Для чего нужен линейный подшипник
Линейные подшипники – типы, особенности конструкции, применение
Линейные подшипники представляют собой механизмы различного типа, сложности и конструкции, которые применяются преимущественно в конвейерном оборудовании для удовлетворения потребностей отдельных промышленных сфер. С каждым годом необходимость в эксплуатации отдельных модификаций подобных систем на предприятиях только возрастает.
Структура
Линейные подшипники, известные также как шариковые направляющие валов и втулок, состоят из металлического сегмента качения и полимерных сепараторов. Свободное перемещение шариков обеспечивает возможность применения в оборудовании с неограниченной длиной передвижения валов по направляющим.
Согласно отдельным стандартам, производится несколько отдельных конструкций подшипников – малогабаритные и изделия, предназначенные для повышенных механических нагрузок.
Выделяют линейные подшипники, которые отличаются способом перемещения по направляющим.
Конструкции с шариковой втулкой представлены в виде металлического цилиндра, в средине которого передвигаются железные шарики по принципу замкнутого контура. При этом втулка получает свободный ход вдоль вала, что обеспечивает плавное функционирование системы с незначительным люфтом.
Следующий тип – подшипник линейного перемещения с кареткой, который содержит несущую платформу. Внутри каретки по замкнутым дорожкам циркулируют элементы качения. Обеспечивается подвижность этой конструкции за счет четырех независимых цепочек шариков, которые формируют блок качения. При езде каретки по шлифованной и закаленной рельсовой направляющей шарики отдельных дорожек прокатываются по закольцованным канавкам, подталкивая друг друга.
Реализация указанной выше схемы способствует поддержанию незначительного коэффициента трения. Впрочем, снизить негативные последствия для функционирования механизма в результате интенсивного контакта составляющих элементов позволяет подача смазывающих материалов посредством ниппеля, расположенного на внешней поверхности каретки. Чтобы защитить линейные подшипники с кареткой от проникновения внутрь посторонних частиц, блоки качения снабжают специальными скребками и резиновыми уплотнителями.
Преимущества
По сравнению с конструкциями на основе шариковых втулок, устройства с линейными каретками отличаются сниженным люфтом в процессе эксплуатации, а также более внушительной грузоподъемностью. В то же время оба типа линейных подшипников скольжения обладают низким уровнем трения во время хода по направляющим, воспроизведением незначительных шумов, простотой монтажа и обслуживания. Среди прочих достоинств стоит отметить широкую доступность различных модификаций для отдельных промышленных отраслей, низкую стоимость и длительный срок службы.
Сферы применения
Линейный подшипник скольжения благодаря реализации простого и надежного механизма успешно используется широким рядом предприятий отдельной направленности. Эксплуатируются подобные конструкции, прежде всего, для обеспечения конвейерного производства в цехах пищевой промышленности, в станкостроении, при сборке технически сложных приборов, в деревообрабатывающей промышленности, робототехнике.
Особую роль линейные подшипники играют при реализации задач, поставленных перед производителями упаковочного оборудования. Ведь именно здесь повышенное значение имеет конструирование механизмов с валами, способными передвигаться вдоль горизонтальных и вертикальных направляющих.
© 2020 ООО «СпецПромПодшипник»
Все права защищены.
г. Москва, вн.тер.г. муниципальный округ Коньково, ул. Бутлерова, д. 17, этаж 3, ком. 217
Устройство линейных подшипников
В прямолинейном движении в ЧПУ направляющие могут быть представлены цилиндрическим стержнем и линейным подшипником. Это опоры, обеспечивающие прямое передвижение ползунов, столов и суппоров. Они, под действием сил, могут перемещаться по заданному направлению. Популярным видом комплектующих для ЧПУ стал подшипник sbr20uu. Это вид кареток, который применяют в паре с округлым валом с опорой марки SBR20. Данный подшипник нужен для перемещения исполнительного механизма.
Для чего нужны линейные подшипники sbr20uu
Вал диаметром 20 мм дает возможность использовать sbr20uu и SBR20 совместно для средних нагрузок. Например, данные комплектующие подойдут для станков и граверов по обработке:
• алюминия
• пластика
• древесины.
