Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Открытый линейный подшипник LM-OP — это шариковая втулка с продольной прорезью, выполненная в одних габаритах с закрытой серией LM, но конструктивно адаптированная для работы на валу, опираемом по всей длине. Прорезь снимает геометрическое ограничение и позволяет каретке перемещаться вдоль вала, лежащего в опорной рейке типа SBR, где сам вал в плоскости установки контактирует с подпоркой. Закрытая втулка такую сборку не допускает: опора рейки физически не проходит через цельный корпус подшипника. Граничные размеры линейных шариковых подшипников втулочного типа нормируются ISO 10285:2007 (с поправкой 1:2012), а методика расчёта динамической грузоподъёмности и номинального ресурса — ISO 14728-1:2017.
Линейный шариковый подшипник работает по принципу циркуляции шариков по замкнутым дорожкам в обойме: нагруженная зона контактирует с валом, а ненагруженная возвращает шарики через торцевые перепускные участки. В закрытом исполнении число рядов шариков обычно составляет от трёх до шести в зависимости от типоразмера (малые сечения LM6/LM8 — три ряда, типоразмеры от LM10 и выше — пять-шесть). В открытом исполнении один из рядов физически удалён — на его месте находится продольный вырез корпуса и обоймы. За счёт этого втулка может «обхватывать» вал, у которого с одной стороны имеется механическая связь с опорной рейкой.
Такая конструкция решает одну задачу — обеспечить линейное перемещение каретки по длинному валу, у которого без промежуточной поддержки прогиб под собственным весом и рабочей нагрузкой превысил бы допустимый. Опорная рейка прикручивается к плите станины, а вал лежит в её верхнем фланце и фиксируется болтами, прихватами или прижимной планкой по всему пролёту. В результате длина прогона ограничена не самим валом, а только длиной плиты и составной рейки.
Прорезь у открытых линейных подшипников выполняется под центральным углом, который в каталоге производителя приводится для каждого типоразмера. Для серии LM-OP диапазон углов прорези указывается от 50° до 80°. Меньший угол — у малых типоразмеров с повышенной плотностью дорожек, больший — у крупных. Угол подбирается так, чтобы прорезь не пересекалась с нагруженными дорожками качения при штатной ориентации каретки относительно опорной ножки.
Обойма с возвратными каналами шариков выполняется из армированного полимера или металла. Полимерный (синтетический смоляной) сепаратор — стандартное исполнение, рассчитанное на работу при температуре окружающей среды до 80 °C; при более высокой температуре применяется металлическая обойма (исполнение LM-GA). Уплотнения устанавливаются с обеих торцов и в обозначении отмечаются суффиксом «UU» (двусторонние уплотнения); тепловой предел стандартных уплотнений также 80 °C.
Снижение нагрузочной способности у открытой версии связано не только с отсутствием одного ряда шариков, но и с тем, что эпюра контактных давлений становится несимметричной, а зоной отсутствующего ряда «срезана» часть жёсткости. При подборе пары «вал — опора — каретка» расчёт по динамической грузоподъёмности ведётся по паспортным значениям именно открытой серии — пересчитывать от закрытого аналога нельзя.
Основная область применения — линейные оси, где невозможно использовать вал, опираемый только в торцах. Это случаи, когда длина перемещения значительно превышает ту, при которой собственный прогиб вала под нагрузкой остаётся в допустимых пределах. Опорная рейка серии SBR (Supported Round Bar) — алюминиевый профиль со скруглённым верхним фланцем — обеспечивает валу непрерывную поддержку и сохраняет геометрию оси по всей длине.
Закрытый линейный подшипник в перечисленных задачах применить нельзя: цельный корпус не пропустит опорный фланец рейки. Альтернатива — переход на профильные рельсовые направляющие; они дают существенно более высокую жёсткость и точность позиционирования, но предъявляют значительно более жёсткие требования к плоскостности базовой поверхности станины, и не во всех задачах с умеренной точностью такое решение оправдано.
При работе открытого подшипника принципиально направление действия нагрузки относительно прорези. Нагрузка должна приходиться на сохранившиеся ряды шариков, а не на зону выреза. Если каретка установлена «прорезью вверх», а сила тяжести действует строго вниз, нагрузка распределяется по нижним и боковым рядам — это штатный режим. Если же прорезь развёрнута в сторону действующей силы, шарики работают в зоне ослабленного сечения, и эффективная грузоподъёмность падает в несколько раз.
В системе обозначений серии LM ключевые элементы кодируются так:
Сочетания типа LM20-OP-UU расшифровываются как: открытый линейный подшипник на вал диаметром 20 мм, с двумя торцевыми уплотнениями, по японскому ряду наружных размеров. Аналог по европейскому ряду — LME20-OP-UU; при одном внутреннем диаметре наружный диаметр и длина у LM и LME различаются, и корпус потребуется иной — серии не взаимозаменяемы по габаритам наружной посадки.
