Ze względu na różnorodność konstrukcji, w których stosuje się łożyska, konieczne okazało się zastosowanie rozwiązań, które zapewniłyby prawidłowe i pewne przeniesienie sił. Zasadniczo części te podzielono na dwie podstawowe grupy, które różnią się między sobą kierunkiem przenoszonych sił przez łożysko:
1) łożyska poprzeczne, gdzie siły przenoszone są pod kątem od 90 do 45° w stosunku do osi obracającego się wału,
2) łożyska wzdłużne, gdzie siły przenoszone są pod kątem od 0 do 45° w stosunku do osi obracającego się w łożyskach wału.
Ze względu na różnorodność konstrukcyjną oraz wymiarową łożysk tocznych konieczne było ustandaryzowanie ich oznaczeń. Normy branżowe określają w związku z tym oznaczenie łożyska za pomocą ciągu liter i cyfr, podzielonego na 3 grupy, które określają odpowiednio konstrukcję, szereg wymiarowy oraz cechy szczególne. Litera „L” oznacza, że łożysko posiada swobodny pierścień w konstrukcji rozłącznej, natomiast litera „R” - brak tego pierścienia. Numer podstawowy określa średnicę otworu oraz serię wymiarową łożyska, czyli jego parametry wymiarowe oraz podstawowe cechy konstrukcyjne. Ostatnia grupa numeracji łożyska określa wymiary i kształty zewnętrzne, rodzaje uszczelnień, oznaczenia rodzaju koszyka prowadzącego elementy toczne, dokładność wykonania, luzy promieniowe, cichobieżność, stabilizację oraz rodzaje otworów i rowków smarowych.

Budowa łożyska
Pierścienie i części toczne łożysk (kulki, wałeczki, baryłki itd.) wykonane są ze stali chromowej specjalnej ŁH15 lub ŁH15SG. Łożyska do zastosowań specjalnych wykonuje się w technologii wytopu próżniowego, co zapewnia dodatkową ochronę przed utlenianiem międzykrystalicznym w strukturze materiału. Stal łożyskowa podczas produkcji jest hartowana w taki sposób, aby powierzchnia elementów uzyskała twardość na poziomie 65 HRC oraz stabilność wymiarową w temperaturach dochodzących do 120°C. Łożyska wyposażone są w koszyki prowadzące zabezpieczające przed wzajemnym kontaktem elementów tocznych, co doprowadza do przedwczesnego ich zużycia. Materiał koszyka wykonany jest jako wytłoczka z cienkiej blachy, element z materiału samosmarującego (brązu) lub jako element z tworzywa sztucznego. Stosuje się też koszyki mosiężne oraz aluminiowe, które podczas pracy w kąpieli olejowej charakteryzują się bardzo niskim współczynnikiem tarcia w połączeniu z materiałem łożyska.

Dobór łożyska
Podstawowymi parametrami decydującymi o doborze odpowiedniego łożyska są: ograniczenia wymiarów, wielkość i kierunek działania obciążeń, maksymalna prędkość obrotowa, sztywność łożyskowania, kompensacja błędów współosiowości łożyskowanych wałów, minimalna jakość i dokładność wykonania. Otwory, w których umieszczane są łożyska najczęściej są wymiarowo dopasowane do konkretnych średnic. Ze względu na wielkość elementów oraz charakter obciążeń dobiera się konkretne rodzaje łożysk. I tak, przy najmniejszej możliwej średnicy największą nośność mają łożyska igiełkowe, walcowe i baryłkowe. Łożyska kulowe przy zachowaniu tej samej nośności wymagają największej średnicy otworu osadczego. Jeśli wymiarem decydującym o doborze łożyska jest jego szerokość, to przy najmniejszym jej wymiarze największą nośność mają łożyska walcowe oraz kulkowe. Dokładne charakterystyki łożysk zawarte są w katalogach. Głównymi wymiarami łożysk są: średnica wewnętrzna łożyska, średnica zewnętrzna łożyska, szerokość łożyska. Dla łożysk wzdłużnych dodatkowo określa się wysokość łożyska. Wymiary łożysk mogą się różnić w zależności od tolerancji, w jakiej są wykonane. Tolerancje dotyczą wymiarów liniowych, kształtu oraz dokładności wzajemnego obrotu elementów składowych łożyska. W związku z tolerowaniem wymiarów łożysk te są wykonane w 4 klasach dokładności oznaczonych jako: P0, P6, P5, P4, których konkretne wartości są określone zależnie od średnicy montażowej. Jednym z parametrów łożysk są luzy wynikające z dokładności wykonania. Zasadniczo w pracy łożyska ważne są luzy występujące w kierunkach przenoszenia sił. W związku z tym, podobnie jak łożyska, dzielą się one na promieniowe i osiowe, określając kierunek ich występowania. Normy ISO określają wartości luzów promieniowych jako tych mających większe znaczenie w pracy łożysk. Standardowymi łożyskami na rynku są te z luzami normalnymi. Niekiedy istnieje konieczność użycia łożyska z większym luzem, który jest podczas pracy niwelowany przez ciaśniejsze osadzenie w otworze montażowym lub na wałku.

