Zasnova jedra drsnih ležajev jim omogoča, da podpirajo dve osnovni vrsti obremenitev hkrati. Nosilni mehanizem je tesno povezan s fizikalnimi lastnostmi filma mazalnega olja. Tukaj je pogled na to, kako sta ti dve obremenitvi podprti:
1. Radialna obremenitev: podporna sila pravokotna na os
Ko se vrat gredi vrti, se mazivo stisne v zagozdeno režo med ležajnim ohišjem in vratom gredi, pri čemer se tvori tekoč kinetični oljni film. Oljni film proizvaja pritisk, ki podpira težo vratu gredi in zunanje radialne sile (kot je zaječevanje zobnikov in napetost jermena). Na primer, pri ležaju ročične gredi avtomobilskega motorja mora biti oljni film sposoben prenesti eksploziven udarec gibanja bata navzdol, hkrati pa preprečiti, da bi vrat gredi prišel v neposreden stik z ohišjem ležaja.
Ključne značilnosti:
Debelina oljnega filma: Stabilnost oljnega filma je nadzorovana s prilagoditvijo zračnosti med vratom gredi in ležajno lupino (običajno 0,001 do 0,002-kratnik premera gredi).
Prilagajanje ekscentričnosti: ko se radialna obremenitev poveča, se vrat osi rahlo odkloni in debelina oljnega filma se samodejno prilagodi, da se ohrani mazanje. Elastičnost materiala: Ležajne blazinice so običajno izdelane iz mehkih kovin, kot je babitova zlitina, katerih elastična deformacija kompenzira napake pri izdelavi in preprečuje lokalno preobremenitev.
2. Aksialna obremenitev: potisk vzporedno z gredjo
Drsni ležaji lahko prenesejo aksialne sile potisnih blazinic ali končnega oljnega filma. To se običajno uporablja v aplikacijah, kjer mora biti osni premik omejen (npr. kompresorji in turbine). Blazinice potisnih ležajev so običajno zasnovane s spiralnimi utori ali poševnimi površinami, dinamični tlačni učinek vrtenja pa se uporablja za oblikovanje oljnega filma proti aksialnemu potisku ali napetosti. Na primer, potisni ležaji v ladijski pogonski gredi morajo biti sposobni prenesti ogromen aksialni potisk, ki ga ustvari propeler, in preprečiti premikanje gredi.
Ključne značilnosti:
Kot blazine: kontaktna površina med potisno blazinico in ramo gredi je oblikovana pod rahlim kotom (običajno 5 do 15 stopinj), da se uravnoteži tlak oljnega filma in puščanje.
Plavajoči segment: veliki potisni ležaji so izdelani z več blazinami, od katerih vsaka lebdi neodvisno, da se prilagodi toplotnemu raztezanju in nihanju obremenitve.
Zasnova hlajenja: Torna toplota, ki jo ustvarijo aksialne obremenitve, mora biti odvedena skozi kroženje olja ali zunanji hladilni sistem, da se prepreči pretrganje oljnega filma. Sinergijski učinki dveh obremenitev
V dejanskih delovnih pogojih se morajo drsni ležaji pogosto ukvarjati z radialnimi in aksialnimi obremenitvami hkrati. Na primer:
Prenos s vijačnim zobnikom: sile zapletanja zobnikov so razdeljene na radialno komponento (ki jo prenašajo cilindrični ležaji) in aksialno komponento (ki jo prenašajo potisni ležaji).
Turbina: kombinirani ležaji parne turbine imajo integrirano radialno-zasnovo potiska za poenostavitev strukture in izboljšanje zanesljivosti.
Pogon propelerja: Zadnji ležaj mora prenesti hidrodinamično radialno obremenitev in potisno osno obremenitev propelerja. Sprejetje stožčastih ležajev za dvosmerno prenašanje obremenitev.