Tłumaczymy nasz sklep na język polski!
Wymaga to jednak czasu, ponieważ w ofercie mamy dużo artykułów, a na nasz sklep składa się wiele stron. Chwilowo nasz katalog produktów dostępny będzie w języku angielskim. Dziękujemy za cierpliwość!
Łożyska kulkowe liniowe – wybór, instalacja i konserwacja
Łożyska kulkowe liniowe są ważnymi komponentami w wielu zastosowaniach inżynierii mechanicznej. Zadaniem liniowych łożysk kulkowych jest umożliwienie precyzyjnego i niskiego ruchu tarcia wzdłuż osi. Ten artykuł zawiera ważne wskazówki dotyczące wyboru, instalacji i konserwacji liniowych łożysk kulkowych, dzięki czemu możesz być pewien, że znajdziesz odpowiednie łożysko do swojego zastosowania i w pełni z niego skorzystasz.
Co to jest łożysko kulkowe liniowe i jak jest zbudowane?
Łożyska kulkowe liniowe to łożyska wałeczkowe o specjalnej konstrukcji. Działają również z elementami tocznymi (kulkami). Ogólnie rzecz biorąc, termin łożysko kulkowe odnosi się do komponentu, który ma pierścień wewnętrzny i zewnętrzny oddzielony kulkami (elementami tocznymi), który jest przeznaczony do podtrzymywania elementu obrotowego. Jednak prowadnica liniowa z liniowym łożyskiem kulkowym jest zaprojektowana tak, aby kierować ruchem liniowym wzdłuż cylindrycznego wału z jak najmniejszym tarciem. W tym celu w liniowym łożysku kulkowym instalowany jest tzw. mechanizm kulki recyrkulacyjnej. Mechanizm kulki recyrkulacyjnej umożliwia toczenie kulek liniowo w stosunku do wału. Pod koniec wyścigu kulki są następnie zwracane przez tor recyrkulacyjny, który nie styka się z wałem. Łożyska kulkowe liniowe są przeznaczone do precyzyjnych, ściśle liniowych ruchów i nie mogą obsługiwać ruchu obrotowego.
- (1) Pierścień uszczelnienia bocznego
- (2) Siłownik zewnętrzny
- (3) Koszyk kulowy
- (4) Kulki stalowe
- (MX) Zespół smarowania
Liniowe łożyska kulkowe są używane w połączeniu z osiami liniowymi. Mechanizm ruchu liniowego zwykle wykorzystuje stalowe kulki rolkowe do nieograniczonego ruchu liniowego. Stalowe kulki biegną w sposób ciągły w określonym torze klatki kulowej podczas toczenia na powierzchni wału liniowego. Łożyska kulkowe liniowe wykonują ruch liniowy przy mniejszym tarciu i wysokiej dokładności w porównaniu z łożyskami ślizgowymi. Łożyska kulkowe liniowe są stosowane w wielu zastosowaniach, takich jak urządzenia do transportu materiałów i linie produkcyjne półprzewodników.
Oprócz liniowych łożysk kulkowych istnieją również inne formy łożysk tocznych, które umożliwiają ruch liniowy. Obejmuje to na przykład prowadnice kulkowe lub prowadnice igieł. W przypadku prowadnic klatki kulowej kulki znajdują się w klatce, która toczy się i ślizga po wewnętrznej i zewnętrznej powierzchni. Jednak klatka minimalizuje również ścieżkę, dlatego ta forma łożysk tocznych nadaje się tylko do krótkich ruchów liniowych. Prowadnice igieł wymagają trzonu prowadzącego z płaskimi powierzchniami do zwijania elementów tocznych. Są one zaprojektowane podobnie jak prowadnica klatki kulkowej, ale są w stanie wchłonąć wyższe siły ze względu na elementy toczne w kształcie igły. Kształt igły zapobiega również skręcaniu. Jednak prowadnice igieł nadają się tylko do krótkich ruchów liniowych. Żaden kształt nie ma mechanizmu recyrkulacji.
