Gördülőcsapágyak

A gördülőcsapágy az egyik leggyakrabban alkalmazott gépszerkezeti elem, ami szinte valamennyi forgómozgást végző gép és berendezés nélkülözhetetlen alkatrésze. Előnyös tulajdonságai − a nagy terhelhetőség, a széles fordulatszám- és hőmérséklet-tartományban való alkalmazhatóság, a kis indítási és üzem közbeni súrlódási ellenállás, a nagy futáspontosság, a kis beépítési helyszükséglet, a csekély gondozást igénylő üzemeltetés stb. − révén magas műszaki követelményeket kielégítő, gazdaságos ágyazások megvalósítására alkalmas. A gördülőcsapágyak a szabványosított csatlakozó méretek miatt egyszerűen és gyorsan cserélhetők.

A gördülőcsapágy legnagyobb előnye az, hogy a gördülő súrlódás kisebb, mint a csúszó. A gördülőtestek lehetnek golyók, vagy görgők: henger, csonkakúp vagy hordó alakú gördülőelemek. A gördülőcsapágy általában két gyűrűből vagy tárcsából áll, melyek között a golyók, vagy a görgők futnak. A gördülőtestek többnyire egy kosárban helyezkednek el, ennek feladata, hogy megakadályozza a gördülő elemek egymással való érintkezését, illetve szétszerelhető csapágyak esetén összetartja a gördülőelemeket.

A különböző kialakítású gördülőcsapágyakat legáltalánosabban a hatásvonaluk szerint lehet csoportosítani. A kis hatásszögűek (α < 10…15°) a radiális csapágyak. Ezek elsősorban radiális erővel terhelhetők, bár legtöbbjük kisebb axiális terhelés felvételére is alkalmas. Ha a hatásszög 10…15° és 50…60° közé esik, akkor ferde hatásvonalú csapágyakról beszélünk. Ezek jelentősebb axiális és radiális erővel is terhelhetők. Axiális csapágyak (α > 50…60°) beépítése akkor célszerű, ha a radiális erő kicsi, de jelentős az axiális irányú terhelés.

A gördülőcsapágyak gördülőelemük alakja szerint is megkülönböztethetők. A golyóscsapágy gördülőeleme golyó, a görgőscsapágyé valamilyen görgő. Míg a golyóscsapágyban a golyó és a gördülőpálya pontszerűen érintkezik, addig a görgőscsapágyban a görgő egy vonal mentén fekszik fel. Az érintkezési viszonyokból következik, hogy a vonalérintkezésű csapágyak fajlagosan jobban terhelhetők, mint a pontérintkezésűek. Előnyösebben alkalmazhatók a görgőscsapágyak lökésszerű terhelések esetén is.

Beállóképesség tekintetében merev és beálló csapágyakról lehet beszélni. A merevgördülőcsapágy külső gyűrűje a belső gyűrűhöz képest a csapágy tengelyére illeszkedő síkban nem, vagy csak igen kis mértékben fordítható el. A beállógördülőcsapágy gyűrűi viszont egymáshoz képest kismértékben elfordíthatók anélkül, hogy a csapágy kifogástalan működését zavarnák. A beálló csapágy szerelési és alakváltozási hibák kiegyenlítésére szolgál.

Gördülőcsapágyak fajtái

Mélyhornyú golyóscsapágy: Ezek a csapágyak egyszerű felépítésűek, könnyen és olcsón gyárthatók és üzemeltethetők, axiálisan és radiálisan is terhelhetők, nagyobb fordulatszámot viselnek el. Sokféle típus és méret kapható, valószínűleg a legelterjedtebb és legolcsóbb csapágytípus. Kapható egy- és kétsoros kivitelben is. A csapágyat összeszerelve szállítják. A csapágyak hengeres és kúpos belső gyűrű furattal is kaphatók. A tömítésekkel szerelt csapágyakat a teljes élettartamra elegendő zsírtöltéssel is szállítják.

Beálló golyóscsapágy: A belső gyűrű a külsőhöz képest kisméretű szögelfordulást tud kompenzálni. Ezeket a csapágyakat előszeretettel alkalmazták közlőművekben, ahol a hosszú, viszonylag vékony rugalmas tengely lehajlása (és így a csapágyak helyén a szögelfordulása is) üzem közben változott. Olyan helyen alkalmazzák elsősorban, ahol vagy a költségek csökkentése érdekében a gyártás nem pontos vagy ahol a gép állványa vagy tengelye a terhelések hatására rugalmas alakváltozást szenved üzem közben.

Ferde hatásvonalú golyóscsapágy: Az egysoros ferde hatásvonalú golyóscsapágyak a radiális erők mellett egyirányú axiális erők felvételére is alkalmasak. A terhelés az egyik gyűrűről a másik gyűrűre meghatározott szög – úgynevezett hatásszög – alatt kerül át. A hatásszög miatt még tisztán radiális terhelés mellett is fellép axiális irányba ható erő, amit megfelelő ellenerővel kell kiegyenlíteni, ezért ezeket a csapágyakat párban alkalmazzák. A beépítésük lehet: O-elrendezés (a hatásvonalak eltartanak egymástól), X-elrendezés (a hatásvonalak összetartanak) vagy Tandem elrendezés (a hatásvonalak párhuzamosak)

A görgős csapágyaknál a gördülőelem henger, csonkakúp vagy hordó alakú görgő, melyek érintkezése az álló és mozgó gyűrű hornyaival nem pont, hanem vonal mentén történik, így általában terhelhetőségük is nagyobb.

A hengergörgős csapágyak szétszedhetőek, ez megkönnyíti szerelésüket. Egyes típusok kizárólag radiális terhelések felvételére alkalmasak (N, NU), mások kisebb tengelyirányú erőket is felvehetnek. Az N jelű csapágy külső gyűrűje nincs tengelyirányban rögzítve, az NU jelűnél a belső gyűrű szerelhető ki. Az NJ jelű csapágy egyirányú, az NUP kétirányú axiális erővel is terhelhető. Az NJ csapágy sarokgyűrűvel ellátva szintén kétirányú axiális erőt képes felvenni. A csapágyak radiális terhelhetősége nagy és magas fordulatszámot is elérhetnek, de a csatlakozó alkatrészek pontos gyártást igényelnek.

A tűgörgős csapágyakat ott alkalmazzák ahol kevés a rendelkezésre álló hely.

A beálló görgőscsapágyak gördülőeleme hordó alakú, kosáron megvezetett: meridiángörbéje körív. Ezeknek a csapágyaknak az alkalmazási területe hasonló a beálló golyóscsapágyakéhoz, de terhelhetőségük nagyobb.

A kúpgörgős csapágyakban a gördülőelem csonkakúp alakú. A csapágyakban a tengelyből származó erő meghatározott szög alatt (hatásszög) adódik át az állórésznek. Ezek a csapágyak szétszedhetők, és mindig párban építik be őket. Erre azért van szükség, mert a csapágy konstrukciójából eredően a tisztán radiális erő is ébreszt axiális reakciót. A kúpgörgős csapágyak hézaga nem adott, ezt a szerelés folyamán kell beállítani.

Az axiális csapágyak két sík tárcsából és a kosárszerkezetbe szerelt, a forgástengelyre merőleges tengelyű gördülőtestekből állnak. Igen nagy axiális terheléseket vehetnek fel.

Felhasznált irodalom:

1. Gördülőcsapágy: https://hu.wikipedia.org/wiki/Gördülőcsapágy

2. Gördülőcsapágyak, gördülővezetékek: https://www.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tamop425/2011_0001_521_Gepelemek/ch05s03.html