Направляющие здесь выбираются длиной 100-200 см. Сами каретки sbr20uu относят к шариковым подшипникам, вмонтированным в алюминиевый корпус. В СНГ такие детали получили популярность с появлением в продаже техники фирм SKF, Bosch и HIWIN. Однако информацию о них не включают в общетехнические издания.
У направляющих качения есть общий плюс: они практически не сопротивляются движению. Показатель сопротивления линейных подшипников в двадцать раз ниже, чем у направляющих скольжения. Помимо этого, их работа почти не зависит от скорости перемещения.
Принцип работы линейных подшипников
Устройство линейных подшипников основано на взаимодействии тел качения, сепаратора, наружной гильзы, запорных колец и элементов уплотнения. Гильза гладко отшлифована и отличается повышенной твердостью. В роли тел качения выступают шарики. Они изготовлены из стали с антифрикационными свойствами. Внутри сепаратора эти шарики крутятся по замкнутой траектории.
Запорные кольца применяют для фиксации детали в корпусе. Однако бывают линейные подшипники без таких колец. Поскольку направляющие качения вкупе относятся к сложным в изготовлении механизмам, рекомендуется покупать их у проверенных поставщиков. При производстве им необходима термическая обработка. Линейные подшипники предъявляют повышенные требования в вопросах гигиены при изготовлении. Поэтому следует рассмотреть для приобретения качественно сделанный подшипник sbr20uu.
Для чего линейные подшипники
Современная механика требует реализации множества сложных и ответственных задач, поэтому конструкторами постоянно разрабатываются различные узлы и детали. Новые типы опор валов и осей, в принципе которых лежат качение или скольжение, появляются в мире регулярно. Относительно недавней разработкой можно считать линейные подшипники – опорные элементы, призванные обеспечивать поступательное перемещение. Многие известные во всем мире бренды готовы предложить различные варианты этих деталей, спрос на которые стабильно растет во многих отраслях человеческой деятельности. Сегодня без особых проблем можно приобрести подшипник линейный скольжения или качения разного размера, типа и исполнения.
Области применения линейных подшипников и их виды
Современный подшипник линейного скольжения или качения иногда называют направляющими, так как это слово наиболее полно определяет назначение этой детали – направлять вал, ось или штангу, перемещающуюся в направлении, параллельном ее оси. Основным элементом этой опоры является шариковая или простая втулка с антифрикционными вкладышами. Очень долго этот тип подшипников не развивался, так как в производстве и транспорте безраздельно царило вращение, и спросом пользовались только радиальные, упорные и комбинированные вращающиеся опоры. Но с развитием современных технологий и появлению обработки материалов на станках ЧПУ, робототехники, 3D печати и других инновационных направлений с перемещением деталей в трех осях координат, стал нужен узел, обеспечивающий поступательное движение высокой точности и скорости.
В продаже представлены три типа линейных опор, которые удовлетворяют все потребности современной техники:
• Шариковые втулки;
• Направляющие профильного типа;
• Направляющие с телескопическим принципом.
Востребованы также такие разновидности этих опор как шлицевые втулки. Пока еще не слишком распространены магнитные и высокоточные подшипники на основе гидростатических сил, спрос на которые постепенно увеличивается в наукоемких отраслях деятельности человека.
Все компоненты, из которых состоит линейный подшипник, делятся на две основные группы. В первую входят детали узла, совершающие перемещение: каретка, шариковая или роликовая, втулка с телами качения или разрезного типа, сепаратор. Вторая – это элементы, относительно которых происходит перемещение: вал, рельс, линейная опора. Устройство опорного узла может являться как сложным, так и предельно простым. В зависимости от типа и назначения изделия, оно может поставляться как в виде готового продукта, так и состоять из отдельных компонентов для сборки на месте. Стандарты размеров подшипников охватывают очень широкий диапазон, и у нас в стране не составит труда отыскать как миниатюрный узел для привода 3D-принтера, так и массивную деталь для заводского манипулятора сборочного конвейера.
