Ciasteczka wykorzystywane przez serwis internetowy SKF

Wykorzystujemy ciasteczka (ang. cookies) w celu usprawniania sposobów przeglądania naszych stron i korzystania z naszych internetowych aplikacji. Dalsze korzystanie z serwisu niepoprzedzone zmianą ustawień przeglądarki jest równoznaczne z wyrażeniem zgody na zapisywanie przez serwis ciasteczek na dysku komputera. Pamiętaj, że w każdej chwili możesz zmienić ustawienia swojej przeglądarki internetowej.

Dobór pasowania

Przy doborze pasowania należy uwzględnić czynniki omawiane w niniejszej części oraz pozostałe ogólne wytyczne.

1. Warunki obciążenia

Warunki obciążenia charakteryzują ruch pierścieni łożysk w stosunku do kierunku obciążenia działającego na łożysko. Zasadniczo istnieją trzy różne rodzaje obciążeń: obciążenie wirujące, obciążenie nieruchome (stacjonarne) oraz obciążenie o kierunku nieokreślonym.
Obciążenie wirujące występuje w przypadku, gdy pierścień łożyska obraca się przy nieruchomym obciążeniu lub gdy pierścień jest nieruchomy przy wirującym obciążeniu; w taki sposób wszystkie punkty bieżni poddawane są obciążeniu podczas jednego obrotu. Jeśli obciążenie o dużej wartości nie wiruje, lecz wykonuje ruch wahadłowy, jak np. ma to miejsce w przypadku łożysk korbowodu, obciążenie takie również jest nazywane wirującym.
Jeśli pierścień łożyska jest luźno pasowany, pod działaniem obciążenia wirującego będzie obracał się (pełzał) na wale lub w oprawie, co spowoduje powstanie zużycia ściernego (korozji ciernej). Aby temu zapobiec, należy zastosować pasowanie ciasne. Wymagana wielkość wcisku zależy od warunków pracy (zob. punkty 2 i 4 poniżej).
Obciążenie nieruchome występuje w przypadku, gdy pierścień łożyska i obciążenie są nieruchome lub gdy pierścień i obciążenie obracają się z taką samą prędkością i w taki sposób, że obciążenie jest zawsze skierowane na to samo miejsce na bieżni. Normalnie w takich warunkach pierścień nie będzie obracał się względem miejsca osadzenia. W związku z tym pierścień nie musi być osadzany z wciskiem, chyba że jest to konieczne z innych względów.
Termin „obciążenia o nieokreślonym kierunku” odnosi się do zmiennych obciążeń zewnętrznych, obciążeń udarowych, drgań oraz obciążeń wynikających z niewyważenia w maszynach szybkoobrotowych. Powodują one zmiany kierunku obciążenia, których nie da się dokładnie opisać. Jeśli kierunek obciążenia jest nieokreślony, w szczególności podczas pracy przy dużych obciążeniach, oba pierścienie powinny być pasowane z wciskiem. W przypadku pierścienia wewnętrznego zazwyczaj stosuje się pasowanie zalecane dla obciążenia wirującego. Jeśli jednak pierścień zewnętrzny musi posiadać swobodę przemieszczania się osiowego w oprawie, zaś obciążenia nie są duże, można użyć nieco luźniejszego pasowania niż zalecane dla obciążenia wirującego.

2. Wielkość obciążenia

Pasowanie z wciskiem wewnętrznego pierścienia łożyska w gnieździe będzie luzowane w miarę wzrostu obciążenia z powodu odkształcania się pierścienia. Pod wpływem obciążenia wirującego pierścień może zacząć pełzać. W związku z tym wielkość wcisku musi być dobrana odpowiednio względem wielkości obciążenia. Im większe obciążenie, w szczególności w przypadku obciążeń udarowych, tym wymagane jest ciaśniejsze pasowanie (rys. 1). Należy także uwzględnić obciążenia udarowe oraz drgania.
Wielkość obciążenia definiuje się jako
  • P ≤ 0,05 C – małe obciążenie
  • 0,05 C < P ≤ 0,1 C – obciążenie normalne
  • 0,1 C < P ≤ 0,15 C – duże obciążenie
  • P > 0,15 C – bardzo duże obciążenie.

3. Luz wewnętrzny łożyska

Pasowanie łożyska z wciskiem na wale lub w oprawie oznacza, że pierścień jest odkształcony sprężyście (rozszerzony lub ściśnięty), a wewnętrzny luz łożyska ulega zmniejszeniu. Jednak w łożysku powinien pozostać określony minimalny luz, zob. część Luz wewnętrzny łożyska. Początkowy luz oraz dopuszczalne zmniejszenie jego wielkości zależą od rodzaju i wielkości łożyska. Zmniejszenie luzu wskutek pasowania z wciskiem może być tak duże, że może istnieć konieczność zastosowania łożysk o luzie początkowym większym od normalnego, co zapobiegnie napięciu wstępnemu łożyska (rys. 2).

