Таблицы характеристик линейных подшипников и направляющих

2.1. Шариковые втулки и подшипники

Шариковые втулки (серии LM, LME, LMEK) представляют собой наиболее распространенный тип линейных подшипников. Их конструкция включает корпус с внутренними циркулирующими дорожками, по которым перемещаются шарики. Втулки устанавливаются на гладкие валы и обеспечивают линейное перемещение с низким коэффициентом трения (0.002-0.005).

Как видно из таблицы 8.1, шариковые втулки обеспечивают нагрузочную способность до 5000 Н при относительно невысокой статической жесткости (20-50 Н/мкм). Это делает их оптимальными для применений со средней нагрузкой и умеренными требованиями к точности (10-30 мкм).

Компания Иннер Инжиниринг предлагает широкий выбор линейных подшипников серий LM-UU, LME-UU и LMEK-UU с различными диаметрами от 8 мм до 30 мм.

2.2. Рельсовые направляющие

Рельсовые направляющие (серии HG, EG, RG) состоят из направляющей рельсы и каретки с циркулирующими элементами качения. Согласно данным таблицы 8.1, они обеспечивают значительно более высокую грузоподъемность (5000-30000 Н) и жесткость (100-300 Н/мкм) по сравнению с шариковыми втулками.

Высокая точность позиционирования (2-10 мкм) и возможность работы на скоростях до 5 м/с делают рельсовые направляющие идеальным выбором для прецизионного оборудования. Как показано в таблице 8.2, ведущие производители, такие как THK, HIWIN и NSK, предлагают рельсовые направляющие с разнообразными системами рециркуляции и защиты от загрязнений.

В нашем каталоге представлены высококачественные линейные направляющие рельсы серий HG, EG и MGN для различных применений.

2.3. Роликовые направляющие

Роликовые линейные направляющие используют ролики вместо шариков в качестве элементов качения, что позволяет достичь значительно более высокой грузоподъемности (до 100000 Н) и жесткости (300-800 Н/мкм) согласно таблице 8.1. Они идеально подходят для тяжелых станков и оборудования, требующего высокой несущей способности.

Как показано в таблице 8.3, роликовые направляющие требуют более точного монтажа с допустимой непараллельностью не более 0.005-0.02 мм/м и более высоким классом чистоты поверхности (Ra 0.2-0.4). Это компенсируется их превосходными характеристиками жесткости и долговечности.

Компания Иннер Инжиниринг предлагает профессиональные линейные роликовые направляющие THK с различными конфигурациями для промышленного оборудования.

2.4. Полимерные подшипники скольжения

Полимерные подшипники скольжения (серия KH-PP) представляют собой экономичную альтернативу металлическим линейным подшипникам для применений с невысокими нагрузками. Как видно из таблицы 8.1, они имеют меньшую нагрузочную способность (300-2000 Н) и более высокий коэффициент трения (0.10-0.25), но не требуют смазки и устойчивы к коррозии.

Из таблицы 8.3 следует, что полимерные подшипники допускают менее точный монтаж (допустимая непараллельность 0.05-0.10 мм/м) и не требуют регулярного технического обслуживания, что делает их идеальными для применений в агрессивных средах или там, где смазка нежелательна.

В нашем ассортименте представлены полимерные линейные подшипники серии KH-PP для различных диаметров валов.

3.1. Нагрузочные характеристики

При выборе линейных подшипников и направляющих одним из ключевых параметров является нагрузочная способность. Согласно таблице 8.1, существует значительный разброс в максимальной нагрузке: от 300-2000 Н для полимерных подшипников до 10000-100000 Н для роликовых направляющих.

Важно учитывать как статическую, так и динамическую грузоподъемность. Статическая грузоподъемность определяет максимальную нагрузку, которую система может выдержать в состоянии покоя без остаточной деформации. Динамическая грузоподъемность связана с расчетным сроком службы и определяет нагрузку, при которой 90% подшипников достигают номинального срока службы в 100 000 м пробега.

3.2. Точность и жесткость

Для прецизионного оборудования критически важны параметры точности позиционирования и жесткости. Как показано в таблице 8.1, гидростатические направляющие обеспечивают наивысшую точность (0.1-1 мкм) и жесткость (1000-5000 Н/мкм), но имеют ограниченную скорость перемещения и высокую стоимость.

Рельсовые и роликовые направляющие представляют собой оптимальный компромисс между точностью, жесткостью и стоимостью для большинства промышленных применений. Из таблицы 8.2 видно, что ведущие производители предлагают различные классы точности (H, P, SP, UP) для удовлетворения разных требований.

3.3. Скоростные параметры

Максимальная скорость и ускорение являются важными параметрами для высокопроизводительного оборудования. Согласно таблице 8.1, миниатюрные направляющие (MGN) обеспечивают наилучшие показатели ускорения (до 60 м/с²), а рельсовые направляющие — наивысшую скорость (до 5 м/с).

При выборе системы необходимо учитывать, что фактические значения скорости и ускорения зависят от условий монтажа, смазки и нагрузки. Для высокоскоростных применений рекомендуется использовать специальные системы смазки и защиты от загрязнений, указанные в таблице 8.2 для различных производителей.

4.1. Требования к монтажным поверхностям

Правильный монтаж является ключевым фактором, определяющим эксплуатационные характеристики линейных систем. Как показано в таблице 8.3, требования к монтажным поверхностям варьируются в зависимости от типа системы. Гидростатические и роликовые направляющие требуют наиболее точных поверхностей с плоскостностью 0.001-0.005 мм/м и классом чистоты Ra 0.1-0.4.

Для обеспечения оптимальной работы рельсовых направляющих необходимо строго соблюдать допустимую непараллельность (0.01-0.03 мм/м) и момент затяжки крепежных винтов (10-50 Н·м), указанные в таблице 8.3. Несоблюдение этих параметров может привести к преждевременному износу и снижению точности.

4.2. Методы создания предварительного натяга

Предварительный натяг является важным элементом настройки линейных систем, который повышает жесткость и устраняет зазоры. Как указано в таблице 8.3, для различных типов систем используются разные методы регулировки: эксцентриковая регулировка для шариковых втулок, подкладки и регулировочные винты для рельсовых направляющих, прецизионные клинья для роликовых систем.

Оптимальный предварительный натяг зависит от конкретного применения: для высокоскоростных систем рекомендуется легкий натяг, для высокоточных — средний, для высоконагруженных — тяжелый. Избыточный натяг может привести к повышенному трению и сокращению срока службы.

4.3. Системы смазки и обслуживание

Регулярное техническое обслуживание и правильная смазка значительно продлевают срок службы линейных систем. Из таблицы 8.3 видно, что периодичность обслуживания варьируется от 500 км для шариковых втулок до 10000 км для гидростатических направляющих.

Таблица 8.2 показывает, что ведущие производители предлагают различные системы смазки: THK использует технологии QZ, K1/K2 и ML, HIWIN — системы E2, S1 и S2, INA — системы SMDS и LOCS. Выбор системы смазки зависит от условий эксплуатации, требуемого интервала обслуживания и характеристик окружающей среды.

Полимерные подшипники (KH-PP) являются безсмазочными, что делает их идеальными для применений, где традиционная смазка невозможна или нежелательна.