Ako typickú štruktúru klzného ložiska možno pracovné podmienky a vybavenie zhrnúť nasledovne. Systematická analýza bola vykonaná na základe ich pracovných princípov a inžinierskych postupov:
1. Základné platné pracovné podmienky
Vysoká{0}}rýchlosť preťaženia
Princíp podpory: ložisko axiálneho krku prostredníctvom otáčania krku hriadeľa na vytvorenie klinového olejového filmu, pričom sa na dosiahnutie mazania využíva efekt hydrodynamického tlaku. Tuhosť olejového filmu priamo súvisí s únosnosťou olejového filmu.
Typické vybavenie: Nosné systémy rotorov pre rotačné stroje, ako sú parné turbíny, generátory a veľké kompresory.
Extrémne teploty a korozívne prostredie
Materiálové výhody: Radiálne ložiská sú vyrobené z materiálov odolných voči vysokým-teplotám, ako sú zliatiny Babbit-na báze olova alebo cínu, a dokážu odolať teplotám nad 150 stupňov . Nekovové ložiskové škrupiny (napríklad PTFE a grafit) sú vhodné pre prostredia s korozívnymi médiami.
Použitie: Ložiská kľukového hriadeľa spaľovacích motorov, ložiská čerpadiel pre chemické procesy.
Vysoké požiadavky na presnosť a stabilitu
Dynamická charakteristika: Klzné ložisko naklápacej podložky sa automaticky nastavuje cez podložku, eliminuje tlak na hrany a dosahuje vysokú stabilitu. Napríklad vreteno CNC obrábacieho stroja používa odnímateľné viac{1}}olejové klinové ložiská, radiálnu vôľu je možné nastaviť na 5 – 15 μm, presnosť otáčania dosahuje úroveň mikrometrov.
Podpora údajov: Simulácia COMSOL ukazuje, že pomer závitovkového plášťa (odzrkadľujúci stabilitu rotora) šikmého ložiska je o viac ako 30 % nižší ako u pevného ložiska.
Nízka-rýchlosť a scenáre vysokého zaťaženia a vplyvu zaťaženia
Použiteľnosť medzného mazania: radiálne ložisko pracuje prostredníctvom medzného mazania pri nízkych rýchlostiach menej ako 1,5 m/s (koeficient trenia 0,05-0,1). Napríklad čapy a puzdrá pre stavebné stroje a závesné body pre banské zariadenia.
Opatrenia na vystuženie: použitie vysokotlakového EP) maziva alebo pridanie tuhého maziva so sulfidom molybdénovým môže zvýšiť nosnosť 2-3 krát.
2. Typické aplikačné vybavenie
Energia a elektrina
Parná turbína/generátor: cylindrické, eliptické alebo viac{0}}lopatkové radiálne ložiská používané na podporu radiálneho zaťaženia rotora, zatiaľ čo axiálne-kombinované ložiská{2}}krku nápravy sú vystavené axiálnemu tlaku (napríklad určitý typ kombinovaného ložiska parnej turbíny má axiálne zaťaženie 500 kN).
Súprava generátora veternej turbíny: ložisko hriadeľa využíva kombináciu dvojradových kužeľových ložísk a kĺbových ložísk, ktoré sú vhodné na zmenu sklonu a otáčanie.
Sektor priemyselných strojov
Vreteno obrábacieho stroja: vysoko presné vreteno brúsky využíva pevné viac{0}}olejové klinové ložiská. Nízkotlakový olej (tlak 0,5-2 mpa) je dodávaný hydraulickým čerpadlom, ktoré vytvára olejový film, ktorý zabraňuje suchému treniu pri zapnutí a vypnutí. Mobilné viacolejové klinové ložiská sú vhodné pre vysoké otáčky a ľahké zaťaženie (otáčky väčšie ako 400 ot./min.).
Prevodovka: Vstupný hriadeľ ťažkej-prevodovky má radiálne ložiská a je kombinovaný so systémom núteného prívodu oleja (prietok 50 – 100 l/min), aby sa zabezpečila nepretržitá tvorba olejového filmu.
V oblasti dopravy
Pohonný systém lode: veľká zadná trubica lode používa ložiská z bielej zliatiny, morskú vodu ako mazacie médium. teória kavitácie JFO sa používa na úpravu lomovej zóny olejového filmu, aby sa prispôsobila podmienkam premenlivého zaťaženia.
Železničná doprava: Ložisko vysokorýchlostných železničných trakčných motorov využíva radiálnu valčekovú kompozitnú štruktúru, ktorá zohľadňuje požiadavky na vysokú-rýchlosť a nárazové zaťaženie.
Zariadenie pre špeciálne pracovné podmienky
Hlavné čerpadlo jadrovej energie: Ložiská so statickým tlakom cez vonkajší systém zásobovania olejom na vytvorenie vysokotlakového olejového filmu (tlak 10-15 mpa), aby sa dosiahla prevádzka s nulovým opotrebovaním, seizmické požiadavky na jadrovú bezpečnosť.
Letectvo a kozmonautika: vysokotlakový{0}}hriadeľ turbomotora využíva plevové ložisko s vlnitou nosnou konštrukciou pre prostredie s vysokou teplotou a{1}}rýchlosťou (rýchlosť > 20 000 ot./min., teplota > 500 stupňov ).
3. Výber a najdôležitejšie prvky dizajnu
Výber spôsobov mazania
Prevádzkové podmienky pri vysokej{0}}rýchlosti (povrchová rýchlosť > 10 m/s): Uprednostňuje sa použitie olejových krúžkov alebo tlakových olejových čerpadiel na zásobovanie olejom, aby sa zabránilo nadmernej teplote v dôsledku mazania mazivom.
Prevádzkové podmienky pri nízkej rýchlosti a pri vysokom zaťažení: použite tlakové mazivo alebo polomazané ložiská čapu (ako sú spekané bronzové puzdrá) na samo-mazanie ukladaním oleja v póroch.
Optimalizácia geometrických parametrov
Pomer strán (L/D): všeobecne 0.5 -1.5. Pri vysokej rýchlosti a nízkej záťaži ho možno zvýšiť na viac ako 2, aby sa zlepšila stabilita.
Hrúbka olejového filmu: Návrhové hodnoty sú vo všeobecnosti 0,01-0,1 mm a mali by byť väčšie ako veľkosť pórov filtra (napr. . 5 mikrónov), aby sa predišlo poškriabaniu časticami.
Súlad materiálu
Materiál zásobníka: Vysoko pevná legovaná oceľ (napr. . 42CrMo), povrch kalený na HRC55-60 pre odolnosť proti opotrebovaniu.
Materiály obloženia ložísk: Babbittova zliatina na báze cínu (ZCSnSb11-6) je vhodná pre aplikácie s vysokou rýchlosťou a nízkou záťažou, zatiaľ čo zliatina Babbitt na báze olova (ZCPbSb16-2) je vhodná pre aplikácie so strednou rýchlosťou a vysokou záťažou.