Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Серия HG — массовый шарикоподшипниковый профильный рельсовый направляющий ряд тяжёлой грузоподъёмности HIWIN, применяемый в ЧПУ-станках, шлифовальных и сверлильных установках, прецизионных позиционирующих узлах и тяжёлой технологической автоматике. В пределах серии HG предусмотрены три формы каретки (блока): HGH — квадратная стандартной высоты, HGW — фланцевая (низкая, широкая) и HGL — квадратная низкопрофильная. Все три типа работают с одним и тем же рельсом HGR соответствующего размера и обеспечивают одинаковые рабочие функции; различия касаются формы каретки, способа крепления к ответной плите узла, монтажной высоты сборки и распределения болтового соединения относительно центра нагружения. Корректный выбор между HGH, HGW и HGL заметно влияет на компактность узла, его восприимчивость к моментным нагрузкам и удобство монтажа. В статье разбираются конструкция HG-серии, отличительные особенности типов кареток, маркировка размеров блока (CA, CC, HA, HC), сравнительные габариты и нагрузочные характеристики, а также критерии практического выбора.
HG-серия — это профильные рельсовые направляющие с четырёхрядной шариковой циркуляцией, в которой контактные точки между шариками и дугообразной канавкой расположены под углом 45 градусов к плоскости рельса. Такая компоновка обеспечивает равные базовые грузоподъёмности в четырёх направлениях нагружения: радиальном (вертикальном вниз), реверсивно-радиальном (отрыв вверх) и двух поперечных боковых. Дугообразная (готическая) канавка даёт широкую площадь контакта шариков с дорожкой качения, что позволяет повысить статическую и динамическую грузоподъёмности при сопоставимой типоразмерной сетке.
Каждый блок HG-серии включает следующие узлы: корпус блока с дорожками качения и каналами рециркуляции, две концевые крышки с возвратными петлями, шариковый сепаратор (retainer), концевые уплотнения и плёночное скребковое уплотнение по торцам, маслёнку для пополнения смазки и боковые торцевые крышки. Сепаратор удерживает шарики от выпадения при снятии блока с рельса — это даёт возможность раздельной поставки рельсов и кареток и заменяемого монтажа.
Конструкция HG обладает самовыравнивающейся способностью: при минимальных погрешностях монтажа сопрягаемых поверхностей упругое деформирование шариков и небольшое смещение контактных точек в пределах дугообразной канавки компенсирует неровности базовой плоскости, не нарушая равномерности нагружения тел качения. Это снижает требования к плоскостности и параллельности монтажных поверхностей вала и корпуса по сравнению с рядом исторических конструкций направляющих с двухрядной циркуляцией.
Размерный ряд серии HG включает типоразмеры 15, 20, 25, 30, 35, 45, 55 и 65 (число обозначает ширину рельса в миллиметрах). Длина рельса по каталогу — до 4000 мм для большинства типоразмеров; составной (joined) рельс обеспечивает суммарные длины до десятков метров. Классы точности по HIWIN — C (нормальный, Normal), H (высокий, High), P (прецизионный, Precision), SP (Super Precision) и UP (Ultra Precision). Классы предварительного натяга — три: Z0 (лёгкий, 0...0,02·C, где C — базовая динамическая грузоподъёмность), ZA (средний, около 0,05·C, для прецизионных применений с пониженным внешним моментом) и ZB (тяжёлый, около 0,08·C, для применений с высокой жёсткостью и без значительных моментных нагрузок). Для взаимозаменяемых (interchangeable) направляющих доступны классы преднатяга Z0 и ZA; ZB применяется только в невзаимозаменяемых (matched) исполнениях. Для типоразмеров меньше HG20 (то есть HG15) производитель рекомендует не применять преднатяг выше ZA во избежание влияния избыточного нагружения на ресурс.
В пределах HG-серии HIWIN выпускает три формы блока, обозначаемые второй буквой в коде:
Все три формы используют общий рельс HGR и единый внутренний механизм (четырёхрядная шариковая циркуляция с углом контакта 45 градусов и дугообразная канавка). Различия касаются:
HGH — квадратная каретка с относительно большой высотой сборки и узкой шириной. Крепление каретки к ответной плите — через резьбовые отверстия в верхней плоскости блока (mounting from top); полная маркировка стандартного блока — HGH-CA. Для исполнения с увеличенной длиной (Super Heavy Load) — HGH-HA. Вариантов с фланцевыми сквозными отверстиями (CC) у формы HGH нет, так как сама форма блока — квадратная без боковых полок.
