Czym jest łożysko samonastawne
Łożysko baryłkowe i łożysko wahliwe kulkowe należą do rodziny łożysk samonastawnych. Łączy je jedna cecha konstrukcyjna: bieżnia pierścienia zewnętrznego jest częścią kuli, a w środku pracują dwa rzędy elementów tocznych. Pierścień wewnętrzny z wałem może się więc odchylić względem pierścienia zewnętrznego i oprawy, a łożysko nie zaczyna się zacierać.
Taka niewspółosiowość pojawia się w praktyce częściej, niż się zakłada: wał ugina się pod obciążeniem, oprawy są osadzone w odkształcalnej konstrukcji spawanej, a dwie oprawy na jednym wale rzadko leżą idealnie na jednej osi. W łożysku zwykłym kulkowym, opisanym w poradniku o rodzajach łożysk, takie odchylenie szybko skraca trwałość, a tu jest przewidziane w konstrukcji.
Łożysko baryłkowe: serie 222, 223 i 213
W łożysku baryłkowym między pierścieniem wewnętrznym a kulistą bieżnią pracują dwa rzędy baryłkowatych wałeczków. Wałeczki mają z bieżnią styk liniowy, dlatego przenoszą duże obciążenia promieniowe, a ponieważ rzędy są ustawione pod kątem, także obciążenia osiowe w obu kierunkach. Producenci podkreślają, że obciążenie osiowe powinno być umiarkowane, a nie dominujące.
Najczęściej spotkasz trzy serie:
- 222xx (seria wymiarowa 22), np. 22205, 22208, 22210,
- 223xx (seria 23), szersza i mocniejsza, np. 22308,
- 213xx (seria 03) z otworem prowadzonym wałeczkami, np. 21308.
W ofertach często występują sufiksy konstrukcyjne: E oznacza konstrukcję wzmocnioną, CC i CA to oznaczenia konstrukcji SKF, MB klatkę mosiężną, a W33 rowek i otwory smarowe w pierścieniu zewnętrznym. O budowie całego zapisu piszemy w poradniku Jak czytać oznaczenia łożysk.
Wymiary przykładowych łożysk baryłkowych
| Oznaczenie | Seria | d, mm | D, mm | B, mm |
|---|---|---|---|---|
| 22205 | 222 | 25 | 52 | 18 |
| 22206 | 222 | 30 | 62 | 20 |
| 22208 | 222 | 40 | 80 | 23 |
| 22210 | 222 | 50 | 90 | 23 |
| 21308 | 213 | 40 | 90 | 23 |
| 22308 | 223 | 40 | 90 | 33 |
Zwróć uwagę na parę 21308 i 22308: oba mają otwór 40 mm i średnicę zewnętrzną 90 mm, ale różnią się szerokością (23 i 33 mm), więc nie są wymienne. Przed zakupem sprawdź więc wszystkie trzy wymiary d, D i B. Jak je zmierzyć, opisuje poradnik Jak zmierzyć łożysko.
Łożysko wahliwe kulkowe: serie 12xx, 13xx, 22xx i 23xx
Łożysko wahliwe kulkowe ma dwa rzędy kulek i kulistą bieżnię pierścienia zewnętrznego. Kulki mają styk punktowy, więc tarcie jest małe, a łożysko może pracować przy wyższych obrotach i grzeje się mniej niż baryłkowe. Cena tej cechy to niższa nośność: to łożysko do obciążeń lekkich i średnich.
Serie 12xx i 13xx są wąskie, a 22xx i 23xx szersze i mocniejsze.
| Oznaczenie | Seria | d, mm | D, mm | B, mm |
|---|---|---|---|---|
| 1205 | 12 | 25 | 52 | 15 |
| 2205 | 22 | 25 | 52 | 18 |
| 1305 | 13 | 25 | 62 | 17 |
| 2305 | 23 | 25 | 62 | 24 |
| 1208 | 12 | 40 | 80 | 18 |
| 2208 | 22 | 40 | 80 | 23 |
Łożysko 1205 ma te same wymiary d, D i B (25 × 52 × 15 mm) co popularne 6205, a 2205 jest szersze o 3 mm, ale łożysko wahliwe działa zupełnie inaczej: toleruje odchylenie wału, za to ma inną nośność. Wymiana jednego na drugie wymaga decyzji konstruktora, a nie tylko zgodności wymiarów.
Baryłkowe czy wahliwe kulkowe: tabela porównawcza
| Cecha | Baryłkowe (222, 223, 213) | Wahliwe kulkowe (12, 13, 22, 23) |
|---|---|---|
| Element toczny | baryłki, styk liniowy | kulki, styk punktowy |
| Obciążenie promieniowe | duże i bardzo duże | małe i średnie |
| Obciążenie osiowe | umiarkowane, w obu kierunkach | małe, w obu kierunkach |
| Prędkość obrotowa | niższa | wyższa |
| Niewspółosiowość | tak, kulista bieżnia | tak, kulista bieżnia |
| Typowe zastosowania | wentylatory przemysłowe, przenośniki, maszyny rolnicze | transmisje lekkie, wały długie, wałki napędowe |
Reguła praktyczna: jeśli o doborze decyduje nośność lub wstrząsy, wybieraj baryłkowe. Jeśli liczą się obroty, mała masa i koszt, a obciążenie jest lekkie, wystarczy wahliwe kulkowe.
