Oceľové guľôčkové ložiská a ich význam

A guľôčkové ložisko , tiež známe ako ložisko s otočným ramenom, je druh netočiaceho sa valivého ložiska, ktoré využíva guľôčky na svojich vnútorných a vonkajších oblúkoch, aby udržiavali vnútorné povrchy ložísk od seba oddelené. Ložiskové valčeky sú umiestnené vo vnútri valivých ramien, zatiaľ čo valčeky guľôčkového ložiska sú často umiestnené mimo ložiskového telesa. Vonkajšie valivé rameno ložiskovej skrine je v kontakte so sadou vretien, ktoré sa otáčajú, zatiaľ čo vnútorná nosná plocha je v kontakte s magnetom alebo zdrojom elektrickej energie. Vďaka spôsobu, akým je zostava guľôčkových ložísk navrhnutá, sa guľôčky rôznych veľkostí môžu dotýkať buď navzájom, alebo s viacerými guľôčkami naraz. To môže spôsobiť trenie v ložisku, takže guľkové ložiská sú často zabudované do vysokovýkonných motorov, aby sa takéto problémy eliminovali.

Guľôčkové ložisko nepoužíva žiadne pohyblivé časti, takže množstvo vytvoreného trenia je výlučne spôsobené samotnými valiacimi sa guličkami. Aby sa guľôčky rôznych veľkostí mohli otáčať, musia byť schopné naraz sa dotýkať každej časti ložiskového puzdra, čo značne zvyšuje trenie. Guľôčky sa otáčajú na dvoch rôznych osiach, pričom každá os má iné množstvo momentu hybnosti. V dôsledku uhlovej hybnosti sa guľôčky pohybujú v náhodnom vzore, čo je dôvod, prečo majú tendenciu behať hore a dole po valčekových dráhach.

Množstvo trenia vytvoreného guľôčkovými ložiskami závisí od ich konštrukcie a materiálov, z ktorých sú vyrobené. Z tohto dôvodu sú plast a polykarbonát zvyčajne účinnejšie pri vytváraní vysokých úrovní trenia. Zatiaľ čo polykarbonátové guľôčkové ložiská majú tendenciu mať nižšie úrovne trenia ako plasty, stále môžu dobre fungovať s plastmi, ktoré majú nižší bod topenia. Plastové guľôčkové ložiská majú tiež tendenciu byť odolné a pevné, čo umožňuje ich použitie na niektorých zariadeniach citlivejších na hmotnosť.

Existujú dva hlavné typy konštrukcií guľkových ložísk: axiálne zaťaženie a radiálne zaťaženie. Axiálne zaťaženie je také, ktoré tvoria dve guľôčky pohybujúce sa v rovnakom smere. Radiálne zaťaženia sú podobné ako pri axiálnom zaťažení ložiska, ale vznikajú pri axiálnom zaťažení, ktoré sa pohybuje v inom smere. Najbežnejšie radiálne zaťaženie nachádzajúce sa v priemyselných zariadeniach je generované rotormi stroja. Používajú sa na zabezpečenie hladkej prevádzky v prípadoch, keď je potrebné otočiť valčekové ložisko. Niekedy sa tiež používajú na vyváženie hmotnosti iných, ťažších komponentov.

Bežným problémom, ktorý sa môže vyskytnúť pri ložiskách s oceľovými guľôčkami, je hromadenie hrdze. Hrdza je bežne spôsobená nesprávnou starostlivosťou, najmä pokiaľ ide o čistenie. Môže to byť spôsobené aj teplom vznikajúcim pri spracovaní, ako aj olejom používaným v niektorých strojoch. Ak nie je správne udržiavaný, môže tiež viesť ku korózii časticami hrdze.

Oceľové guľôčkové ložiská majú tendenciu byť oveľa lacnejšie na výrobu. Na ich výrobu totiž nevyžadujú ani zďaleka toľko strojov. Ich hlavným obmedzením je ich neschopnosť zabezpečiť výrazné bočné alebo axiálne trenie. Radiálne a axiálne trenie je nevyhnutné pre hladšiu a bezpečnejšiu prevádzku a môže znížiť riziko únavového zlyhania strojového zariadenia. Bohužiaľ, kvôli nákladom na oceľové guľôčky často nie je praktické inštalovať do stroja viac ako niekoľko. Je tiež veľmi ťažké pridať guľôčkové ložisko do konštrukcie, ktorá už obsahuje guľôčky alebo klietku, kvôli potenciálnemu znečisteniu.