Преимущества HGH:
Типовые применения, заявленные производителем для HGH:
HGW — фланцевая каретка: к корпусу блока добавлены боковые полки (фланцы) с монтажными отверстиями для крепления к ответной плите. Это снижает монтажную высоту блока по сравнению с HGH и расширяет монтажную опорную поверхность. Крепёжные отверстия в фланцах — обычно сквозные, что позволяет затягивать болты как сверху, так и снизу узла (top or bottom mounting). В коде это обозначается буквой C: основные исполнения — HGW-CC для стандартной длины и HGW-HC для длинного блока Super Heavy Load. Также выпускаются исполнения HGW-CA / HGW-HA (резьбовые отверстия для крепления только сверху) и HGW-CB / HGW-HB (комбинация креплений в зависимости от типоразмера).
Преимущества HGW:
Согласно технической документации HIWIN, фланцевая форма HGW рекомендована для применений с заметными моментными нагрузками: за счёт большей базы крепления (расстояния между болтами) фланцевая каретка лучше распределяет реактивные усилия и обеспечивает более жёсткую и устойчивую опору при опрокидывающих моментах.
HGL — квадратная каретка с уменьшенной высотой сборки. Высота сборки HGL совпадает с высотой сборки HGW того же типоразмера (24 мм для размера 15), но при этом каретка сохраняет квадратную форму без боковых фланцев. Длина блока и базовые грузоподъёмности HGL соответствуют значениям HGW того же типоразмера: например, для HGL 15CA — длина блока 61,4 мм, базовая динамическая грузоподъёмность C = 14,7 кН, базовая статическая C0 = 23,47 кН (что выше, чем у HGH 15CA того же типоразмера: 11,38 и 16,97 кН соответственно). Крепление каретки HGL — через резьбовые отверстия в верхней плоскости, без боковых сквозных отверстий: стандартные исполнения — HGL-CA и HGL-HA. Для типоразмера 15 в каталоге HIWIN доступно только исполнение HGL15CA (без HA); удлинённые исполнения HA доступны для типоразмеров 25 и выше.
Преимущества HGL:
Ограничения HGL:
Две следующие буквы в коде блока HG (после H, W или L) указывают на класс нагрузки и тип крепления:
Таким образом полная маркировка читается так:
Полный код заказа также включает: типоразмер (15, 20, 25, 30, 35, 45, 55, 65), класс точности (C, H, P), класс предварительного натяга (Z0, ZA), исполнение материала (стандарт — углеродистая сталь; M — нержавеющая сталь, доступна для HG15C, HG20C, HG25C), пылезащитные аксессуары и тип маслёнки. Например, в полном виде блок может обозначаться как HGW25-CC-Z0-H — фланцевый блок типоразмера 25 со сквозными отверстиями, лёгким преднатягом и высоким классом точности.
В таблице ниже сведены ключевые отличия HGH, HGW и HGL по характеристикам формы блока, креплению, габаритам и поведению в эксплуатации. Конкретные числовые габариты приведены для типоразмера 15 как наиболее показательного; для других типоразмеров (20, 25, 30, 35, 45, 55, 65) пропорции и качественные различия сохраняются.
В таблице ниже приведены примеры базовых нагрузочных характеристик для каталожных позиций HIWIN серии HG типоразмера 15 — для иллюстрации порядка величин и понимания того, как меняются грузоподъёмности между формами кареток одного типоразмера. Значения соответствуют официальному техническому каталогу HIWIN HG Series.
Сопоставление показывает, что при одной и той же длине блока (61,4 мм) фланцевая каретка HGW 15CC обеспечивает более высокие базовые грузоподъёмности по сравнению с квадратной HGH 15CA того же типоразмера. Это связано с особенностями геометрии корпуса блока HGW и распределения шариков в четырёх рядах циркуляции применительно к фланцевой форме. Для типоразмеров 20, 25, 30, 35, 45, 55, 65 значения C и C0 существенно возрастают; для самых больших типоразмеров HG65 базовая динамическая грузоподъёмность исполнения HA (Super Heavy Load) достигает уровня сотен килоньютонов. Полные таблицы нагрузок, габаритов, допустимых моментов MR, MP, MY и массы блоков для всех типоразмеров HGH, HGW и HGL и всех исполнений CA, CB, CC, HA, HB, HC приведены в технической документации HIWIN на серию HG (Linear Guideways HG Series Technical Information).
Моментная нагрузка возникает, когда внешняя сила приложена не в центре каретки, а на удалении от него — на штоке, кронштейне, рабочем органе. При этом каретка стремится повернуться относительно рельса по одной из трёх осей: MX (вокруг оси движения, рысканье), MY (вокруг продольной горизонтальной оси, тангаж) и MZ (вокруг вертикальной оси, рысканье в поперечной плоскости).
Реактивная нагрузка от момента распределяется между шариками четырёхрядной циркуляции и затем передаётся через корпус блока на крепёжные болты, соединяющие каретку с ответной плитой узла. Чем дальше друг от друга расположены крепёжные болты, тем меньше реактивное усилие, приходящееся на каждый болт при том же моменте, и тем жёстче сборка в момент опрокидывания.
