ЛИНЕЙНЫЕ ПОДШИПНИКИ И ИХ ВИДЫ
Линейные подшипники — вид механических узлов, нужных для плавного перемещения каретки либо втулки вдоль рельсовой направляющей либо вала.
Обеспечивают подвижность вдоль оси, вращение вокруг оси не нормируется или невозможно.
Встречаются рельсовые, телескопические или вальные линейные подшипники.В зависимости от некоторых конструктивных особенностей и способа крепления, различают следующие виды линейных подшипников:
- закрытые, имеющие специальные отверстия для монтажа и отличающиеся мобильностью внутренних элементов, которые с лёгкостью можно заменить при необходимости;
- открытые, характеризующиеся наличием широких разрезов на корпусе, что позволяет их использовать на валу с опорой;
- регулируемые, отличающиеся возможностью регулировать величину зазора между подшипником и (к примеру) валом;
- оборудованные фланцами (подшипник в корпусе), благодаря которым предоставляется возможность фиксации подшипника к поверхности детали
ВАЛЫ ДЛЯ ЛИНЕЙНЫХ ПОДШИПНИКОВ
Направляющие крепятся только на концах, что облегчает их монтаж. Закрепление этих направляющих всего в 2 точках приводит к тому, что на большой длине они провисают. Из-за этого эффекта в станках не используются валы длиной свыше 1 метра. Наряду с этим чрезвычайно важным является соотношение главных геометрических параметров — диаметра и длины вала. Значение отношения диаметра к длине должно находиться в интервале от 0,06 до 0,1(min0.05).
Бывают полые валы (пустой внутри) и цельные, валы из разного материала (нержавейка, алюминий, алюминий с керамическим покрытием), разной прочности, с различным диаметром.
ШЛИЦЕВОЙ ВАЛ
На поверхности такого вала располагаются специальные дорожки, по которым катятся шарики втулки. В сравнении с обычными направляющими они обладают повышенной износостойкостью и жёсткостью. Кроме того, они способны воспринимать крутящие нагрузки от втулки. Благодаря простоте монтажа валов, износостойкости профильных рельсов и возможности создания натяга данные валы активно применяются в тех случаях, когда необходимо монтировать направляющие только на концевых участках.
Идеально применяется в местах где возникает вибрация, ударная нагрузка и там где есть отдельные требование к точности линейного движения. По сравнению с обычными линейными подшипниками и валами, линейные подшипники и валы с пазом выдерживают примерно в десять раз большую нагрузку.
ВАЛ НА ОПОРЕ
Линейные валы на опорах, иначе называющиеся цилиндрическими рельсами, предназначены для обеспечения поддержки направляющих по длине. Использование этих валов позволяет предотвратить прогиб длинной направляющей под нагрузкой от движущейся каретки или под собственной тяжестью.
Цилиндрические рельсы прикрепляются напрямую к станку. Удобство и надёжность крепления направляющей к станине обеспечиваются резьбовыми отверстиями в опоре.
Недостатки у цилиндрических рельсов общие с полированными валами. Это, прежде всего, наличие люфтов у втулок и малый ресурс. Однако в отличие от полированных валов цилиндрические рельсы не прогибаются на большой длине, а, значит, обладают более высокой грузоподъёмностью. Для таких валов используют линейные подшипники открытого типа
В отдельную группу можно выделить рельсовые и телескопические системы.
РЕЛЬСОВЫЕ НАПРАВЛЯЮЩИЕ И КАРЕТКИ
Линейный рельсовый подшипник.Рельсовые направляющие и каретки используются в качестве несущего элемента, на котором «лежит» вес перемещаемого модуля. Рельс жестко крепится к несущей конструкции, например, для X и Y координат — к станине, Z — к порталу или сходному элементу, а уже на рельс надевается каретка к которой и крепится перемещаемый модуль. Профильные рельсы в качестве направляющих применяются в тех случаях, когда требуется обеспечение высокой точности. На поверхности профильных рельсовых направляющих располагаются специальные дорожки качения. Благодаря их наличию повышается равномерность распределения нагрузки на каретку по рабочей поверхности дорожек качения. Есть шариковые рельсовые подшипники и роликовые. Роликовые имеют плоские дорожки качения, а в опорных модулях вместо шариков применены ролики. Данное решение дало возможность повышения жёсткости направляющей. Возросли также ресурс и показатели грузоподъёмности.
ТЕЛЕСКОПИЧЕСКИЕ НАПРАВЛЯЮЩИЕ — ГОТОВАЯ СИСТЕМА.
Данные телескопические направляющие оснащены шариками, которые размещены в сепараторе, и отличаются высокой грузоподъёмностью в сочетании с незначительным прогибом под нагрузкой. Ходовые характеристики телескопических направляющих оптимизированы путём индуктивной закалки дорожек качения. Существуют телескопические направляющие полного или частичного выдвижения
Системы линейного перемещения — примеры использования линейных подшипников
