aplikacích, jako jsou valivá ložiska nebo ložiska kloubového hřídele, která pracují ve vodě.

Dřevo : pro guajaková pouzdra pro lodní vrtulové hřídele, kde je mazáno přímo mořskou vodou.

Stlačené dřevo : obecně pro samomazná ložiska vstřikováním oleje do materiálu.

Kompozitní keramika s velmi vysokou odolností proti oděru.

Olejový film : pro ložiska s velkými průměry hřídele, kde se má snížit teplota v důsledku tření, mazání celkovým olejovým filmem získaným rychlostí otáčení a specifickými ložisky (ložiska Mitchell). Umožňují velmi vysoké zatížení a vyšší rychlost otáčení a současně snižují energetické ztráty v důsledku tření.
- Ložisko je opatřeno malými drážkami, kde rychlost otáčení „zaklíní“ olej mezi ním a hřídelem, který se automaticky vystředí na ložisko.

Známým a velmi rozšířeným použitím je použití ložisek v olejové lázni turbodmychadel, která vybavují naše vozidla a odolávají velmi vysokým rychlostem a teplotám. V letectví se tato ložiska používají pro motory, které mohou mít více než 100 ložisek všech typů a jejichž celková energie spotřebovaná třením je menší než 1% energie motorů.

Vzduchový film : ložiska jsou opatřena jemnými perforacemi, kterými vzduch pod tlakem umožňuje rotaci hřídele na vzduchovém polštáři , čímž se eliminuje přímý kontakt mezi materiály a tím i tření a opotřebení, zahřívání a mazání.

Hydrostatická ložiska

U hydrostatických ložisek je zatížení přenášeno mazacím filmem udržovaným pod tlakem čerpadlem.

Valivá ložiska

Ložiska jsou vyráběna podle typu použitého ložiska : kuličkové, válečkové nebo jehlové. Montáž ložisek v pouzdrech vyžadovala přesnost vystružování, která byla výrazně snížena přijetím těsnících lepidel . Toto lepidlo po správném umístění hřídele drží ložisko pevně (radiálně) v jeho pouzdře.

Ložiska mohou být přidržována v axiálním směru pomocí šroubovaných přírub nebo elastických kroužků. Všechny tyto sestavy závisí na použití, úsilí a nákladové ceně.

Ložiskové konzoly

Tvar podpěry závisí na poloze hřídele ve vztahu k vnějším prvkům, na které je upevněn:

podešve : deska, obvykle z litiny, která umožňuje její připevnění pomocí světel pro příčné nastavení.
židle :
- visící židle na stromy zavěšené na stropě nebo rámu, visící židle mohou být jednonohé (ve tvaru L) nebo dvounohé (ve tvaru U),
- pozemní židle pro vodorovné stromy umístěné v určité výšce od země,
- konzolové židle připevněné na zeď.
výklenky : přistávací podpěra utěsněná v tloušťce stěny.
závěsy : mají stejnou roli jako závěsné židle, ale umožňují orientaci v několika rovinách (podle tří os). Obecně jsou tvořeny třemi částmi, které jsou navzájem vnořeny a zajištěny šrouby po správném nastavení vyrovnání hřídele.

Mazání

Mazání nebo mazání závisí na provozním režimu a typu ložiska. Jednoduché pro samomazná nebo plastová ložiska, mazání se stává složitějším pro mazání ložisek typu regulátoru, kde by jej abnormální zahřívání zničilo (co například v automobilu nazývá lití ojnice ). Běžná valivá ložiska také vyžadují mazání navržené podle rychlosti otáčení a podporovaného zatížení. Self mazaný (životnost) ložiska nebylo nutné dodatečné mazání v mnoha případech.

Hydroizolace

Těsnění proti prachu a maziva těsnost je zajištěna těsněním umístěných na každé straně ložiska. Těsnění lze namontovat na hřídel nebo obecněji na ložiska ve speciálně vyvrtaných drážkách. V minulosti byla tato těsnění vyrobena z plsti umístěné v drážkách velmi přesných rozměrů, což bylo nákladné na výrobu, navíc když se nepoužívala, tato těsnění vyschla a ztratila svoji těsnící sílu. Tato plstěná těsnění byla nahrazena těsněními a hlavně syntetickými těsněními na rty . Montáž tohoto materiálu je jednodušší a méně nákladná, protože použití těsnících lepidel, které snižují přesnou toleranci otvorů.

Poznámky a odkazy

Daniel NICOLAS , " Hydrostatické dorazy a ložiska " , na Ref: TIP152WEB - "Mechanické funkce a součásti" ,10. listopadu 1995(zpřístupněno 22. srpna 2019 )