Otwór stożkowy K
Sufiks K oznacza otwór stożkowy o zbieżności 1:12 zamiast walcowego. Takie łożysko osadza się albo bezpośrednio na stożkowym czopie wału, albo na wale gładkim za pomocą tulei wciąganej lub wciskanej. Naciągając łożysko na stożek, zmniejszasz luz promieniowy w kontrolowany sposób, co pozwala dopasować pasowanie do warunków pracy.
Dlatego zamawiając łożysko z literą K, sprawdź też, czy masz tuleję i nakrętkę pasujące do otworu. Tuleje opisujemy w osobnym poradniku o tulejach wciąganych, a o dobieraniu luzu początkowego (np. C3) w poradniku Luz promieniowy C2, CN, C3, C4. Łożyska baryłkowe z otworem stożkowym pracują zwykle z luzem C3, ale przed zakupem zawsze potwierdź grupę luzu w dokumentacji maszyny.
Kiedy które łożysko wybrać w praktyce
Wybór zaczyna się od pytania, co jest głównym problemem w węźle łożyskowym. Jeśli wał jest długi i się ugina, a obciążenia są umiarkowane, wystarczy zwykle wahliwe kulkowe, na przykład 2205 lub 2208. Jeśli maszyna pracuje przy dużych siłach, wstrząsach i w zanieczyszczonym otoczeniu, jak przenośnik, kruszarka czy wentylator przemysłowy, wybierz baryłkowe, na przykład 22208 lub 22308.
Zwróć uwagę na układ oprawy. Jedno łożysko samonastawne zwykle ustala wał w kierunku osiowym, a drugie na tym samym wale pracuje jako swobodne i przejmuje wydłużenia cieplne. Łożyska samonastawne nie przesuwają się w oprawie tak łatwo jak walcowe, więc ten układ trzeba przewidzieć w projekcie. W poradniku o rodzajach łożysk znajdziesz porównanie wszystkich typów.
Czego unikać
- Nie zamawiaj po samych wymiarach d i D: szerokość B i seria decydują o nośności.
- Nie mieszaj łożysk z otworem walcowym i stożkowym (K) w jednym zamówieniu bez sprawdzenia tulei.
- Nie zakładaj, że wahliwe kulkowe zniesie to samo obciążenie co baryłkowe o identycznej średnicy otworu.
- Nie pomijaj uszczelnień i osłon: w zanieczyszczonym otoczeniu wybierz wykonanie z uszczelnieniem lub zadbaj o osłonę oprawy.
Montaż i smarowanie
Zasady ogólne opisujemy w poradniku Montaż i demontaż łożysk. Dla łożysk samonastawnych ważne są trzy dodatkowe rzeczy:
- Nie wciskaj łożyska przez elementy toczne. Siła montażowa ma działać na pierścień, który osadzasz, a przy łożyskach z otworem stożkowym kontroluj naciąg, a nie tylko siłę.
- Nie odchylaj łożyska ponad kąt podany w katalogu. Zbyt duże odchylenie podnosi tarcie i skraca trwałość.
- Zachowaj smarowanie zgodne z zaleceniem producenta. Rowek i otwory smarowe (W33) ułatwiają uzupełnianie smaru bez demontażu.
Najczęstsze pytania
Czy łożysko baryłkowe zastąpi wahliwe kulkowe?
Wymiary często się pokrywają, ale nośność, prędkość i tarcie są inne. Zamiana jest decyzją konstrukcyjną i wymaga sprawdzenia obciążeń oraz obrotów w dokumentacji maszyny.
Co znaczy K w oznaczeniu 22208 K?
Łożysko ma otwór stożkowy 1:12 zamiast walcowego. Montuje się je na czopie stożkowym lub na tulei, a nie na zwykłym wale gładkim bez tulei.
Czy łożysko samonastawne wymaga specjalnej oprawy?
Zwykle nie: pracuje w oprawie z gładkim, walcowym gniazdem. Ważne, by oprawa miała przestrzeń na odchylenie i właściwe tolerancje.
Podsumowanie
- Łożyska baryłkowe i wahliwe kulkowe mają kulistą bieżnię pierścienia zewnętrznego i znoszą niewspółosiowość wału.
- Baryłkowe (222, 223, 213) wybierz do dużych obciążeń i wstrząsów, wahliwe kulkowe (12, 13, 22, 23) do lżejszych zastosowań i wyższych obrotów.
- Sprawdzaj d, D i B: 21308 i 22308 mają ten sam otwór i średnicę, a różnią się szerokością.
- Litera K to otwór stożkowy 1:12 i wymaga tulei lub czopa stożkowego.
- Wymianę typu łożyska traktuj jako decyzję konstrukcyjną, a nie zamianę po wymiarach.
Nie wiesz, czy Twoja maszyna potrzebuje łożyska baryłkowego? Napisz na qarybiznes@gmail.com lub zadzwoń: 533 886 972. Podaj symbol z pierścienia i zastosowanie.
Źródła
- Zdjęcie główne: Falk2, Wikimedia Commons, C00 328 Doppelpendelrollenlager.jpg, CC BY-SA 4.0.
- Wymiary d, D, B oraz otwór stożkowy 1:12 (sufiks K): NTN, katalog „Ball and Roller Bearings” (PDF), tabele łożysk baryłkowych 22205, 22206, 22208, 22210, 21308, 22308 i wahliwych kulkowych 1205, 2205, 1208, 2208: ntnglobal.com, 2203E.pdf.