mini|desno|250px|Presjek kroz poprečni kuglični ležaj, gdje se dodir ostvaruje u 4 točke.
mini|desno|250px|Prikaz rada kugličnog ležaja.
mini|desno|250px|Poprečni dvodijelni klizni ležaj kao kompletan sklop stroja ili naprave.
mini|desno|250px|Jednostavni poprečni klizni ležaj s rukavcem (unutra) i blazinicom (vanjski dio) kružnog oblika, nastaje samo jedna klizna površina sa svojim "uljnim klinom" koji osigurava hidrodinamičko podmazivanje.
mini|desno|250px|Jednostavni kuglični ležaj.
mini|desno|250px|Samopodesivi kuglični ležaj.
mini|desno|250px|Valjkasti ležaj.
mini|desno|250px|Stožasti ili konični ležaj.
mini|desno|250px|Igličasti ležaj.
mini|desno|250px|Aksijalni valjkasti ležaj.
mini|desno|250px|Magnetno ogledalo je osnovni način rada elektrodinamičkog magnetnog ležaja.
mini|desno|250px|Jednostavni kuglični ležajevi s kavezom.
mini|desno|250px|Stožasti ili konični ležaji.
mini|250px|desno|Visokookretno vreteno sa zračnim ležajem.
mini|desno|300px|Šiljasti ležaj s ravnom dodirnom površinom s dodatnim usredišćivanjem (centriranjem) osi šiljastoga rukavca i ležaja.
Ležaj, u strojarstvu, je strojni dio koji služi za nošenje, vođenje ili oslanjanje pokretnih dijelova (na primjer osovine, vratila, njihajne poluge, kotača i slično) na mirujuće dijelove (na primjer postolja, kućišta i slično). Uz prenošenje sila s jednog strojnog dijela na drugi, osnovna mu je zadaća smanjivanje trenja između njih. Prema smjeru djelovanja sila, ležaj može biti poprečni i uzdužni: poprečni ili radijalni ležaj prenosi isključivo sile okomite na os ležaja, a uzdužni ili aksijalni ležaj preuzima one sile koje djeluju u smjeru njegove osi. Postoji i kombinirani, radijalno-aksijalni ležaj.
Prema načinu rada ležajevi se dijele na: klizne ležajeve i kotrljajuće ili valjne ležajeve.
Ispravan rad ležajeva je često od presudnog značenja za ispravan rad i vijek trajanja strojeva i naprava u koje su ugrađeni. Zbog toga je vrlo važno odabrati najprikladniju vrstu, odabrane ležajeve pravilno proračunati, te uzeti u obzir upute za njihovu ugradnju u konstrukcijski sklop stroja ili naprave. Pri tome se moraju uzimati u obzir brojni čimbenici, kao što su promjer osovine ili vratila, način opterećenja, brzina vrtnje (broj okretaja), zahtijevani životni vijek, uvjeti rada (temperatura, prašnjava okolina), i tako dalje. "Elementi strojeva", Fakultet elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje Split, Prof. dr. sc. Damir Jelaska, 2011.
Povijest Klizni ležajevi ušli su u upotrebu pronalaskom kotača, dakle davno prije nove ere, a danas je to strojni dio koji nas prati na svakom koraku: od ručnog sata (promjeri od 0,3 do 0,6 mm, opterećenja od nekoliko mN) do ogromnih kliznih ležajeva valjaoničkih stanova (promjeri preko 1000 mm, opterećenja preko 40 kN). Između dijelova u relativnom gibanju nalazi se tanki sloj ulja ili uljni film, debljine reda veličine 2 do 50 μm.
Valjni ležaj patentirao je velški izumitelj Philip Vaughan 1794., a prvi je primijenio u Francuskoj Jules Suriray 1869., na pedalima za bicikl. Kod njih se između dijelova u relativnom gibanju (unutrašnjeg prstena vezanog za osovinu i vanjskog prstena vezanog za kućište) nalaze valjna tijela promjera reda veličine 2 do 50 mm.
Vrste ležajeva Prema načinu rada ležajevi se dijele na klizne ležajeve i kotrljajuće ili valjne ležajeve. Prema smjeru djelovanja sila, ležaj može biti poprečni i uzdužni.
Klizni ležaj
Klizni ležaj omogućuje vođenje pokretnih strojnih dijelova (osovine, vratila) i prijenos opterećenja s rukavca osovine ili vratila na blazinicu ležaja. Klizne površine podmazane su uljem, a rjeđe mašću ili krutim sredstvima za podmazivanje. Prema djelovanju opterećenja razlikuju se radijalni i aksijalni klizni ležajevi. Postoje još i klizni ležajevi za vođenje koji služe samo za vođenje osovine ili vratila, a ne prenose nikakva vanjska opterećenja. "Konstrukcijski elementi I", Tehnički fakultet Rijeka, Božidar Križan i Saša Zelenika, 2011.