Конкретные значения базовой динамической грузоподъёмности по каждому типоразмеру открытого исполнения приводятся в каталоге производителя — производители для своих серий публикуют отдельные таблицы для LM и LM-OP, и при подборе используется именно строка LM-OP.
Открытый линейный подшипник предъявляет к валу те же требования по контактной поверхности, что и закрытый, плюс дополнительное по прямолинейности и точности привязки к опорной рейке.
При установке вала на опорную рейку прямолинейность собранного узла определяется в первую очередь самой рейкой и плоскостностью базы под неё, а не геометрией вала: любая кривизна плиты или станины передастся на дорожку качения. Поэтому базовая поверхность под опору рейки должна обрабатываться или проверяться на плоскостность, а при необходимости подгоняется через регулировочные подкладки.
Для практического подбора и сборки узла линейного перемещения может быть полезна следующая информация:
Нет. Открытый подшипник требует обязательной опоры вала по всей длине через рейку SBR. На валу, закреплённом только в торцевых опорах, открытый подшипник работать не будет, потому что под прорезью ему нужна опорная ножка. Замена допускается только в составе пересборки узла с заменой типа крепления вала.
Базовая динамическая грузоподъёмность открытой втулки ниже, чем у закрытого аналога того же типоразмера, поскольку один ряд шариков отсутствует, а эпюра контактных давлений несимметрична. Точное значение указывается в каталоге производителя для каждого типоразмера отдельной строкой LM-OP. При расчёте номинального ресурса по ISO 14728-1:2017 используется именно паспортное C для открытой версии, без пересчёта от закрытой.
Прорезь должна быть направлена в сторону опорной ножки рейки — то есть туда, где вал имеет механическую связь со станиной. Это обеспечивает работу нагруженных рядов шариков в штатной зоне и сохраняет паспортную грузоподъёмность. Любая иная ориентация требует пересчёта с поправочными коэффициентами производителя.
При одинаковом диаметре вала отличаются наружный диаметр и длина втулки: LM — японский размерный ряд, LME — европейский по граничным размерам, согласованным с ISO 10285:2007. Внутренние диаметры совпадают, поэтому валы и опорные рейки одни и те же, но корпуса и посадочные отверстия под втулку различаются. Перепутать их при подборе нельзя.
Стандартная посадка вала — g6 или h6 по каталогу производителя при шероховатости Ra порядка 0,2 мкм и поверхностной твёрдости не ниже 58 HRC. Прямолинейность собранного узла «вал + рейка» обеспечивается в первую очередь самой рейкой и плоскостностью базы под неё, конкретные допуски приводятся в технической документации производителя рейки.
Технически такие исполнения существуют (без суффикса UU), но в условиях производственного цеха с пылью и абразивом крайне нежелательны. Через торцы во внутреннюю полость проникает мелкая стружка, шарики получают точечный износ, и срок службы сокращается на порядок. Стандартное исполнение для большинства задач — с двумя торцевыми уплотнениями (UU), термостойкость которых ограничена 80 °C.
При снятии каретки с вала часть шариков из обоймы может выйти через прорезь. В этом случае втулку считают непригодной к дальнейшей эксплуатации и заменяют. Самостоятельная переборка с возвратом шариков нарушает геометрию обоймы и может привести к проскоку или заклиниванию. Для предотвращения используют монтажную оправку (фальшвал) того же диаметра, что и рабочий вал.
Принципиально подходит при условии, что прорезь направлена в сторону действующей боковой реакции, а основная радиальная нагрузка приходится на сохранённые ряды шариков. В вертикальной ориентации возрастает требование к смазке: масло хуже удерживается на дорожках, поэтому интервал пополнения смазки сокращается. Для длинных вертикальных осей чаще применяют профильные рельсовые направляющие.
Да, при условии одинакового типоразмера и одной серии (LM или LME). Наружные диаметры и длины у закрытой и открытой втулок одного номера совпадают, поэтому стандартные алюминиевые корпуса под закрытые втулки подходят и для открытых. Отличие — в необходимости предусмотреть в плите выфрезеровку или прорезь под опорную ножку рейки.
Стандартное исполнение LM-OP с полимерной обоймой и торцевыми уплотнениями рассчитано на работу при температуре окружающей среды не выше 80 °C. При более высокой температуре применяется исполнение с металлической обоймой (LM-GA-OP) и без полимерных уплотнений; конкретный температурный диапазон уточняется в каталоге производителя на серию.
LM-OP применяют при средних нагрузках, умеренных требованиях к точности позиционирования и длинах хода от 1,5 м и выше, где экономически и конструктивно оправдано использование цилиндрического вала на опорной рейке. Профильные рельсовые направляющие выбирают при повышенных нагрузках, высокой жёсткости, точности позиционирования лучше 0,05 мм, ударных воздействиях и необходимости работы в плотном пылевом окружении. Решение принимается по сочетанию точности, жёсткости и условий эксплуатации.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.