Смазка линейных подшипников
В используемых сегодня опорах линейного перемещения применяются различные принципы смазывания и типы смазочных материалов. Так как в отдельных случаях смазка подшипников затруднена, некоторыми производителями, например SKF, выпускается особая серия продуктов, в которые консистентная смазка внесена на заводе. Так как необходимый для эффективной работы детали объем материала надежно удерживается уплотнениями, такой узел не нуждается в обслуживании на протяжении всего срока эксплуатации.
Но большинство деталей такого типа требует регулярного и качественного обслуживания, важной частью которого всегда было смазывание. Обычно при выборе смазки принято ориентироваться на требования производителя подшипника. Линейные опоры менее требовательны к свойствам смазочных материалов, чем работающие на высоких скоростях радиальные и упорные подшипники, но эксперименты в этой области могут привести к выходу детали из строя. Мелкие узлы, работающие с минимальной нагрузкой и с небольшими скоростями, смазывают силиконовыми смазками. Для промышленных моделей, нагрузка на которые высока, а условия эксплуатации усложнены, применяют специально разработанные для линейных перемещений консистентные смазки, такие как LGEP2 от компании SKF. Благодаря своим свойствам этот материал считается универсальным, и его применяют в самых разных отраслях.
Как купить линейные подшипники
Так как спрос на линейные опоры скольжения и качения постоянно растет, то на мировом рынке почти ежедневно появляются новые производители. Стоит отметить, что так как подшипники такого типа используются чаще всего в высокоточном оборудовании, их выбор считается ответственной и непростой задачей. Наш интернет-магазин подшипников предлагает широкий ассортимент узлов для использования в разных сферах деятельности и условиях эксплуатации. Все позиции проходят проверку на соответствие требованиям качества и отвечают ISO и отечественным ГОСТам.
Менеджеры магазина готовы оказать квалифицированную помощь при выборе продукции и подробно рассказать про любую деталь из каталога и особенности ее использования. Любой линейный подшипник купить в Москве теперь можно быстро, недорого и не опасаясь столкнуться с подделкой. Наша компания получает продукцию исключительно у производителя, поэтому отвечает за каждую единицу товара, находящегося на нашем складе. Все товары сертифицированы и имеют официальную гарантию на территории России. У нас вы можете заказать один подшипник или партию любого объема с доставкой в любой регион страны.
Линейные подшипники
Рис. 1 Элементы линейного подшипника
Наружная гильза является корпусом линейного подшипника. Гильза имеет высокую твердость и шлифованную поверхность.
Уплотнение скребкового типа служит для предотвращения попадания грязи в подшипник и сохранения в нем смазки. Уплотнение может быть встроенного и разделяемого типа. Уплотнение разделяемого типа рекомендуется при работе в загрязненной среде.
Запорные кольца служат для фиксации линейного подшипника в корпусе и ничем не отличаются от применяемых в машиностроении пружинных кольцевых стопоров (зегеров). Возможна поставка подшипника как с кольцами, так и без них.
Линейные подшипники стандартизованы. Стандарт ISO 10285 содержит основные размеры, отклонения и определения для линейных шариковых подшипников. Они классифицируются по сериям геометрических размеров и классов точности. В таблице 1 содержатся размеры различных серий подшипников, наиболее часто встречающихся на нашем рынке.
Рис. 2 Основные размеры линейных подшипников
Таблица 1. Основные размеры линейных подшипников, мм
Диаметр направляющей d
а) Подшипники закрытого типа
б) Регулируемые (прорезные) подшипники
в) Подшипники открытого типа
Рис. 3 Типы линейных подшипников
Величина радиального зазора в паре подшипник – направляющая зависит от полей допусков посадочного отверстия и направляющей. Рекомендуемые посадки (посадочное отверстие/направляющая): для закрытых подшипников — H 6/ h 6, H 7/ h 7; для подшипников регулируемого и открытого типов — H 6/ h 6, JS 6/ h 6, K 6/ h 6, H 7/ h 7, JS 7/ h 7, K 7/ h 7.
