Překládáme náš obchod do češtiny!
Protože však máme mnoho produktů a stránek, bude to nějakou dobu trvat. Mezitím bude náš katalog produktů k dispozici v angličtině. Děkujeme vám za trpělivost!
Lineární kuličková ložiska – výběr, instalace a údržba
Lineární kuličková ložiska jsou důležitými součástmi v mnoha strojírenských aplikacích. Funkcí lineárních kuličkových ložisek je umožnit přesný a nízký třecí pohyb podél osy. Tento článek poskytuje důležité pokyny pro výběr, instalaci a údržbu lineárních kuličkových ložisek, abyste si mohli být jisti, že najdete správné ložisko pro svou aplikaci a vytěžíte z něj maximum.
Co je lineární kuličkové ložisko a jak je vyrobeno?
Lineární kuličková ložiska jsou válečková ložiska se speciální konstrukcí. Fungují také s valivými prvky (kuličkami). Obecně se termín kuličkové ložisko používá k označení komponenty, která má vnitřní a vnější kroužek oddělený kuličkami (válečkovými prvky), které jsou navrženy tak, aby podpíraly rotační prvek. Lineární vodítko s lineárním kuličkovým ložiskem je však navrženo tak, aby vedlo lineární pohyb podél válcové hřídele s co nejmenším třením. Za tímto účelem je v lineárním kuličkovém ložisku nainstalován tzv. recirkulační kuličkový mechanismus. Recirkulační kuličkový mechanismus umožňuje, aby se kuličky otáčely lineárně vzhledem k hřídeli. Na konci závodu jsou kuličky vráceny recirkulační dráhou, která není v kontaktu s hřídelí. Lineární kuličková ložiska jsou navržena pro vysoce přesné, přísně lineární pohyby a nemohou se přizpůsobovat rotačnímu pohybu.
- (1) Boční těsnicí kroužek
- (2) Vnější válec
- (3) Kuličková klec
- (4) Ocelové kuličky
- Mazací jednotka (MX)
Lineární kuličková ložiska se používají ve spojení s lineárními osami. Lineární pohybový mechanismus obvykle používá ocelové kuličky pro neomezený lineární pohyb. Ocelové kuličky běží nepřetržitě v rámci specifikované dráhy kuličkové klece zatímco se odvalují na povrchu lineární hřídele. Lineární kuličková ložiska provádějí lineární pohyb s nižším třením a vysokou přesností ve srovnání s kluznými ložisky. Lineární kuličková ložiska se používají v mnoha aplikacích, jako jsou zařízení pro manipulaci s materiálem a výrobní linky polovodičů.
Kromě lineárních kuličkových ložisek existují také jiné formy valivých ložisek, které umožňují lineární pohyb. Patří sem například kuličkové klece nebo vodiče jehel. V případě vodítek klece jsou kuličky umístěny v kleci, která se odvaluje a klouže po vnitřním a vnějším povrchu. Klec však také minimalizuje dráhu, a proto je tato forma valivých ložisek vhodná pouze pro krátké lineární pohyby. Vodiče jehel vyžadují vodicí hřídel s plochými povrchy pro rolování valivých prvků. Jsou navrženy podobně jako vodítko klece koule, ale jsou schopny absorbovat vyšší síly díky valivým prvkům ve tvaru jehly. Tvar jehly také zabraňuje zkroucení. Vodiče jehel jsou však vhodné pouze pro krátké lineární pohyby. Žádný tvar nemá recirkulační mechanismus.
Lineární kuličková ložiska obecně nemají funkci proti otáčení. Alternativou pro převod točivého momentu jsou hřídele s kuličkovými drážkami, nazývané také momentové hřídele, a vodiče jehel. Protože zkosené hřídele lze také použít jako vodicí hřídele, ale nejsou to hřídele na bázi válečku, nejsou zde zahrnuty.
Předběžné úvahy při výběru lineárních kuličkových ložisek
Základní otázka pro výběr lineárních kuličkových ložisek je: Jaký je tvar hřídele? Lineární kuličková ložiska jsou navržena pro použití s vysoce přesnými kulatými hřídeli. Obvykle se jako konstrukční přístup k prevenci možného radiálního otáčení lineárních kuličkových ložisek používají dva paralelní lineární hřídele. Profilové kolejnice s jezdcem lze také použít pro vyšší nosnost nebo v případě omezeného prostoru.
Další otázka, kterou je třeba položit, je: Jak je lineární kuličkové ložisko integrováno? To má dopad na tvar. Lineární kuličková ložiska s přírubami mohou být například připevněna přímo k pouzdru. Příruba poskytuje stabilní podporu a rovnoměrné rozložení síly. Lineární ložiska s pouzdry nabízejí větší ochranu životního prostředí než lineární ložiska bez pouzder, ale jsou méně flexibilní. Pouzdra se snadněji instalují a obvykle mají pevnou zarážku, která usnadňuje vyrovnání.