Сравнение трёх форм по этому критерию:
Допускаемые моменты MX, MY, MZ являются каталожными характеристиками блока HG-серии и нормируются производителем для каждого типоразмера и каждой формы. При выборе типа каретки эти величины сравниваются с расчётными моментными нагрузками в реальных условиях эксплуатации с учётом запаса.
Все три формы кареток (HGH, HGW, HGL) одного типоразмера работают с одним и тем же рельсом HGR этого же типоразмера. Рельс HGR имеет стандартизованный профиль с дорожками качения под углом 45 градусов, который рассчитан на четырёхрядную циркуляцию шариков серии HG. Различаются варианты рельса по способу крепления к основанию:
Длина рельса по каталогу HIWIN — стандартные шаги, не превышающие 4000 мм. Для бо́льших длин выпускаются составные (joined) рельсы с прецизионной стыковкой отдельных секций; класс точности на стыке нормируется отдельно. Соединение секций позволяет получать суммарные длины направляющих в десятки метров с сохранением каталожной точности по всему пути.
Для HG-серии HIWIN предоставляет два режима поставки: невзаимозаменяемый (non-interchangeable) — когда конкретный комплект блока и рельса собирается и поставляется в паре с обеспечением заданного класса точности и преднатяга, и взаимозаменяемый (interchangeable) — когда блоки и рельсы заданной серии и типоразмера могут свободно комбинироваться. Во взаимозаменяемом режиме доступны классы точности C, H, P и классы преднатяга Z0, ZA. В невзаимозаменяемом режиме дополнительно доступны более высокие классы точности SP и UP, а также класс преднатяга ZB.
В практике проектирования линейных приводов выбор между HGH, HGW и HGL основывается на следующих критериях.
HGH-CA целесообразно применять, когда:
HGH-HA (Super Heavy Load) применяется в тех же условиях при повышенных требованиях к ресурсу и грузоподъёмности; удлинённый блок содержит больше шариков в каждом ряду, что даёт большую базовую динамическую грузоподъёмность и больший расчётный ресурс L10.
HGW (особенно HGW-CC / HGW-HC) применяется, когда:
HGL применяется, когда:
Раздел объединяет каталожные позиции и тематические статьи, дополняющие материал по выбору и эксплуатации линейных направляющих и кареток HIWIN.
Главное отличие — в форме корпуса блока и схеме крепления. Квадратная каретка (формы HGH и HGL) не имеет боковых фланцев и крепится к ответной плите через резьбовые отверстия в верхней плоскости (только сверху). Фланцевая каретка HGW имеет боковые полки со сквозными отверстиями: она крепится через эти отверстия и допускает затяжку болтов как сверху, так и снизу, а монтажная база между болтами шире, что лучше для моментных нагрузок. Высота сборки фланцевой каретки HGW ниже высоты квадратной каретки HGH того же типоразмера.
Обе каретки имеют квадратную форму без боковых фланцев и одинаковую схему крепления через резьбовые отверстия сверху. Различие — в высоте сборки и длине стандартного блока. HGL — низкопрофильное исполнение квадратного блока: его монтажная высота уменьшена и совпадает с высотой фланцевой каретки HGW того же типоразмера. Стандартная длина блока HGL обычно меньше, чем у HGH-CA, что снижает базовую динамическую грузоподъёмность; для компенсации применяется удлинённое исполнение HGL-HA (Super Heavy Load).
Первая буква отражает класс нагрузки: C — Heavy Load (стандартная длина блока), H — Super Heavy Load (удлинённый блок с увеличенной грузоподъёмностью). Вторая буква — тип крепления каретки: A — Mounting From Top (только сверху, через резьбовые отверстия), B — комбинированная схема (для отдельных исполнений HGW), C — Top or Bottom (через сквозные отверстия в фланцах, доступно только для HGW). Таким образом HGW-CC — фланцевая каретка стандартной длины со сквозными отверстиями, HGH-HA — квадратная высокая удлинённая с верхним креплением.
Технически да — все каретки HG-серии одного типоразмера работают с одним и тем же рельсом HGR того же размера; внутренняя геометрия дорожек качения у них общая. Однако при замене изменятся высота сборки узла (HGW ниже HGH), ширина блока (HGW шире за счёт фланцев), монтажные отверстия и их расположение (резьбовые сверху у HGH или сквозные в фланцах у HGW), а также грузоподъёмности и моментные характеристики. Поэтому замену типа каретки нельзя выполнять без пересмотра компоновки крепления, отверстий в ответной плите и расчёта нагрузок узла.