Rodzaj smarowania
Cechą charakterystyczną łożyska jest fakt, że podczas jego pracy występuje praktycznie tylko tarcie toczne, czyli statyczne. Poślizg między elementami łożyska występuje w przypadku łożysk wałeczkowych lub baryłkowych w miejscu tarcia czoła walców o brzeg bieżni. Innym miejscem występowania tarcia jest styk koszyka i elementów tocznych. Każdy rodzaj tarcia wpływa na wzrost temperatury pracy oraz powstawanie opiłków, osadów lub nalotów. Aby zmniejszyć wpływ tarcia na pracę łożyska, konieczne jest jego smarowanie. I tutaj, w zależności od charakteru pracy łożyska, jego obciążenia i temperatur roboczych, stosuje się różne techniki smarowania, z których smarowanie olejowe jest najlepsze. Ten rodzaj smarowania spotyka się najczęściej w skrzyniach biegów i przekładniach stosowanych w samochodzie. Smarowanie olejowe pozwala na sprawne chłodzenie olejem elementów smarowanych. Można je podzielić na smarowanie zanurzeniowe, obiegowe i smarowanie mgłą olejową. W podzespołach samochodowych najczęściej spotyka się dwa pierwsze rodzaje. W przypadku smarowania zanurzeniowego łożysko częściowo zanurzone jest w oleju, natomiast w przypadku smarowania obiegowego olej dostarczany jest do łożyska przez rozrzut z koła zębatego. Koło zębate zanurzone częściowo w oleju rozrzuca olej we wnętrzu obudowy, dostarczając go między innymi do łożysk znajdujących się ponad jego poziomem. Inaczej nazywane jest też smarowaniem rozbryzgowym. Problemem podczas smarowania olejowego łożysk jest to, że w obiegu oleju znajdują się opiłki powstające podczas współpracy kół zębatych. Opiłki te są w ciągłym obiegu oleju, co sprawia, że trafiają także do łożysk, powodując ich zużywanie. Aby zapobiec obiegowi starych opiłków metalicznych, stosuje się bardzo proste rozwiązanie polegające na zamontowaniu w korku spustowym magnesu, który je wyłapuje. Kolejnym sposobem smarowania łożysk stosowanych w samochodach jest ich smarowanie smarem stałym. Najczęściej łożyska te są nasmarowane fabrycznie i wyposażone w pierścienie ochronne gumowe lub stalowe zabezpieczające przed dostaniem się zanieczyszczeń do wnętrza łożyska lub przed wydostaniem się smaru na zewnątrz o oznaczeniach:
„Z” – łożysko kulkowe z jednostronnym zakryciem stalowym,
„2Z” – łożysko kulkowe z obustronnym zakryciem stalowym,
„RS” – łożysko kulkowe z jednostronnym zakryciem gumowym,
„2RS” - łożysko kulkowe z obustronnym zakryciem gumowym.
Łożyska kulkowe kryte z oznaczeniami „2Z” i „2RS” najczęściej używane są w podzespołach samochodu, takich jak alternator, gdzie występuje duże niebezpieczeństwo zabrudzenia się łożyska ze względu na ekspozycję na czynniki zewnętrzne i duże zapylenie wynikające choćby z samej pracy szczotek alternatora. Łożyska inne niż kulkowe nasmarowane smarem stałym zazwyczaj są umieszczone w szczelnych przestrzeniach smarowych. Przykładem tutaj może być łożysko piasty koła, które jest smarowane smarem stałym znajdującym się wewnątrz piasty.

Z jakimi ciekawymi przypadkami zetknęliście się podczas wymiany i obsługi łożysk? Czekamy na Wasze opinie.
tel. 71 78 23 190
e-mail: maciej.blum@autoexpert.pl