Typowe metody smarowania łożysk wrzecion obejmują smarowanie smarem plastycznym, smarowanie mgłą olejową, smarowanie olejem-powietrzem, smarowanie strumieniowe i smarowanie-pod pierścieniem.
Smarowanie smarem plastycznym nie wymaga żadnego sprzętu i jest powszechnie stosowaną metodą smarowania wrzecion o niskiej-prędkości. Wrzeciona o wartości dn powyżej 1,0 × 10⁶ najczęściej korzystają ze smarowania olejowego.
Smarowanie mgłą olejową polega na rozpylaniu oleju smarowego (takiego jak olej turbinowy) za pomocą sprężonego powietrza w celu smarowania łożysk. Metoda ta jest łatwa do wdrożenia, wymaga prostego sprzętu, a mgła olejowa zapewnia zarówno smarowanie, jak i chłodzenie łożysk. Jednakże mgła olejowa jest trudna do odzyskania i powoduje poważne zanieczyszczenie środowiska, dlatego jest stopniowo zastępowana nowszą metodą smarowania olejem-powietrzem.
Smarowanie olejem-powietrzem polega na dostarczaniu niewielkiej ilości oleju smarowego bezpośrednio do strefy smarowania łożysk w regularnych odstępach czasu i w dokładnych ilościach wzdłuż ścian dedykowanych rurociągów olejowych-powietrznych za pomocą sprężonego powietrza, bez atomizacji. Olej smarowy zapewnia smarowanie, natomiast sprężone powietrze napędza olej smarowy i chłodzi łożyska. Olej i powietrze pozostają oddzielone, co ułatwia odzysk oleju smarowego i zapobiega zanieczyszczeniu środowiska. Podczas stosowania smarowania olejowego-powietrzem każde łożysko zazwyczaj wymaga oddzielnej dyszy olejowej-powietrznej, a położenie dyszy ma kluczowe znaczenie; w przeciwnym razie nie można zagwarantować efektu smarowania. Na skuteczność smarowania olejem-powietrzem wpływa także natężenie przepływu sprężonego powietrza i ciśnienie oleju-powietrza. Ogólnie rzecz biorąc, zwiększenie natężenia przepływu powietrza poprawia efekt chłodzenia, natomiast zwiększenie-ciśnienia powietrza oleju nie tylko poprawia efekt chłodzenia, ale także pomaga olejowi smarowemu dotrzeć do strefy smarowania. Dlatego zwiększenie-ciśnienia powietrza oleju pomaga zwiększyć prędkość łożyska.
Eksperymenty pokazują, że zwiększenie ciśnienia w porównaniu z konwencjonalnym smarowaniem olejem ciśnieniowym-powietrzem może zwiększyć prędkość łożyska o 20%. Smarowanie strumieniowe wykorzystuje-olej smarujący pod wysokim ciśnieniem do bezpośredniego smarowania i chłodzenia łożysk. Zużywa dużą ilość energii i jest kosztowna i jest powszechnie stosowana we wrzecionach o ultra-wysokiej-obrotowej prędkości o wartościach dn powyżej 2,5 × 10⁶.
Smarowanie pod-pierścieniem to ulepszona metoda smarowania, podzielona na smarowanie olejem-pod pierścieniem i smarowanie powietrzem pod-pierścieniem-. W przypadku smarowania-olejem lub olejem-pod pierścieniem lub powietrzem, olej smarujący lub olej-powietrze jest wtryskiwany do strefy smarowania z pierścienia wewnętrznego łożyska. Ze względu na siłę odśrodkową smar łatwiej dociera do strefy smarowania łożyska, co zapewnia lepsze działanie niż konwencjonalne smarowanie strumieniowe i smarowanie olejem-powietrzem. Może to jeszcze bardziej zwiększyć prędkość łożyska. Na przykład przy zwykłym smarowaniu olejem-powietrzem wartość dn ceramicznego łożyska kulkowego skośnego wynosi w przybliżeniu 2,0 × 10⁶. Zwiększając ciśnienie-oleju w powietrzu, wartość dn można zwiększyć do 2,2 × 10⁶, podczas gdy smarowanie olejem-pod pierścieniem-powietrzem może osiągnąć 2,5 × 10⁶.
Głównymi czynnikami wpływającymi na działanie łożysk kulkowych skośnych- przy wysokich prędkościach są zwiększona siła odśrodkowa i moment żyroskopowy działający na kulki przy dużych prędkościach.
Zwiększona siła odśrodkowa zwiększa tarcie między kulkami a bieżniami, podczas gdy zwiększony moment żyroskopowy powoduje tarcie ślizgowe między kulkami a bieżniami, co prowadzi do zwiększonego tarcia łożyska i wytwarzania ciepła, a tym samym skracania żywotności łożyska.
Aby poprawić działanie łożysk-przy dużych prędkościach, powszechnie stosuje się dwie metody:
Jednym z nich jest zmniejszenie średnicy kulek, na przykład poprzez zastosowanie znormalizowanych łożysk wrzeciona serii 71900;
Drugim jest zastosowanie nowych materiałów ceramicznych (Si3N4) na kulki. Ponieważ gęstość materiału ceramicznego Si3N4 wynosi tylko 40% gęstości stali łożyskowej, działanie tych łożysk przy wysokich-prędkościach jest znacznie wyższe niż w przypadku wszystkich-łożysk stalowych. Aby stłumić wibracje i ślizganie się kulek podczas-szybkiego obrotu oraz poprawić dokładność obrotu wału, łożyska toczne stosowane we wrzecionach wymagają napięcia wstępnego. Głównymi metodami wstępnego naprężania są wstępne naprężanie w stałym położeniu i wstępne naprężanie przy stałej sile.