Подшипники регулируемые (прорезные) и открытые имеют возможность регулировки радиального зазора. В конструкциях с так называемым нулевым зазором, радиальные зазоры должны быть уменьшены регулировочным винтом в корпусе подшипника. Если узел подвергается воздействию вибрации, должны быть предусмотрены меры по стопорению регулировочного винта. Радиальный зазор в подшипниках закрытого типа не регулируется.
Если требуется отрицательный зазор (предварительный натяг), рекомендуется установить нулевой зазор, используя фальш-направляющую. Диаметр фальш-направляющей должен быть меньше рабочего на величину желаемого предварительного натяга.
Расчет и выбор линейных подшипников (как и обычных подшипников качения) основан на понятиях номинальной долговечности, номинальной динамической грузоподъемности, статической грузоподъемности и приведенной нагрузки.
Номинальная долговечность — такое число часов работы, которое выдерживают 90% или более подшипников одной группы, выполненных из одинаковых материалов и заданным качеством, и работающих в идентичных условиях.
Долговечность подшипников в значительной мере определяется качеством и твердостью направляющей, используемой с линейным подшипником. Закалка направляющей и ее шлифовка обеспечивает продолжительную эксплуатацию линейных подшипников.
Значения динамической грузоподъемности C и статической грузоподъемности C 0 приводятся в каталогах подшипников. Сводные данные от различных изготовителей приведены в таблицах 2 и 3. Поскольку на рынке наиболее широко распространены подшипники серии 3, они вынесены в отдельную таблицу 3.
Таблица 2 Динамическая и статическая грузоподъемность подшипников серий 1,2,4
Диаметр направляющей d
BOSCH
BOSCH
BOSCH
Таблица 3 Динамическая и статическая грузоподъемность подшипников серии 3
Диаметр направляющей Æ d, мм
Стандартные линейные подшипники
Улучшенные линейные подшипники
Приведенная нагрузка определяется исходя из схемы нагружения всего механизма. Она может быть постоянной, переменной или сопровождаться ударами. Кроме того, для линейных подшипников следует учитывать направление действия нагрузки относительно тел качения.
Рис. 4 Направление нагрузки
Для отрытых линейных подшипников коэффициенты f e или fo e , аналогично учитывающие направление нагрузки следует брать по рисунку 1 [1], в зависимости от угла e ° приложения нагрузки.
F, Н — эквивалентная динамическая нагрузка
F1, F2, …, Fn, Н — ступенчатые дискретные динамические нагрузки
При линейном изменении нагрузки от Fmin до Fmax эквивалентная нагрузка 
Коэффициент твердости направляющей fH определяется по рисунку 2 [1]. Температурный коэффициент ft определяется по таблице 3 [1]. Коэффициент номинальной долговечности fL определяется по рисунку 3 [1].
По требуемой динамической грузоподъемности по каталогу фирмы – производителя подбирается подшипник с следующей более высокой динамической грузоподъемностью. Сводные даные наиболее распространенных типоразмеров приведены в таблицах 2 и 3. Затем производится расчет ожидаемой долговечности.
Линейные подшипники обладают низким коэффициентом трения. Коэффициент трения m неуплотненных подшипников с маслом в качестве смазки лежит в пределах 0,001 и 0,004. В таблице 4 [1] приведены ориентировочные значения сил трения покоя и движения для линейных подшипников, имеющих уплотнение с двух сторон и не нагруженных радиальными силами.
На рисунке 5 приведены возможные варианты установки линейных подшипников в корпусах.
Фиксация подшипника при помощи наружных пружинных упорных колец
Фиксация подшипника при помощи внутренних пружинных упорных колец
HIWIN Москва. Линейные подшипники, подшипник линейного перемещения, опорные подшипники, подшипники скольжения, линейные направляющие. Продажа и доставка по России.