U kliznom ležaju, ležajni dio osovine ili vratila (čep ili rukavac) oslanja se na glatku, izdašno podmazivanu cilindričnu plohu. Ona je redovito izrađena od materijala mekšeg od materijala čepa; smještena je u kućištu, a naziva se blazinica. Klizni ležaj izrađuje se kao zatvoreni (očni), s jednodijelnom blazinicom, ili kao otvoreni, s dvodijelnom blazinicom. Samoprilagodljivi ležaj ima blazinicu vezanu s kućištem preko kuglaste površine, pa se os ležaja može prilagoditi položaju osi vratila ili osovine. Blazinice se najčešće izrađuju od bijele kovine (slitina kositra, bakra, olova i antimona), bronce ili od sinteriranih metala, a u posebnim slučajevima od plastike, gume, drva i drugih materijala. Za podmazivanje redovito služi mineralno ili sintetsko ulje, a kod gumenih blazinica voda. Prednost je kliznoga ležaja bešuman rad, dobro amortiziranje udaraca, manja osjetljivost na nečistoće, veća tolerancija pri izradbi i lakši popravci.
Način rada i podmazivanje kliznih ležajeva Osnovna namjena podmazivanja kliznih ležajeva jest smanjenje trenja i time smanjenje gubitaka snage, smanjenje trošenja i time povećanje vijeka trajanja ležaja, te smanjenje zagrijavanja i time sprečavanje zaribavanja ležajeva. Ova tri cilja ostvaruju se dobrim podmazivanjem, pri kojem su površina rukavca i blazinice ležaja razdvojene tankim slojem ulja (uljnim filmom), u kojem vlada tekuće trenje. Prema tome, kod idealnog kliznog ležaja nema trošenja. Dobri ležajevi mogu pod povoljnim okolnostima raditi bez vidljivog trošenja, s praktički neograničenom trajnosti. To je posljedica razvoja tribologije – znanosti o trenju, trošenju i podmazivanju. Za postizanje tekućeg trenja potrebno je u sloju maziva osigurati tlak koji omogućava ravnotežno stanje s vanjskim opterećenjem ležaja. Ovo se postiže hidrostatičkim ili hidrodinamičkim načinom podmazivanja.
Kotrljajući ili valjni ležaj
Valjni ležaj omogućuje, slično kao i klizni ležaj, vođenje pokretnih strojnih dijelova, umetnutih u odgovarajuće kućište. Sastavljeni su od unutarnjeg i vanjskog prstena (ili ploče kod aksijalnih ležajeva), između kojih se u odgovarajuće oblikovanom kavezu vrte valjna tijela. Među valjnim tijelima prevladava trenje valjanja. Valjni ležajevi mogu istovremeno prenositi poprečno i uzdužno opterećenje, samo poprečno ili samo uzdužno opterećenje. Obzirom na opterećenje koje prevladava razlikuju se poprečni i uzdužni valjni ležajevi.
Kotrljajući ili valjni ležaj ima između osovine i tijela ležaja umetnut niz valjnih tijela (na primjer valjaka ili kuglica), koja se za vrijeme rada kotrljaju. Ta su tijela obično smještena između dva prstena, jednoga navučenog na osovinu, a drugog utisnutog u kućište stroja. Kako bi se spriječilo trenje među valjnim tijelima, poseban držač (kavez) osigurava među njima stalni razmak. Prema rasporedu valjnih tijela ležajevi mogu biti jednoredni i dvoredni, a prema obliku kuglični, valjkasti, igličasti, bačvasti i stožasti. Podmazuju se najčešće mašću, ali i uljem ako su na takvu mjestu gdje je moguće osigurati dotok čistog ulja. Mogu se izvesti kao uzdužni, poprečni ili uzdužno-poprečni. Obično su od metala, a u novije se doba dijelovi valjnih ležaja izrađuju i od keramičkih materijala. Kotrljajući ležajevi danas su u najširoj upotrebi, a u odnosu na klizne ležajeve njihove su prednosti: manji gubitci zbog trenja (koeficijent trenja kotrljanja znatno je manji od koeficijenta trenja klizanja), lakše održavanje i nadzor, neznatan utrošak maziva, manji su i serijski se proizvode u normiziranim izmjerama pa su zato lako zamjenljivi i jeftiniji.
Poprečni valjni ležajevi Poprečni valjni ležajevi su u osnovi namijenjeni za prenošenje poprečnih opterećenja, iako neke izvedbe omogućavaju i prijenos uzdužnih opterećenja. Međusobno se razlikuju prije svega prema obliku valjnih tijela. U praksi se najviše upotrebljavaju kuglični ležajevi u kojima su valjna tijela kuglice.
