A dwurzędowe łożysko kulkowe to łożysko toczne zawierające dwa równoległe rzędy kulek poruszających się w dwóch rowkach bieżni, obrobionych maszynowo w jeden pierścień wewnętrzny i jeden pierścień zewnętrzny. W porównaniu ze standardowym jednorzędowym łożyskiem kulkowym zwykłym o równoważnej średnicy zewnętrznej, zapewnia to konstrukcja dwurzędowa o około 60–70% większa nośność promieniowa zajmując tę samą przestrzeń osiową – co czyni go preferowanym rozwiązaniem wszędzie tam, gdzie w zwartej obudowie muszą być obsługiwane duże obciążenia promieniowe lub połączone obciążenia promieniowe i osiowe.
Czym łożysko kulkowe dwurzędowe różni się od łożyska jednorzędowego
Porównanie łożysk kulkowych jednorzędowych i dwurzędowych pod kątem kluczowych parametrów użytkowych | Parametr | Łożysko kulkowe jednorzędowe | Łożysko kulkowe dwurzędowe |
| Rzędy kulkowe | 1 | 2 |
| Nośność promieniowa | Linia bazowa | ~60–70% wyższe |
| Nośność osiowa | Umiarkowany (w obu kierunkach) | Dobrze (w obie strony) |
| Szerokość | Węższy | Szerszy (ta sama średnica zewnętrzna) |
| Tolerancja niewspółosiowości | Niski (standard), wyższy (styk kątowy) | Niski do umiarkowanego |
| Możliwość tarcia/prędkości | Mniejsze tarcie, większa prędkość | Nieco większe tarcie, umiarkowana prędkość |
| Koszt jednostkowy | Niższy | Wyższa (w porównaniu z singlem, niższa w porównaniu z dwoma singlami) |
Główne typy łożysk kulkowych dwurzędowych
Łożysko kulkowe zwykłe dwurzędowe
Najczęstszy wariant. Obydwa rzędy kulek poruszają się po symetrycznych bieżniach z głębokimi rowkami, umożliwiając łożysku obsługę obciążenia promieniowe i umiarkowane obciążenia osiowe w obu kierunkach jednocześnie . Obydwa rzędy mają wspólny pierścień wewnętrzny, pierścień zewnętrzny i często dwuczęściowy koszyk ze stali tłoczonej lub mosiężnej obrabianej maszynowo. Typowe rozmiary otworów wahają się od 10 mm do 200 mm . Łożyska te są dostępne z uszczelkami (2RS) lub osłonami (ZZ) zapewniającymi retencję smaru i eliminację zanieczyszczeń w wymagających środowiskach.
Łożysko kulkowe skośne dwurzędowe
W tym projekcie kulki stykają się z bieżniami pod określonym kątem – zazwyczaj 15°, 25° lub 40° — co umożliwia łożysku przenoszenie znacznie większych obciążeń osiowych w porównaniu z konstrukcjami z głębokimi rowkami. Te dwa rzędy są często ułożone w Konfiguracja O (back-to-back) lub konfiguracja X (face-to-face) , każdy dostosowany do różnych wymagań dotyczących obciążenia momentem i obciążenia wstępnego. Łożyska te są szeroko stosowane we wrzecionach obrabiarek, napędach śrubowych i precyzyjnych skrzyniach biegów, gdzie krytyczne znaczenie ma łączna nośność i sztywność.
Dwurzędowe wahliwe łożysko kulkowe
Posiada sferyczną bieżnię zewnętrzną, która umożliwia przechylenie zespołu pierścienia wewnętrznego i kulki względem pierścienia zewnętrznego, kompensując ugięcie wału lub niewspółosiowość oprawy do 2–3° . Dzięki temu nadają się do zastosowań z elastycznymi wałami, długimi, niepodpartymi rozpiętościami lub obudowami, których nie można ustawić z dużą precyzją – takich jak maszyny rolnicze, sprzęt tekstylny i przenośniki.
Typowe zastosowania łożysk kulkowych dwurzędowych
- Łożyska przednie silnika elektrycznego: Łożysko znajdujące się najbliżej strony napędzanej przenosi większe obciążenia promieniowe od naciągu paska — konstrukcja dwurzędowa w tym położeniu wydłuża żywotność w porównaniu z łożyskiem jednorzędowym.
- Piasty kół samochodowych (nienapędzane): Kompaktowe dwurzędowe łożyska zwykłe przenoszą obciążenia promieniowe i osiowe pełnego koła w ramach ograniczonej geometrii piasty.
- Wrzeciona obrabiarek: Łożyska skośne dwurzędowe zapewniają wysoką sztywność osiową wymaganą w precyzyjnych operacjach cięcia i szlifowania.
- Wały wyjściowe skrzyni biegów: Tam, gdzie połączone siły separacji przekładni i obciążenia reagujące na moment obrotowy przekraczają nośność łożyska jednorzędowego.
- Sprzęt rolniczy i budowlany: Łożyska dwurzędowe wahliwe tolerują niewspółosiowość i obciążenia udarowe typowe dla maszyn polowych.
- Koła pasowe i rolki przenośnika: Wysoka wydajność promieniowa w kompaktowej obudowie jest odpowiednia dla instalacji do transportu materiałów sypkich o dużej wytrzymałości.
Kryteria wyboru: Kiedy określić łożysko kulkowe dwurzędowe
Wybierz dwurzędowe łożysko kulkowe gdy wniosek spełnia jeden lub więcej z następujących warunków:
- Obciążenie promieniowe przekracza nośność łożyska jednorzędowego dostępnego rozmiaru otworu, a zwiększenie rozmiaru otworu nie wchodzi w grę ze względu na ograniczenia wału lub oprawy.
- Połączone obciążenia promieniowe i osiowe występują jednocześnie a pojedyncze łożysko oporowe w połączeniu z łożyskiem promieniowym byłoby zbyt skomplikowane lub zbyt szerokie.
- Przestrzeń osiowa jest ograniczona — dwa łożyska jednorzędowe w tandemie wymagają większej długości osiowej i dwóch oddzielnych opraw; jedna jednostka dwurzędowa jest bardziej zwarta i łatwiejsza w montażu.
- Problemem jest niewspółosiowość wału — określić typ wahliwy dwurzędowy, aby zapobiec przedwczesnemu uszkodzeniu łożyska na skutek obciążeń zginających przenoszonych przez niewspółosiowy wał.
