Analýza štruktúry a funkcie ložísk: porovnanie klzných ložísk a valivých ložísk

Štruktúra a funkcia klzných ložísk
Klzné ložiská, ako už názov napovedá, dosahujú podporné a rotačné funkcie prostredníctvom relatívneho kĺzania medzi čapom (t. j. komponentom nesúcim hriadeľ) a ložiskovým puzdrom. Jeho základná konštrukcia pozostáva hlavne z troch častí: čapu, ložiskového puzdra a vrstvy antifrikčného materiálu na vnútornom povrchu ložiskového puzdra - ložiskovej vložky.

Čep: Keďže ide o komponent priamo namontovaný na hriadeli, materiál a presnosť čapu priamo súvisia s odolnosťou voči opotrebovaniu a stabilitou chodu ložiska. Zvyčajne sa vyrába z vysoko pevnej, vysokotvrdej legovanej ocele alebo nehrdzavejúcej ocele, aby sa zabezpečila dobrá rozmerová stálosť a odolnosť proti únave pri dlhodobej prevádzke.
Ložiskové puzdro: Ložiskové puzdro je komponent v klzné ložisko motora ktorý sa priamo dotýka čapu a jeho konštrukcia musí zohľadňovať dobrý mazací výkon a odolnosť proti opotrebovaniu. Bežné materiály ložiskových puzdier zahŕňajú bronz, liatinu, zliatinu babbitt atď. Tieto materiály majú nielen dostatočnú pevnosť a tvrdosť, ale môžu tiež znížiť straty trením pri dobrých podmienkach mazania.
Ložisková vložka: Aby sa zlepšila odolnosť proti opotrebeniu a predĺžila sa životnosť ložiskového puzdra, na vnútorný povrch ložiskového puzdra sa zvyčajne naleje vrstva z antifrikčného materiálu, t.j. vložka ložiska. Táto vrstva materiálu sú väčšinou samomazné materiály, ako je polytetrafluóretylén (PTFE), grafit atď., ktoré dokážu účinne znížiť koeficient trenia, spotrebu energie a opotrebovanie pri suchom trení alebo v podmienkach medzného mazania.
Klzné ložiská sú široko používané pri vysokom zaťažení, nízkej rýchlosti a nárazovom zaťažení kvôli ich jednoduchej konštrukcii, veľkej nosnosti a silnej prispôsobivosti. Nemožno však ignorovať ich nevýhody, ako je veľký trecí odpor, vysoká spotreba energie a potreba dobrej podpory mazacieho systému.

Konštrukcia a funkcia valivých ložísk
Na rozdiel od toho valivé ložiská znižujú trenie a dosahujú účinnú rotáciu odvaľovaním valivých prvkov (ako sú guľôčky a valčeky) medzi vnútorným a vonkajším krúžkom. Jeho základná konštrukcia pozostáva zo štyroch častí: vnútorný krúžok, vonkajší krúžok, valivé teleso a ochranný polohovací rám.

Vnútorný krúžok a vonkajší krúžok: Vnútorný krúžok je upevnený na hriadeli a vonkajší krúžok je namontovaný na sedle ložiska alebo telese, ktoré spolu tvoria dráhu pohybu valivého telesa. Materiály vnútorného a vonkajšieho krúžku sú väčšinou ložisková oceľ s vysokým obsahom uhlíka a chrómu, aby bola zabezpečená dostatočná tvrdosť a odolnosť proti opotrebovaniu.
Valivé teleso: Je základnou súčasťou valivého ložiska, ktoré prenáša zaťaženie a znižuje trenie prostredníctvom svojho valivého pohybu. Medzi bežné valivé prvky patria guľkové ložiská a valivé ložiská. Guľôčkové ložiská sú vhodné pre vysokorýchlostné a nízkorýchlostné aplikácie, zatiaľ čo valčekové ložiská sú vhodnejšie pre vysokorýchlostné a nízkorýchlostné aplikácie.
Ochranný polohovací rám: používa sa na udržanie rozostupu medzi valivými prvkami, aby sa zabránilo ich vzájomnému kontaktu alebo uviaznutiu medzi vnútorným a vonkajším krúžkom, a tiež pomáha viesť správnu trajektóriu pohybu valivých prvkov.
Valivé ložiská sú široko používané vo vysokorýchlostných, vysoko presných a ľahko zaťažených mechanických zariadeniach kvôli ich výhodám, ako je nízky odpor trenia, flexibilné štartovanie a jednoduchá údržba. Ich výrobné náklady sú však relatívne vysoké a majú tiež určité požiadavky na presnosť inštalácie a podmienky mazania.