MISUMI nabízí tři možnosti montáže lineárních kuličkových ložisek:
- Bez příruby: prostorově úsporná montáž, ideální pro kompaktní konstrukce a omezený instalační prostor
- s přírubou: kruhová/čtvercová/kompaktní příruba (poskytuje flexibilitu pro polohování a upevnění)
- s tvarem bloku / pouzdrem (poskytuje stabilitu a tím i vysokou nosnost)
Následující tabulka poskytuje přehled dostupných návrhů a tvarů, jako jsou přírubové nebo otevřené:
| Tvar | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Konstrukce | S přírubou (kruhová příruba, kompaktní příruba, čtvercová příruba) |
Rovná | Jednotky lineárních kuličkových ložisek (pouzdro v krytu) |
||||
| Příruba na dosedací plochu (zarovnaná) | Příruba s vodítkem (zapuštěná) | Příruba vycentrovaná | Nepřetržitě válcová | Široký kryt | Vysoké bloky | Ložiskový blok | |
| Jednoduchá |  |
 |
 |
 |
 |
 |
|
| Dvojitá |  |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
| Dlouhá |  |
 |
|||||
V posledním kroku by měly být zváženy následující ovlivňující proměnné:
- Podmínky prostředí
- Jmenovité zatížení a požadovaná rychlost
- Přesnost
- Chemická odolnost
- Počet oběžných drážek
- Typ zatížení
V závislosti na typu zatížení si můžete například vybrat mezi krátkými nebo jednoduchými lineárními kuličkovými ložisky nebo dvojitými lineárními kuličkovými ložisky. První z nich jsou vhodnější pro lehké zátěže, ale ne při velkém momentovém zatížení (offset zatížení). Zde by měla být použita dvojitá/vícevrstvá lineární kuličková ložiska. Obecně řečeno, lineární kuličková ložiska nejsou vhodná pro rotační pohyb. Pro oscilační pohyby je třeba například použít vodič jehly. U rázových zátěží nebo v prostředí se zvýšenou špínou mohou být kluzná ložiska také možnou alternativou k lineárním kuličkovým ložiskům. Volba materiálu pro válečkové prvky také závisí na aplikaci. Ocelové kuličky mají vysokou tvrdost, jsou robustní a dokáží absorbovat vysoké zatížení. Přestože jsou nákladově efektivní, jsou také náchylné ke korozi. Lineární kuličková ložiska s tělesy válečků z nerezové oceli jsou proto nejlepší volbou ve vlhkém prostředí. Nosnost a odpor vůči vnějším vlivům jsou proto klíčem k předběžnému výběru. Dalším faktorem, který je třeba vzít v úvahu, je přesnost. U vysoce přesných aplikací nesmí být rozsah tolerance ložisek příliš velký; doporučuje se použití specializovaných, dražších lineárních kuličkových ložisek. Vodiče kulové klece mohou být také alternativou, pokud je lineární vodítko určeno k pokrytí pouze krátké pojezdové vzdálenosti.
V aplikacích s nižší přesností může být často dobrou volbou použití nákladově efektivních položek. Doporučuje se vyhodnotit požadovanou přesnost. Náklady lze potenciálně dále snížit použitím položek C-hodnoty. Nákladově efektivní lineární ložiska lze například nalézt v dílně MISUMI. Tyto varianty můžete najít zadáním hledaného výrazu „nákladově efektivní“ do vyhledávacího pole. Více informací o tomto tématu naleznete v našem článku Kluzná ložiska – Snižování nákladů díky nákladově efektivním produktům.
K dispozici jsou například následující nákladově efektivní lineární ložiska:
Pokyny k instalaci lineárního kuličkového ložiska
Pro dosažení plné funkce je nezbytná přesná instalace lineárních kuličkových ložisek. Přesné zarovnání ložiskových komponent je také důležité pro zajištění jednotného provozu. Je důležité vyhnout se násilnému zasouvání osy pod úhlem do ložiska, protože by mohlo dojít k poškození kuličkové klece.
Níže jsou uvedeny různé varianty montáže:
Montáž se zarážkovými deskami a distanční vložkou
Rozpěrná objímka je navržena tak, aby přesně vyplnila mezeru mezi dvěma ložisky vytvořenými hloubkou součásti. Zarážky zabraňují sklouznutí.
Zarážkové desky umožňují flexibilní konstrukce bez ohledu na délku pouzdra. Lineární kuličková ložiska a hřídele lze také instalovat v blízkosti koncových ploch. K uzamčení lineárních kuličkových ložisek lze použít také zarážkové desky.
Montáž s přídržnými kroužky
Přímá lineární kuličková ložiska jsou obvykle vybavena jednou nebo dvěma drážkami kroužku. Pokud je do drážky kroužku vložen pojistný kroužek, lze jej použít k zajištění ložiska, které je vloženo lisem do pouzdra. Pokud je přídržný kroužek vložen do prstencové drážky na krytu, může sloužit jako boční zarážka a bezpečně tak umístit lineární kuličkové ložisko. Použití přídržných kroužků je vhodné pro prostorová omezení a střední zatížení.
