Łożyska kulkowe wahliwe – budowa i zastosowanie

Łożyska stanowią ważny element konstrukcyjny wielu maszyn i urządzeń, umożliwiając im ruch w różnych kierunkach. Te specyficzne detale mogą mieć różną konstrukcję, zależnie od charakteru i potrzeb konkretnej maszyny. W grupie łożysk kulkowych znajdują się również tzw. łożyska wahliwe.

Specyfika grupy łożysk kulkowych

Łożyska wahliwe zaliczają się do szerszej grupy łożysk kulkowych, których konstrukcja opiera się na umieszczeniu w specjalnej bieżni szeregu metalowych kulek. Przemieszczając się podczas ruchu, umożliwiają one przesuwanie się jednej części wobec drugiej, zazwyczaj wykonując ruch obrotowy. Zaletą łożysk kulkowych, w stosunku do ich przeciwieństwa – łożysk tocznych, jest zdecydowanie mniejsze tarcie, jakie powstaje podczas wykonywania ruchu. Minimalizowanie tarcia oznacza z jednej strony mniejszą siłę potrzebną do wywołania ruchu, a z drugiej wolniejsze zużywanie się części. Łożyska kulkowe sprawdzają się wszędzie tam, gdzie wymagane są precyzyjne ruchy, duża szybkość obrotów i błyskawiczna reakcja na polecenie, a więc w konstrukcji manipulatorów, części urządzeń i maszyn. Standardowy podział łożysk kulkowych pozwala wyróżnić łożyska zwykłe oraz wahliwe, charakteryzujące się nieco inną konstrukcją i zastosowaniem praktycznym.

Budowa łożysk kulkowych wahliwych

W przeciwieństwie do pozostałych łożysk kulkowych łożyska wahliwe wyróżniają się tym, że są zbudowane z dwóch pierścieni i posiadają dwa rzędy kulek. Zaletą takiego rozwiązania jest większa wytrzymałość, dlatego doskonale sprawdzają się w urządzeniach, w których występują tzw. siły osiowe. W języku fachowym określa się taką właściwość jako doskonałą kompensację niewspółosiowości, co zostaje osiągnięte przez zastosowanie kulkowej bieżni pierścienia zewnętrznego i możliwość wychylania wału na skutek ugięcia podczas pracy. W praktyce oznacza to, że łożysko wahliwe nie pozostaje sztywne, ale zapewnia pewien przedział elastyczności, określany kątem wychylenia. Zazwyczaj tolerancja jest niewielka, a jej parametry wyznaczają specjalne normy ISO. Łożyska kulkowe wahliwe produkowane są w różnych wersjach, także z szerszym pierścieniem zewnętrznym, dzięki czemu mogą być dostosowywane do różnych warunków pracy. Dostępne są także modele z otworem stożkowym i w wersjach otwartych lub uszczelnianych.

Łożyska kulkowe wahliwe w praktyce

Zgodnie z założeniami, jakie są stosowane przy konstruowaniu łożysk kulkowych wahliwych, wybiera się je wszędzie tam, gdzie konieczna jest tolerancja elastyczności połączenia oraz w maszynach i urządzeniach, w których występują małe i średniowysokie obciążenia promieniowe przy jednoczesnych niskich obciążeniach wzdłużnych.  Z tego typu łożysk oferowanych przez firmę Prema S.A. korzystają między innymi maszyny rolnicze. Montuje się je również w pompach z uwagi na wysoką niezawodność, łatwość eksploatacji i jej niski koszt.  Łożyska dwurzędowe stosuje się w maszynach wymagających dużej nośności i sztywności układu łożyskowania przy jednoczesnych stratach na prędkości obrotowej. Łożyska wahliwe wykorzystuje się tam, gdzie konieczne jest uwzględnienie współosiowości i ugięcia wału. Maksymalny kąt wychylenia waha się od 1,5° do około 40°, przy czym łożyska uszczelniane mają ten kąt znacznie mniejszy.