Łożyska kulkowe liniowe na ogół nie mają funkcji zapobiegającej obracaniu się. Alternatywy przenoszenia momentu obrotowego to wałki z rowkami kulowymi, zwane też wałkami momentu obrotowego i prowadnicami igieł. Ponieważ wały wielowypustowe mogą być również używane jako wały prowadzące, ale nie są wałami na rolkach, nie są one tutaj brane pod uwagę.
Wstępne rozważania dotyczące wyboru liniowych łożysk kulkowych
Podstawowym pytaniem przy wyborze liniowych łożysk kulkowych jest: Jaka jest forma wału? Łożyska kulkowe liniowe są przeznaczone do stosowania z wałami okrągłymi o wysokiej precyzji. Zazwyczaj dwa równoległe wały liniowe są stosowane jako podejście projektowe w celu zapobiegania możliwemu promieniowemu obrotowi liniowych łożysk kulkowych. Alternatywnie, szyny profilowe z wózkami mogą być również używane do wyższych obciążeń lub gdy przestrzeń jest ograniczona.
Następne pytanie, które należy zadać, to: W jaki sposób zintegrowane jest liniowe łożysko kulkowe? Ma to wpływ na kształt. Na przykład liniowe łożyska kulkowe z kołnierzami można mocować bezpośrednio do obudowy. Kołnierz zapewnia stabilne podparcie i równomierny rozkład siły. Łożyska liniowe z obudowami zapewniają lepszą ochronę środowiska niż łożyska liniowe bez obudów, ale są mniej elastyczne. Obudowy są łatwiejsze w montażu i zwykle mają stały ogranicznik, który ułatwia wyrównanie.
MISUMI ma trzy opcje montażu liniowych łożysk kulkowych:
- Bez kołnierza: niewielki montaż, idealny do kompaktowych konstrukcji i ograniczonej przestrzeni montażowej
- z kołnierzem: okrągły / kwadratowy / kompaktowy kołnierz (zapewnia elastyczność pozycjonowania i mocowania)
- z kształtem bloku / obudową (zapewnia stabilność, a zatem dużą nośność)
Poniższa tabela zawiera przegląd dostępnych wzorów i kształtów, takich jak kołnierzowe lub otwarte:
| Kształt | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Konstrukcja | Z kołnierzem (kołnierz okrągły, kołnierz kompaktowy, kołnierz kwadratowy) |
Proste | Liniowe zespoły łożysk kulkowych (tuleja w obudowie) |
||||
| Kołnierz do powierzchni (płaski) | Kołnierz z prowadnicą (wgłębiony) | Kołnierz wyśrodkowany | Ciągłe cylindryczne | Szeroka obudowa | Wysokie bloki | Blok łożyska | |
| Pojedynczy |  |
 |
 |
 |
 |
 |
|
| Podwójny |  |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
| Długi |  |
 |
|||||
W ostatnim kroku należy wziąć pod uwagę następujące zmienne wpływające:
- Warunki środowiskowe
- Współczynnik obciążenia i wymagana prędkość
- Precyzja
- Odporność chemiczna
- Liczba bieżni
- Typ obciążenia
W zależności od rodzaju obciążenia można na przykład wybrać między krótkimi lub prostymi liniowymi łożyskami kulkowymi lub podwójnymi liniowymi łożyskami kulkowymi. Te pierwsze są bardziej odpowiednie do lekkich obciążeń, ale nie w przypadku dużego obciążenia chwilowego (obciążenia odsuniętego). Należy tutaj stosować podwójne/wiele liniowych łożysk kulkowych. Ogólnie rzecz biorąc, liniowe łożyska kulkowe nie nadają się do ruchu obrotowego. Do ruchów oscylacyjnych należy na przykład użyć prowadnicy igły. W przypadku obciążeń udarowych lub w środowiskach o zwiększonym brudzie łożyska ślizgowe mogą być również alternatywą dla liniowych łożysk kulkowych. Wybór materiału dla elementów rolkowych zależy również od zastosowania. Kulki stalowe mają wysoką twardość, są wytrzymałe i mogą pochłaniać duże obciążenia. Chociaż są one opłacalne, są również podatne na korozję. Łożyska kulkowe liniowe z korpusami rolkowymi ze stali nierdzewnej są zatem najlepszym wyborem w środowiskach mokrych. Udźwig i odporność na wpływy zewnętrzne są zatem kluczem do wstępnej selekcji. Dokładność jest kolejnym czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę. W zastosowaniach wymagających wysokiej precyzji zakres tolerancji łożyska nie może być zbyt duży; zaleca się stosowanie specjalistycznych, droższych liniowych łożysk kulkowych. Prowadnice klatki kulowej mogą być również alternatywą, jeśli prowadnica liniowa ma na celu pokrycie tylko krótkiej odległości.