Новости
Преимущества и особенности линейных подшипников HIWIN
Линейные подшипники в отличие от других моделей не вращаются, а выполняют поступательные движения. Такие сборные узлы в определенном режиме перемещают каретку либо втулку вдоль вала. Рассматривая каталог подшипников, будьте готовы к тому, что названия таких узлов могут быть различными. Их именуют также рельсовыми направляющими и шариковыми втулками.
Подшипники HIWIN осуществляют линейное перемещение, используя тела качения, такие как шарики или ролики. Благодаря рециркуляции тел качения между рельсом и кареткой достигается высокая точность линейного перемещения. По сравнению с традиционным скольжением коэффициент трения для направляющей составляет всего 1/50 часть. Благодаря принудительному перемещению каретки по рельсе, подшипник может выдерживать нагрузку как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях. Благодаря этим особенностям направляющие HIWIN достигают высокой точности перемещения, особенно с высокоточными ШВП.
Широкий ассортимент изделий включает в себя подшипники, корпуса, валы и дополнительное оборудование, которые позволяют конструировать направляющие системы для линейного перемещения в разнообразных областях применения.
Ищите, где купить линейный подшипник в Москве? Обратитесь к нашим специалистам, и мы обязательно найдем интересующую вас модель. Компания ставит своей целью обеспечить покупателей качественными подшипниками и сопутствующим сервисом на высоком уровне. Доставка осуществляется транспортными компаниями, либо возможен самовывоз со склада. Оплата возможна как наличным, так и безналичным платежом.
Преимуществами использования линейных подшипников являются:
Высокая точность позиционирования
Когда груз перемещается с помощью рельсовой направляющей, фрикционный контакт между грузом и основанием представлен контактом качения. Коэффициент трения составляет 1/50 часть от традиционного контакта, и разница между динамическим и статическим коэффициентом трения мала. По этой причине отсутствует проскальзывание во время движения.
Длительный срок службы при высокой точности перемещения
При традиционном скольжении неточности в позиционировании объясняются встречным потоком масляной пленки. Недостаточная смазка является причиной износа контактных поверхностей, что приводит ко все большим неточностям. В отличие от этого, контакт качения имеет незначительный износ, поэтому оборудование достигает длительного срока службы при высокой точности перемещения.
Высокоскоростное перемещение при незначительном тяговом усилии
По причине того, что профильные направляющие имеют низкое фрикционное сопротивление, для перемещения груза необходимо приложить незначительное усилие. Это приводит к экономии энергии, особенно в подвижных частях системы. Это особенно актуально для возвратно-поступательных механизмов.
Равная грузоподъемность во всех направлениях
Благодаря специальному дизайну линейные подшипники выдерживают нагрузки как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении. Обычные направляющие скольжения выдерживают незначительные нагрузки в направлении, параллельном контактной поверхности. Так же существует значительная вероятность потери точности при нагрузке в этом направлении.
Легкость установки
Установка направляющей отличается простотой. Соответствующая подготовка поверхности, следование рекомендациям по установке, и затяжке крепежных винтов дает высокоточное линейное перемещение.
Легкость смазки
В традиционных системах скольжения недостаточность смазки приводит к износу контактных поверхностей. Также может быть достаточно сложно обеспечить соответствующую смазку контактных поверхностей по причине сложности нахождения соответствующего места ввода смазки. В линейном подшипнике смазка может быть легко подана через специальный ниппель, расположенный на каретке. Также есть возможность использовать центральную систему смазки.
Взаимозаменяемость
По сравнению с традиционными системами, рельсовые направляющие могут быть легко заменены в случае возникновения поломки. Для высокого уровня точности рекомендуется использовать несменные системы, настраиваемые на предприятии-изготовителе.
Главным преимуществом линейных подшипников является универсальность, возможность решения широкого спектра задач, стоящих перед современными разработчиками систем автоматизации.
Подшипники HIWIN или рельсовые направляющие – решение для линейных перемещений, проверенное временем.
тел. +7 (495) 177-01-02
E-mail: info@hiwin.msk.ru
При использовании материалов сайта
ссылка на www.hiwin.msk.ru обязательна.