Łożyska polimerowe, ceramiczne i hybrydowe
Sprawdź katalogi
Łożyska polimerowe
Pierścienie łożysk i koszyki wykonane są z polimerów a elementy toczne ze stali nierdzewnej, szkła lub polimerów.
Główne zalety łożysk polimerowych to:
- odporność na korozję,
- właściwości samosmarujące,
- mała masa (20% masy łożysk ze stali),
- mały współczynnik tarcia,
- cicha praca,
- dobre tłumienie drgań,
- izolacja przeciw przepływowi prądu elektrycznego.
Łożyska polimerowe są szczególnie przydatne do zastosowań gdzie wymagana jest odporność na działanie chemikaliów lub gdzie nie mogą być stosowane środki smarujące.
Należy mieć na uwadze, że zdolność do przenoszenia obciążeń (nośności) i prędkości obrotowe łożysk polimerowych są znacznie mniejsze niż łożysk konwencjonalnych – stalowych.
Z polimerów produkowane są łożyska kulkowe zwykle i kulkowe wzdłużne.
Łożyska ceramiczne
Pierścienie łożysk i elementy toczne wykonywane są z materiałów ceramicznych a koszyki z tworzyw sztucznych.
Zalety łożysk ceramicznych w porównaniu do łożysk stalowych:
- większe prędkości graniczne ze względu na mniejszą masę elementów tocznych,
- większa stabilność wymiarów ze względu na mniejszy współczynnik rozszerzalności cieplnej,
- możliwość pracy w warunkach niedostatecznego smarowania lub bez smarowania (przy ograniczonej prędkości obrotowej),
- możliwość pracy w bardzo wysokich temperaturach,
- możliwość pracy w niskich temperaturach,
- odporność na korozję,
- izolacja przeciw przepływowi prądu elektrycznego,
- możliwość pracy w polu magnetycznym.
Najczęściej stosowanymi materiałami ceramicznymi na pierścienie łożysk są azotek krzemu i tlenek cyrkonu. Koszyki zwykle wykonywane są z polieteroeteroketonu (PEEK). Produkowane są również łożyska bez koszyka – z pełną ilością kulek.
Łożyska z azotku krzemu przeznaczone są do zastosowań gdzie występują duże obciążenia i duże prędkości obrotowe przy wysokich wymaganiach dotyczących trwałości łożyskowania.
W wykonaniu bez koszyka łożyska mogą pracować do temperatury 1100°C, przy czym powyżej 800°C następuje powolne obniżenie parametrów wytrzymałościowych.
Łożyska z tlenku cyrkonu przenoszą znacznie mniejsze obciążenia niż łożyska z azotku krzemu, ale mają większą odporność na działanie czynników powodujących korozję.
Oba rodzaje łożysk z koszykami PEEK mogą trwale pracować w temperaturze do 240°C.
Łożyska hybrydowe
Pierścienie łożysk wykonane są ze stali natomiast elementy toczne z azotku krzemu. Prawie 60% mniejsza gęstość materiału ceramicznego w porównaniu do gęstości do stali powoduje znaczne zmniejszenie naprężeń powodowanych przez siły odśrodkowe w trakcie pracy łożyska. Kulki o mniejszej masie powodują mniejsze zmiany kąta działania w łożyskach skośnych, co w efekcie daje większą dokładność dynamicznej pracy łożyska.
Jako łożyska hybrydowe produkowane są głównie łożyska precyzyjne (kulkowe skośne i walcowe) oraz łożyska kulkowe zwykłe.
Łożyska hybrydowe zastosowane we wrzecionach polepszają osiągi pracy i dają następujące korzyści:
- wzrost maksymalnej prędkości pracy i w efekcie wzrost wydajności,
- możliwość przyspieszania i zwalniania obrotów w szerszym zakresie,
- mniejszy wzrost temperatura pracy,
- zmniejszenie drgań,
- zwiększenie sztywności łożyskowania,
- mniejsze straty mocy i w efekcie oszczędność zużycia energii,
- zwiększenie trwałości łożyskowania.
Oprócz wymienionych zalet zastosowanie łożysk hybrydowych w maszynach elektrycznych eliminuje przepływ prądu elektrycznego przez łożysko i niszczenie łożysk w wyniku erozji elektrycznej.