Jednostavni kuglični ležajevi Jednostavni kuglični ležajevi standardizirani su prema ISO 15, DIN 625 i HRN M C3.600. Dopuštaju velike brzine vrtnje, te su primjereni za prenošenje obostranih poprečnih i uzdužnih opterećenja. S obzirom na to da imaju povoljnu cijenu, u praksi su to najčešće korišteni valjni ležajevi. Izrađuju se u jednorednoj ili dvorednoj izvedbi. Jednoredni kuglični ležajevi su kruti, nerastavljivi radijalni ležajevi u kojima su valjna tijela (kuglice) vođena u dubokim utorima u unutarnjem i vanjskom prstenu ležaja. Imaju približno jednaku radijalnu i aksijalnu nosivost, a od svih vrsta ležajeva najprimjereniji su za najviše brzine vrtnje. Dvoredni kuglični ležajevi imaju, u usporedbi s jednorednima, veću radijalnu nosivost, ali dopuštaju nešto manje brzine vrtnje. U zadnje vrijeme se sve manje upotrebljavaju jer su ih u praksi skoro u potpunosti zamijenili dvoredni kuglični ležajevi s kosim dodirom.
Samopodesivi kuglični ležajevi Samopodesivi kuglični ležajevi su standardizirani prema ISO 15, DIN 630 i HRN M. C3.68. Imaju kutnu pokretljivost, pa su zato neosjetljivi na kutna odstupanja i savijanje vratila. Optimalna unutarnja konstrukcija osigurava malo trenje valjnih površina, veću nosivost i dugi životni vijek ležaja. Izrađuju se s valjkastim i stožastim provrtom s nagibom 1:12.
Kuglični ležajevi s kosim dodirom Kuglični ležajevi s kosim dodirom standardizirani su prema ISO 15, DIN 628 i HRN M.C3.621. Optimalna unutarnja konstrukcija osigurava veliku točnost vrtnje, veliku nosivost u radijalnom i jednom (jednoredni i dvoredni s T-rasporedom) ili oba (dvoredni) aksijalna smjera, velike brzine vrtnje i miran hod. Aksijalna nosivost ležaja raste s kutom dodira između kuglice i prstenova ležaja. Jednoredni kuglični ležajevi s kosim dodirom imaju kut dodira 40°, nerastavljivi su i dopuštaju velike brzine vrtnje. Na raspolaganju su u dvije izvedbe – normalnoj i univerzalnoj. Dok su ležajevi normalne izvedbe primjereni za uležištenja u kojima je za svaki oslonac potreban samo jedan ležaj koji prenosi aksijalno opterećenje samo u jednom smjeru, ležajevi univerzalne izvedbe predviđeni su za uležištenje dvaju ili više ležajeva zajedno u nizu, s proizvoljnim međusobnim rasporedom.
Valjkasti ležajevi Valjkasti ležajevi su standardizirani prema DIN 5412 i HRN M.C3.631 do 642. Geometrija dodira između valjaka i prstenova ležajeva poboljšana je takozvanim logaritamskim profilom dodira, koji omogućuje optimalno podmazivanje i pravilno kretanje kotrljajućih tijela. Posljedica toga je duži životni vijek, pouzdaniji rad i manja osjetljivost na odstupanja od idealnih odnosa. Izrađuju se u jednorednoj ili dvorednoj izvedbi. Jednoredni valjkasti ležajevi mogu biti s kavezom ili bez. Prvi imaju valjke vođene u kavezu, koji je pričvršćen na jednom od prstenova ležaja. Prsten ležaja s pričvršćenim kavezom odvojiv je skupa s valjcima od drugog prstena, što omogućuje jednostavnu ugradnju i rasklapanje ležajeva. Općenito, ovi ležajevi prenose velika radijalna opterećenja, a primjereni su i za velike brzine vrtnje.
Osnovne izvedbe nisu primjerene za dodatna aksijalna opterećenja, ali s odgovarajuće oblikovanim prstenima ovi ležajevi mogu prenositi mala opterećenja i u aksijalnom smjeru. Jednoredni valjkasti ležajevi bez kaveza imaju povećan broj valjaka što omogućuje izradu vrlo kompaktnih sklopova s ležajevima. Odlikuju se malom visinom poprečnog presjeka, u usporedbi sa širinom (malen prostor za ugradnju), te su primjereni za vrlo velika radijalna opterećenja. Slaba strana su im nešto manje dopuštene brzine vrtnje. Dvoredni valjkasti ležajevi se izrađuju se u pravilu bez kaveza i imaju slična svojstva kao i jednoredni ležajevi, osim što su primjereni za još veća vanjska opterećenja.
Stožasti ili konični ležajevi