W zastosowaniach o niższej precyzji, użycie niedrogiego produktu często może być dobrym wyborem. Wskazana jest ocena wymaganej dokładności. Koszty można potencjalnie zmniejszyć, korzystając z elementów o wartości C. Ekonomiczne łożyska liniowe można znaleźć na przykład w sklepie MISUMI. Znajdź te warianty, wpisując wyszukiwany termin „opłacalny” w polu wyszukiwania. Więcej informacji na ten temat można również znaleźć w naszym artykule „Łożyska ślizgowe – redukcja kosztów dzięki produktom efektywnym kosztowo”.
Dostępne są na przykład następujące opłacalne łożyska liniowe:
Instrukcja montażu łożyska kulkowego liniowego
Precyzyjny montaż liniowych łożysk kulkowych ma zasadnicze znaczenie dla pełnej funkcjonalności. Dokładna współosiowość elementów łożyska jest również ważna dla zapewnienia równomiernego działania. Ważne jest, aby unikać przymusowego wkładania osi pod kątem do łożyska, ponieważ w przeciwnym razie może dojść do uszkodzenia koszyka kulkowego.
Poniżej przedstawiono różne warianty mocowania:
Montaż z płytami ograniczającymi i elementem dystansowym
Tuleja dystansowa została zaprojektowana tak, aby dokładnie wypełnić szczelinę między dwoma łożyskami utworzonymi przez głębokość elementu. Zatrzymanie zapobiega poślizgowi.
Płyty ograniczające umożliwiają elastyczne konstrukcje niezależnie od długości obudowy. Łożyska kulkowe i wały liniowe można również montować w pobliżu powierzchni końcowych. Płyty ograniczające mogą być również używane do blokowania liniowych łożysk kulkowych.
Montaż z pierścieniami ustalającymi
Proste liniowe łożyska kulkowe są zazwyczaj wyposażone w jeden lub dwa rowki pierścieniowe. Jeśli pierścień ustalający jest włożony do rowka pierścienia, można go użyć do zamocowania łożyska, które jest wciskane w obudowę. Jeśli pierścień ustalający jest włożony do pierścieniowego rowka na obudowie, może służyć jako ogranicznik boczny, a tym samym bezpiecznie ustawić liniowe łożysko kulkowe. Zastosowanie pierścieni ustalających jest odpowiednie dla ograniczeń przestrzennych i średnich obciążeń.
Montaż z ogranicznikami
Ograniczniki służą również do bezpiecznego ustawiania łożyska. Pierwszym krokiem jest wprowadzenie liniowego łożyska kulkowego do odpowiednich otworów precyzyjnych na obudowie. Ograniczniki i obudowa są następnie skręcane razem, co powoduje przesunięcie liniowego łożyska kulkowego przez ograniczniki, aż ograniczniki oprze się o zewnętrzną ścianę obudowy. Jeśli konieczna jest dalsza kompensacja długości, można również zastosować dodatkową kompensację i elementy dystansowe.
Montaż z kołnierzem
Montaż liniowych łożysk kulkowych z kołnierzem jest prostą, ale stabilną opcją. Zintegrowana płyta kołnierzowa gwarantuje wysoką sztywność i niezawodne mocowanie. Podczas instalacji należy zwrócić uwagę na kierunek (otwór przelotowy lub otwór gwintowany) i powierzchnie współpracujące. Zawsze istnieje powierzchnia współpracująca dla wyrównania promieniowego liniowego łożyska kulkowego.
