Blok łożyskujący – zasady doboru, budowa, zastosowanie

2 lipca 2020 0

Autor:

Blok łożyskujący co to jest?

Blok łożyskujący służy do podparcia obracających się śrub pociągowych za pomocą kompatybilnych łożysk. Bloki łożyskujące są solidnymi, gotowymi do montażu zespołami łożyskowymi. Fabryczne montowanie, smarowanie i uszczelnianie bloku zapewnia maksymalną żywotność łożyska. Bloki łożyskujące znalazły szeroki zakres zastosowań w przemyśle, charakteryzują się wysoką trwałością i cichą pracą oraz dużą dokładnością. Współpracujące z blokiem śruby pociągowe stanowią główną część mechanizmów przeznaczonych do uzyskiwania dokładnych ruchów posuwowych (obrabiarki) oraz wysoce dokładnych przemieszczeń (przesuwy stołów wiertarek numerycznych, suportów narzędziowych, dosuwu wrzeciennika w szlifierkach itp.) Stosowane są również do napędu mechanizmów ruchów głównych (dłutownice, strugarki, przeciągarki).

Rys. 1. Typy i rodzaje bloków łożyskujących, źródło [1]

Oś śruby zamontowana jest równolegle do powierzchni montażu bloków kołnierzowych typu EK i EF (bloki łożyskowe stojakowe) lub prostopadle do powierzchni montażu bloków kwadratowych typ FK i FF (blok łożyskujący czołowy). Występują również bloki łożyskujące kołnierzowe uniwersalne typ BK i BF gdzie powierzchnia montażu bloków może być równoległa lub prostopadła do osi obracającej się śruby. Typy i rodzaje bloków łożyskujących przedstawiono na rys.1. Bloki łożyskujące wykonuje się głównie są z żeliwa, ze stali, stopów aluminiowych i kompozytów.

Budowa bloku łożyskującego

Poniżej przedstawiono budowę kołnierzowego bloku łożyskującego uniwersalnego typu BK i BF.

Rys. 2 Budowa bloku łożyskującego typu BK (strona napędowa) i BF(strona podtrzymująca), na podstawie [2]

W sztywnej części bloku – obudowie/oprawie – montowane są dwa bardzo sztywne łożyska skośne kulkowe, co jest odpowiednie dla charakterystyki obrotu wału lub śruby. Ponadto łożyska mogą pracować bardzo dokładnie dzięki precyzyjnie kontrolowanemu obciążeniu wstępnemu w procesie montażu. Łożyska skośne służą do podparcia wału i są wypełnione odpowiednią ilością wysokiej jakości smaru, oddzielone od otoczenia uszczelką, aby zapobiec dostawaniu się zanieczyszczeń i wyciekowi smaru.

Blok można przykręcić do ramy maszyny lub dowolnego innego elementu. Zazwyczaj nie ma potrzeby precyzyjnej obróbki panewki łożyska, wał montowany jest bezpośrednio na wcisk lub poprzez dopasowane tuleje. To sprawia, że rozwiązania z zastosowaniem bloków łożyskujących są ekonomiczne i łatwe w użyciu, zapewniając jednocześnie pełną wydajność łożyska tocznego.

Blok łożyskujący zasada doboru

Ze względu na swoją konstrukcję każdy blok łożyskujący ma charakterystyczne cechy, które czynią go mniej lub bardziej odpowiednim do określonego zastosowania.

Na przykład kulowe bloki łożyskujące z tłoczoną stalową obudową nie są w stanie wytrzymać dużych obciążeń, mogą pracować tylko z umiarkowanymi prędkościami i nie mogą być smarowane. Są jednak ekonomiczne i łatwe w montażu. Z drugiej strony obudowy wykonane z żeliwa szarego mogą wytrzymać znacznie większe obciążenia promieniowe, osiowe i udarowe. Ponadto odlewane obudowy mogą mieć smarowniczkę do smarowania, co czyni je dobrym wyborem do zastosowań z nieco wyższymi prędkościami obrotowymi wału.