Montáž se zarážkami
Zarážky se také používají k bezpečnému umístění ložiska. Prvním krokem je vložení lineárního kuličkového ložiska do odpovídajících přesných otvorů na krytu. Zarážky a pouzdro jsou poté sešroubovány k sobě, což způsobí, že lineární kuličkové ložisko je posunuto zarážkami, dokud se zarážky nedostanou k vnější stěně pouzdra. Pokud je nutné další vyrovnání délky, lze použít také další vyrovnání a distanční prvky.
Montáž s přírubou
Montáž lineárních kuličkových ložisek s přírubou je jednoduchá, ale stabilní varianta. Integrovaná přírubová deska zaručuje vysokou pevnost a spolehlivé upevnění. Během instalace je důležité věnovat pozornost směru (průchozímu otvoru nebo otvoru se závitem) a protilehlým povrchům. Pro radiální zarovnání lineárního kuličkového ložiska je vždy k dispozici dosedací plocha.
Pro optimální integraci lineárních kuličkových ložisek jsou k dispozici v provedení s čelní plochou příruby, středem příruby a přírubou s vodítkem a také s různými přírubovými verzemi.
Tip pro lékaře: Snadná montáž s připojeným upínacím kroužkem a vačkovými pákami
Použití upínacího kroužku nebo vačkové páčky usnadňuje montáž. To může být velmi užitečné, zejména při vyrovnání polohovacího stolu pro materiály v ručních instalacích. Upínací kroužek umožňuje snadné a bezpečné umístění stolu s materiálem ručním upnutím lineárních kuličkových ložisek na hřídeli bez poškození lineární hřídele.
Údržba lineárních kuličkových ložisek
Lineární kuličková ložiska MISUMI jsou ošetřena antikorozním olejem. Olej inhibitoru koroze neovlivňuje maziva ložisek. Kromě toho lze pro nepřetržité mazání během provozu použít jednotku pro mazání MX. Následující text ukazuje účinnost jednotek pro mazání MX a poskytuje další pokyny pro údržbu.
Použití jednotek pro mazání MX
Mazací jednotky MX mohou měřit mazání.
Dlouhodobý test byl proveden na jednotce MX bez údržby.
- LMU12: Žádné mazivo / standard
- LMU-MX12: Mazání a mazací jednotka MX
- Vzdálenost pojezdu specifikovaná v km
Byly použity následující podmínky testu: Jako vzorek bylo použito lineární kuličkové ložisko LMU12 s antikorozním olejem a lineární kuličkové ložisko LMUX12 s jednotkou maziva MX. Další parametry:
- Efektivní zatížení: 206 N (50 % jmenovitého dynamického zatížení 412 N)
- Průměrná rychlost: 42 m/min (0,7 m/s)
- Mazivo: mazací tuk, pouze počáteční plnění (pouze LMU-MX12)
- Materiál hřídele: EN 1.3505 Equiv. 58HRC
- Provoz: 24hodinový nepřetržitý provoz
Výsledek testu odolnosti: S efektivním zkušebním zatížením 50 % nosnosti dosáhla konstrukce s jednotkou mazání MX nepřetržitého výkonu 2,5krát déle než bez jednotky mazání MX. Jedná se o referenční hodnoty, které nejsou považovány za záruku výrobce.
Chyba při montáži – Vývrty příruby a zahloubení nebo průchozí otvor
Následující obrázek ukazuje správné a nesprávné zacházení s lineárními kuličkovými ložisky s přírubou a mazací jednotkou:
Mazací jednotky MX se nikdy nesmí používat jako vodítko, jak je znázorněno na obrázku (2). Mohlo by dojít k poškození krytu. Místo toho použijte lineární kuličkové ložisko s přírubou a vodítkem, jak je znázorněno zde jako příklad montáže na obrázku (3), nebo přepněte na konstrukci s koncovou přírubou, která je zobrazena jako příklad montáže na obrázku (1). Demontáž mazací jednotky MX a lineárních kuličkových ložisek způsobí chyby a je třeba se jí vyhnout.
Obecné pokyny k mazání
Kuličkové řady v lineárních kuličkových ložiscích by měly být před použitím a během použití mazány. Tím se snižuje tření a opotřebení. Mazivo vytváří vrstvu mezi kuličkami a valivými povrchy, která současně zabraňuje zadření. Pro specifické požadavky jsou k dispozici mazací verze L, G a H. Jsou přizpůsobeny různým provozním podmínkám a zatížením.
Pokovení LTBC také prodlužuje životnost lineárních kuličkových ložisek a lineární hřídele. Nízkoteplotní povlak z černého chromu (LTBC) chrání před korozí a minimalizuje odraz. V tomto blogu se dozvíte více o površích s nízkou odrazivostí, LTBC a dalších možnostech.
