Jak uzyskać optymalne osiągi łożysk w przekładniach?

Projektowanie układów napędowych jest skomplikowanym procesem, podobnie jak diagnozowanie przyczyn awarii układów przenoszenia napędu. Dlatego łożyska w nowoczesnych układach napędowych muszą zapewniać efektywne i niezawodne działanie nawet w najbardziej wymagających środowiskach.

Łożyska używane w nowoczesnych układach napędowych muszą spełniać najsurowsze wymagania. Zakres zastosowań - od domowych pralek przez podzespoły samochodowe, aż po turbiny wiatrowe i maszyny kopalniane - jest ogromny, a każde wymaga spełnienia całkowicie innych kryteriów. Projektanci układów napędowych nieustannie opracowują nowe typy i konfiguracje przekładni w związku z czym proces doboru łożysk należy uznać za kluczowy w utrzymaniu żądanych parametrów działania układu napędowego.

Co należy wziąć pod uwagę przy wyborze łożyska?

Wybierając odpowiedni typ łożyska należy uwzględnić specyficzne warunki pracy, panujące w miejscach wykorzystywania poszczególnych łożysk.

- Konieczne jest zapoznanie się z czynnikami determinującymi przyszłą pracę łożysk, aby zapewnić opracowanie właściwej specyfikacji dla każdego z zastosowań: określić obciążenie lub początkowy moment obrotowy, ustalić czy będzie on zmienny lub stały. Należy także ocenić poziom prędkości i kierunek obrotów oraz powiązanie pomiędzy obciążeniem i prędkością – mówi Mirosław Jaroszka, menedżer wsparcia technicznego CEE w NSK Polska.

Podział łożysk ze względu na warunki pracy:

• łożyska walcowe o pełnej liczbie elementów tocznych przeznaczone są do zastosowań, w których występują niskie prędkości i ciężkie obciążenia promieniowe,
• łożyska baryłkowe wykorzystuje się do zastosowań, w których występują bardzo ciężkie obciążenia i komponenty w ustawieniach skośnych,
• łożyska walcowe zaprojektowano do zastosowań, w których występują wysokie prędkości i ciężkie obciążenia,
• łożysko czteropunktowe działa jako łożysko ustalające przy wysokich prędkościach, podczas gdy łożysko walcowe przejmuje obciążenie promieniowe.

Niezbędne jest ponadto wzięcie pod uwagę układu wałów, ponieważ wymagania przy konfiguracji pionowej bardzo różnią się od wymagań przy konfiguracji poziomej lub skośnej. To, wraz z rozważaniami dotyczącymi przesunięć osiowych, wpływać będzie na finalny projekt układów smarowania i uszczelnienia.

Wybór materiałów i wpływ środowiska

Należy dokonać selekcji materiału, z którego zostanie wykonane łożysko, jak również sposobów uszczelnień, aby mieć pewność, że układ napędowy będzie działał optymalnie. Na ostateczną konstrukcję elementów wpływają również warunki środowiskowe, pośród których łożysko będzie musiało optymalnie pracować.

- W procesie doboru właściwego podzespołu konieczne jest rozważenie i uwzględnienie naturalnego narażenia na działanie pyłu, wilgoci, ekstremalnych temperatur lub innych agresywnych czynników atmosferycznych. Czynniki te wpływają także na rodzaj zastosowanego smarowania – i mogą określać rodzaj uszczelnienia poszczególnych komponentów – mówi Mirosław Jaroszka.

Przed ostatecznym wyborem łożyska należy przeanalizować również metodę montażu układu napędowego. Niektóre, przygotowywane na zamówienie rozwiązania wymagają montażu ręcznego. Trzeba zatem uwzględnić wymagania dotyczące konserwacji układu napędowego, który może wymagać regularnego demontowania.

Utworzona prawie 100 lat temu firma NSK jest specjalistą od łożysk tocznych i dostawcą części samochodowych działającym na rynku globalnym. Zatrudnia ponad 29 400 pracowników w 30 krajach i osiąga roczne obroty 7,3 miliardów euro. Wynik ten oparty jest na nieustannie rosnących inwestycjach w badania i rozwój, pozwalających nieustannie podnosić jakości wyrobów i usług. Oprócz kompletnego asortymentu łożysk tocznych, NSK opracowuje i produkuje elementy precyzyjne i wyroby mechatroniczne, jak również układy i części dla przemysłu motoryzacyjnego, w tym zespoły łożysk kół i układy kierownicze ze wspomaganiem elektrycznym.

NSK Europe to europejski oddział obchodzący w 2013 roku 50. lecie działalności NSK w Europie. Prowadzi ogólnoeuropejską sprzedaż, opierając się na zakładach produkcyjnych w Anglii, Polsce i Niemczech, centrach logistycznych w Holandii, Niemczech i Anglii oraz centrach technologii w Niemczech, Anglii, Francji i Polsce. NSK Europe jest podzielona na oddziały biznesowe według aplikacji: przemysłowych technologii łożysk tocznych oraz technologii liniowych i precyzyjnych, jak również modułów łożyskowych i układów kierowniczych dla przemysłu motoryzacyjnego. W ramach tej organizacji ponad 3 400 pracowników NSK Europe wypracowuje roczne obroty przekraczające 1,2 miliarda euro.