Tabela 1. Rodzaje zalecanych kształtów końców wału, na podstawie [2]

Wielkość bloku łożyskującego wymagana dla konkretnego układu zależy od obciążeń i wymaganej trwałości potrzebnej do zastosowania. Zmienne zwane znamionowymi obciążeniami są używane w obliczeniach łożysk jako miara nośności: podstawowa nośność dynamiczna C i podstawowa nośność statyczna C0. Podstawowa ocena obciążenia dynamicznego oparta jest na specyfikacjach określonych w ISO 281: 2007, natomiast podstawowa ocena obciążenia statycznego oparta jest na specyfikacjach określonych w ISO 76: 2006

Ponieważ w wielu przypadkach przy wyborze odpowiedniego bloku łożyskującego należy wziąć pod uwagę kilka czynników, nie ma sposobu na przedstawienie listy ogólnych zasad. Jednak dobór odpowiedniego bloku łożyskującego może być dokonany w oparciu o wymiary wału (średnicę), wielkości obciążeń promieniowych i osiowych. Blok łożyskujący posiadaja w zależności od typu i rozmiaru bloku otwory wewnętrzne pod śruby napędowe o średnicy od 4 do 50 mm. Należy również uwzględnić kształt wału i jego zakończenia, tolerancje pasowania wału dla różnych kształtów przedstawiono w tabeli 1.

Jak wspomniano powyżej, blok łożyskujący występuje w sześciu typach: modele EK, FK, EF i FF, które są znormalizowane dla standardowej śruby kulowej z gotowymi końcami wału napędowego oraz modele BK i BF, które są ogólnie znormalizowane dla śrub kulowych. W poniższej tabeli można znaleźć sugerowane średnice śrub kulowych dla różnych typów bloków łożyskowych.

Tabela 2. Typy bloków łożyskujących oraz sugerowane średnice śrub kulowych, na podstawie [1]

 

Montaż śruby kulowej oraz bloków łożyskujących

Poniżej przedstawiono widok rozstrzelony złożenia śruby kulowej oraz bloków łożyskujących. Aby poprawnie przeprowadzić montaż śruby kulowej oraz bloków łożyskujących stronę podtrzymującą i napędową należy montować w całości, bez rozmontowywania elementów.

Rys. 3. Montaż strony napędowej bloków łożyskujących oraz śruby napędowej, schemat, źródło [1]

1. Ważne, by sprawdzić, czy wymiar podtoczenia wału jest zgodny z wymiarem panewki łożyska.
2. Zamontowaną stronę napędową należy zabezpieczyć nakrętką zabezpieczającą odpowiednie miejsce na wale. Wał powinien siedzieć ciasno w panewce łożyska.
3. Zamontować stronę podtrzymującą bloku łożyskującego i zabezpieczyć łożysko pierścieniem segera.

Sprawdzenie geometrii

Pomiar luzu osiowego i pomiar bicia śruby kulowej można wykonać za pomocą czujnika zegarowego. Luz może powodować zarówno promieniowy, jak i osiowy ruch wału. Nadmierne ruchy wału mogą niekorzystnie wpływać na powtarzalność pomiarów luzu.

Rys. 4. Sprawdzanie dokładności geometrii za pomocą czujnika zegarowego, schemat, źródło [1]

Połączenie silnika do śruby kulowej i podsumowanie

Jeśli dokładność geometrii jest w zakresie tolerancji pomiarowej, nie pozostaje nic poza podłączeniem silnika. Wał silnika należy połączyć ze śrubą używając sprzęgła, pamiętając o dokładności montażowej, a następnie sprawdzać układ, gdy będzie się docierał.

Blok łożyskujący stosujemy wszędzie tam, gdzie ważne jest uzyskanie dokładnych ruchów posuwowych oraz wysoce dokładnych przemieszczeń, jak również gdy ważna jest wysoka trwałość montowanego łożyska, a przeważnie zawsze ze śrubami kulowymi i trapezowymi.

Bibliografia
1. Plivexin Technology, Katalog produktów: technika liniowa, https://tiny.pl/7cjn1, dostęp 25 czerwca 2020
2. Support Unit – THK Technical Support, https://studylib.net/doc/18443607/support-unit—thk-technical-support, dostęp 26 czerwca 2020
3. Kurmaz L., Podstawy konstrukcji maszyn: projektowanie dla studentów wydziału mechanicznego, Politechnika Świętokrzyska, 1997.
4. Y-bearings and Y-bearing units, https://tiny.pl/7c58x, dostęp 24 czerwca 2020.
5. Skoć A., Spałek J., Markusik S., Podstawy konstrukcji maszyn. Tom 2 Zarys dynamiki i tribologii, elementy podatne, wały i osie maszynowe, łożyska ślizgowe i toczne, sprzęgła i hamulce, WNT, 2008.

UdostępnijShare on FacebookShare on Google+Tweet about this on Twitter

Powiązane produkty

Newsletter
Bądź na bieżąco