Dizajn a funkcia guľôčkových ložísk

A guľôčkové ložisko je príkladom neotáčavého valivého prvku. Tieto typy ložísk sú veľmi bežné vo všetkých druhoch strojov vrátane automobilov, vlakov, motorov atď. Tieto ložiská majú odlišný dizajn a rôzne aplikácie. Hlavnou výhodou týchto ložísk je, že sú veľmi ľahké a flexibilné, ale zároveň poskytujú vysoký krútiaci moment. Ďalšou veľkou výhodou guľôčkových ložísk je to, že dokážu vydržať veľké krútiace sily a vysoké zaťaženie, čo znamená, že ich možno použiť pre aplikácie s vysokým krútiacim momentom a vysokými krútiacimi momentmi v strojoch s vysokou záťažou.

Za určitých okolností môže byť potrebné otáčať dve loptičky súčasne. Konštrukcia takýchto ložísk spočíva v tom, že jedno guľôčkové ložisko priťahuje k sebe ďalšie guľôčkové ložisko alebo jedno ložisko kĺže medzi sadou guľôčok, zatiaľ čo ďalšie sa otáča okolo vretena. Vo všeobecnosti platí, že čím väčšia je veľkosť sady loptičiek, tým menšie trenie v strede biča, kým čím menšia je veľkosť sady guľôčok, tým vyššie trenie v strede biča. Preto, aby sa zabezpečila vysoká rýchlosť prevádzky a dobrá úspora energie, je vhodné použiť gule rôznych veľkostí.

Konštrukcie guľôčkových ložísk pozostávajú z rotora, ktorý je pevne namontovaný na hriadeli alebo ramene kľuky. Hriadeľ a rameno kľuky sú výhodne vyrobené z ocele, aby sa uľahčilo lepšie ťahové zaťaženie. Potom dizajn obsahuje množstvo loptičiek rôznych tvarov a veľkostí usporiadaných do štruktúry podobnej tulcu. Konštrukcia guľôčkového ložiska môže byť jedna z nasledujúcich:

Pre vysokorýchlostnú prevádzku a energetickú účinnosť je väčšina guľôčkových ložísk vyrobená s jedným kývavým čapom. Toto usporiadanie znižuje množstvo energie, ktorá sa stratí ako teplo vedením. Tým sa zníži množstvo tepla a zvýši sa trenie. Toulce sa potom osadia do kužeľových fréz, ktoré sa používajú na prenos rotačných síl. Sila aplikovaná na tulce je primárne potrebná na pomoc pri pohybe valcov. Rotačná sila generovaná počas prevádzky tak môže pomôcť znížiť plytvanie energiou.

Sekundárny mechanizmus, ktorý je súčasťou výroby mnohých konštrukcií guľôčkových ložísk, je prítomnosť radiálne sa pohybujúcich valčekov. Valce sú vybavené pomocou série prevodoviek, ktoré pomáhajú valčekom pohybovať sa radiálne. Počet takýchto valcov závisí od hmotnosti konštrukcie, ktorú je potrebné vykonať, od druhu valivých prvkov a od druhu ložiska.

Obrázok 19 je jednou z najznámejších dizajnových postáv v histórii dizajnu guľôčkových ložísk. Obrázok 19 sa týka hlavnej prevodovej skrine, ktorá sa nachádza na náboji alebo vratnom člene. Obrázok 19 pozostáva z valcového vonkajšieho puzdra a série kruhových vnútorných krúžkov. Vnútorný krúžok je namontovaný okolo valcového vnútorného hriadeľa, ktorý je známy ako hriadeľové tesnenie; preto pojem „reakčné sily guľôčkových ložísk.“