W celu zoptymalizowania integracji liniowych łożysk kulkowych są one dostępne w wersjach z czołem kołnierza, środkiem kołnierza i kołnierzem z prowadnicą, a także w różnych wersjach kołnierza.
Wskazówka dla praktyków: Łatwy montaż ze sprzężonym pierścieniem zaciskowym i dźwigniami krzywkowymi
Użycie pierścienia zaciskowego lub dźwigni krzywkowej sprawia, że montaż jest wyjątkowo łatwy. Może to być bardzo pomocne, zwłaszcza podczas wyrównywania np. stołu pozycjonującego dla materiałów w instalacjach ręcznych. Pierścień zaciskowy umożliwia łatwe i bezpieczne ustawienie stołu materiałowego poprzez ręczne zaciskanie liniowych łożysk kulkowych na wale bez uszkadzania wału liniowego.
Konserwacja liniowego łożyska kulkowego
Liniowe łożyska kulkowe MISUMI są traktowane olejem hamującym korozję. Olej hamujący korozję nie wpływa na smary łożyskowe. Ponadto jednostka smarowania MX może być używana do ciągłego smarowania podczas pracy. Poniżej przedstawiono skuteczność smarowniczek MX i podano dodatkowe instrukcje dotyczące konserwacji.
Korzystanie z jednostek smarowania MX
Zespoły smarowania MX mogą mierzyć smarowanie.
Przeprowadzono długotrwały test zespołu smarowania MX bez konserwacji.
- LMU12: Brak środka smarnego / standard
- LMU-MX12: Smar MX i zespół smarowania
- Odległość podróży określona w km
Zastosowano następujące warunki badania: Jako próbkę zastosowano liniowe łożysko kulkowe LMU12 z olejem antykorozyjnym i liniowe łożysko kulkowe LMUX12 z jednostką smarującą MX. Inne parametry:
- Efektywne obciążenie: 206 N (50% obciążenia dynamicznego 412 N)
- Średnia prędkość: 42 m/min (0,7 m/s)
- Smar: smar, tylko napełnianie początkowe (tylko LMU-MX12)
- Materiał trzonu: EN 1.3505 Equiv. 58HRC
- Działanie: 24-godzinna praca ciągła
Wynik testu wytrzymałościowego: Dzięki efektywnemu obciążeniu testowemu wynoszącemu 50% nośności, konstrukcja z jednostką smarowania MX osiągnęła stałą wydajność 2,5 razy dłuższą niż bez jednostki smarowania MX. Są to wartości referencyjne, które nie są uznawane za gwarancję producenta.
Błąd montażu – otwory kołnierzowe i wpuszczane lub przelotowe
Na poniższym rysunku przedstawiono prawidłowe i nieprawidłowe obchodzenie się z liniowymi łożyskami kulkowymi z kołnierzem i zespołem smarowania:
Smarownic MX nie wolno używać jako prowadnic, jak pokazano na rysunku (2). Może to spowodować uszkodzenie obudowy. Zamiast tego należy użyć liniowego łożyska kulkowego z kołnierzem i prowadnicą, jak pokazano tutaj, jako przykładu montażu na rysunku (3) lub przełączyć się na konstrukcję z kołnierzem powierzchni końcowej, która jest pokazana jako przykład montażu na rysunku (1). Demontaż zespołu smarowania MX i liniowych łożysk kulkowych spowoduje błędy i należy ich unikać.
Ogólne instrukcje smarowania
Rzędy kulowe w liniowych łożyskach kulkowych należy smarować przed i podczas użytkowania. Zmniejsza to tarcie i zużycie. Smar tworzy warstwę między kulkami i powierzchniami tocznymi, co jednocześnie zapobiega zakleszczeniu. Wersje smarne L, G i H są dostępne dla określonych wymagań. Są one dostosowane do różnych warunków pracy i obciążeń.
Powłoka LTBC wydłuża również żywotność liniowych łożysk kulkowych i wału liniowego. Powłoka Low Temperature Black Chrome (LTBC) chroni przed korozją i minimalizuje odbicia. Dowiedz się więcej o powierzchniach o niskim odbiciu, LTBC i innych opcjach na tym blogu.
Podobne artykuły