Фланцевая каретка HGW. У неё крепёжные отверстия вынесены к боковым полкам, что увеличивает базу между болтами по сравнению с квадратными формами HGH и HGL. При том же моменте реактивные усилия на каждый болт у HGW ниже, а жёсткость опоры — выше. Для узлов с длинными плечами приложения внешней нагрузки HIWIN рекомендует именно фланцевое исполнение. При сопоставлении конкретных моделей следует сравнивать каталожные значения MX, MY, MZ для выбранного типоразмера.
Число после букв обозначения формы каретки — это типоразмер серии HG, фактически соответствующий ширине рельса HGR в миллиметрах. В серии HG доступны типоразмеры 15, 20, 25, 30, 35, 45, 55 и 65. Для каждого типоразмера у HIWIN определены геометрия рельса, габариты блока (отдельно для HGH, HGW, HGL), стандартные шаги и максимальные длины рельса, базовые динамическая и статическая грузоподъёмности, допускаемые моменты, рекомендуемые крепёжные болты и моменты затяжки.
Классы точности у HIWIN серии HG: C — нормальный (Normal); H — высокий (High); P — прецизионный (Precision); SP — суперпрецизионный (Super Precision); UP — ультрапрецизионный (Ultra Precision). Классы предварительного натяга: Z0 — лёгкий преднатяг (0...0,02·C, где C — базовая динамическая грузоподъёмность), для общего применения; ZA — средний преднатяг (около 0,05·C), для прецизионных задач с пониженными моментными нагрузками; ZB — тяжёлый преднатяг (около 0,08·C), для применений с максимальной жёсткостью. Для взаимозаменяемых направляющих доступны только Z0 и ZA; ZB предлагается лишь в невзаимозаменяемом исполнении. Для типоразмеров меньше HG20 производитель рекомендует не применять преднатяг выше ZA. Выбор сочетания точности и преднатяга зависит от требований к точности позиционирования, плавности хода и срока службы; конкретные значения зазора и преднатяга приведены в каталоге HIWIN.
Да, ограниченно. HIWIN предлагает нержавеющее исполнение (маркер M) для типоразмеров HG15C, HG20C и HG25C. Для бо́льших типоразмеров серии HG нержавеющее исполнение каретки не выпускается; в этом случае при работе в коррозионной среде применяют антикоррозийные покрытия колец и рельса, либо переходят на другие серии и других производителей с расширенным ассортиментом исполнений из коррозионностойких сталей.
HG — серия тяжёлой шариковой грузоподъёмности для станков с ЧПУ и тяжёлой автоматизации. EG — низкопрофильная шариковая серия с пониженной высотой сборки для общей автоматизации со средними нагрузками. MG — миниатюрная шариковая серия для оборудования малых размеров (полупроводниковое производство, оптика). QH — серия с улучшенной системой возврата шариков (SynchMotion) для повышенной плавности и низкого шума при высоких скоростях. RG — серия с роликовыми (а не шариковыми) телами качения для повышенной жёсткости и грузоподъёмности при тех же типоразмерах. Внутри каждой серии действует аналогичный набор форм каретки: квадратная высокая, фланцевая, низкопрофильная и т. д.
Серия HG относится к тяжёлой грузоподъёмности и допускает применение в станках тяжёлой обработки резанием. Для оборудования с заметными ударными нагрузками или с многократно превышающей номинальную пиковой нагрузкой при выборе типоразмера применяется коэффициент условий эксплуатации (fw), снижающий допустимую эквивалентную нагрузку. Конкретные значения fw для умеренных, средних и тяжёлых ударных условий приведены в технической документации HIWIN. При сильно ударных нагрузках может оказаться целесообразным переход на роликовую серию RG с большей жёсткостью и грузоподъёмностью.
Материал носит исключительно ознакомительный и образовательный характер. Изложенные сведения о конструкции, маркировке и характеристиках кареток HGH, HGW и HGL основаны на технической документации производителя HIWIN, международных стандартах ISO и отраслевых справочниках.
Подбор типа каретки, типоразмера, класса точности, класса предварительного натяга и расчёт ресурса должны выполняться квалифицированными специалистами с использованием актуальной редакции каталога HIWIN и расчётных методик, приведённых в стандартах ISO 14728-1:2017 / ISO 14728-2:2017. Конкретные значения нагрузок, габаритов и моментов затяжки болтов проверяются по официальной документации производителя для выбранного типоразмера и исполнения. Применение приведённых рекомендаций в условиях конкретного производства возможно только после комплексной верификации с учётом фактических нагрузок, компоновки узла и условий эксплуатации.
Автор и издатель публикации не несут ответственности за прямые или косвенные убытки, ущерб, простой оборудования или иные последствия, возникшие вследствие использования материалов статьи без надлежащей профессиональной проверки. Указанные стандарты (ISO), документация HIWIN и иные справочные материалы являются собственностью соответствующих правообладателей и приведены исключительно как источники для самостоятельного изучения.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.