4. Warunki temperaturowe

W wielu zastosowaniach podczas pracy temperatura pierścienia zewnętrznego jest niższa od temperatury pierścienia wewnętrznego. Może to prowadzić do zmniejszenia luzu wewnętrznego (rys. 3).
Zazwyczaj w trakcie eksploatacji pierścienie łożyska osiągają temperaturę wyższą od temperatury elementów, na których są zamocowane. Może to spowodować poluzowanie zamocowania pierścienia wewnętrznego na jego osadzeniu, zaś rozszerzenie pierścienia zewnętrznego może uniemożliwić wymagane przemieszczenie osiowe pierścienia w oprawie. Do poluzowania zamocowania pierścienia wewnętrznego może prowadzić również szybki rozruch oraz tarcie uszczelnień.
Z tego względu należy dokładnie rozważyć różnicę temperatur oraz kierunek przepływu ciepła w łożyskowaniu.

5. Wymagania dotyczące dokładności obrotu

Aby ograniczyć drgania i zjawisko sprężynowania, należy unikać stosowania pasowania luźnego do łożysk, którym stawiane są wysokie wymagania w zakresie dokładności obrotu. Miejsca osadzenia łożysk na wale i w oprawie powinny być wykonane w zawężonych tolerancjach wymiarowych, odpowiadających przynajmniej klasie dokładności 5 w przypadku wału oraz co najmniej klasie dokładności 6 w przypadku oprawy. Tolerancje walcowości również powinny być zacieśnione (tabela).

6. Wykonanie i materiał wału i oprawy

Przyjęte pasowanie pierścienia łożyska nie może prowadzić do jego nierównomiernego odkształcenia (owalizacji). Przyczyną tego może być przykładowo nieciągłość powierzchni osadzenia. Nie należy w związku z tym stosować opraw dzielonych w przypadku, gdy pierścienie zewnętrzne muszą być bardzo ciasno pasowane, zaś wybrane tolerancje nie powinny powodować ciaśniejszego pasowania niż w przypadku pola tolerancji H (lub co najwyżej K). Dla zapewnienia odpowiedniego osadzenia pierścieni w oprawach cienkościennych, oprawach z metali lekkich lub na wałach drążonych, należy stosować ciaśniejsze pasowanie od tego, jakie stosuje się dla grubościennych opraw stalowych i żeliwnych albo dla wałów pełnych, zob. część Pasowania dla wałów drążonych. Dla niektórych materiałów wału czasami zachodzi natomiast konieczność zastosowania mniejszego wcisku.

7. Łatwość montażu i demontażu

Łożyska z pasowaniem luźnym zazwyczaj montuje i demontuje się łatwiej niż łożyska z pasowaniem z wciskiem. Jeśli warunki robocze wymagają zastosowania pasowania z wciskiem, zaś łatwość montażu i demontażu ma istotne znaczenie, wówczas można użyć łożysk rozłącznych lub łożysk z otworem stożkowym. Łożyska z otworem stożkowym można montować bezpośrednio na stożkowym czopie wału lub za pomocą tulei wciąganej bądź wciskanej na gładkich lub stopniowanych wałach cylindrycznych (rys. 4).

8. Przemieszczenie łożyska swobodnego

Jeśli w węźle swobodnym stosuje się łożysko, które nie może kompensować przemieszczenia osiowego w obrębie samego łożyska, wówczas jeden z pierścieni łożyska musi przez cały czas mieć swobodę przemieszczania się w kierunku osiowym. W tym celu stosowane jest luźne pasowanie pierścienia przenoszącego obciążenie nieruchome (rys. 5). Jeżeli w łożysku swobodnym pierścień zewnętrzny przenosi obciążenie nieruchome, to przemieszczenie osiowe zachodzi w gnieździe oprawy. W przypadku opraw ze stopów metali lekkich konieczne jest w tej sytuacji wstawienie w miejsce osadzenia łożyska w oprawie hartowanej tulei pośredniej. W ten sposób zapobiega się „wyklepywaniu” powierzchni osadzenia spowodowanego mniejszą twardością materiału; w przeciwnym razie wpływałoby to na przemieszczenia osiowe, które byłyby ograniczone lub nawet całkowicie niemożliwe.
Jeśli stosuje się łożyska walcowe z jednym pierścieniem bez obrzeży, łożyska igiełkowe lub toroidalne CARB, oba pierścienie łożyska można zamocować z pasowaniem z wciskiem, gdyż przemieszczenie osiowe zachodzi w tym przypadku w obrębie łożyska.
SKF logo