Nyitott és zárt lineáris csapágyak: melyik típust használja?

A nyitott és zárt lineáris csapágyak közötti fő különbség nem egyszerűen a csapágyhéj alakja. Meghatározza, hogy a csapágy haladhat-e egy folyamatosan alátámasztott tengely mentén, és befolyásolja a terhelés irányát, a merevséget, a beépítést és a tengely elhajlását.

A zárt lineáris csapágy teljesen körülveszi a tengelyt, és általában egy kerek tengellyel használják a végein vagy különálló rögzítési pontokon. A nyitott lineáris csapágynak van egy hosszanti nyílása, amely lehetővé teszi, hogy áthaladjon a tartószerkezeten egy folyamatosan alátámasztott tengely alatt.

Egyik dizájn sem általánosan jobb. A helyes választás elsősorban a tengely megtámasztásának módjától, majd a terhelés irányától, a haladási hossztól, a rendelkezésre álló helytől, a szükséges merevségtől és a beépítési módtól függ.

1. Mi az a zárt lineáris csapágy?

A zárt lineáris csapágy teljes hengeres szerkezettel rendelkezik a lineáris tengely körül. Belső golyós áramkörei a tengely körül vannak elosztva, így a csapágy lineáris mozgást tud vezetni, miközben a megengedett irányokból szállítja a terheket.

A csapágyat általában külön házba szerelik be, vagy egy összeszerelt lineáris csapágyegység részeként szállítják. Mivel a test a teljes tengelyt körülveszi, szabad térnek kell lennie a tengely körül a csapágy teljes útja mentén.

Ez azt jelenti, hogy a zárt lineáris csapágy nem tud áthaladni a közvetlenül a tengely alatt elhelyezett folyamatos tartósínen.

A tipikus zárt lineáris csapágyelrendezések a következők:

• Kerek tengely, amelyet végtámaszok rögzítenek
• Két végén megtámasztott rövid tengely
• Megmunkált gépvázon áthaladó tengely
• Egy alumínium párna{0}}blokkházba beépített zárt csapágy
• Közvetlenül egy mozgó lemezre szerelt karimás csapágy

A zárt lineáris csapágyakat széles körben használják kompakt automatizálási berendezésekben, mérőeszközökben, 3D nyomtatókban, könnyű{1}}gépekben és más olyan alkalmazásokban, ahol a tengely hossza és terhelése nem okoz túlzott elhajlást.

2. Mi az a nyitott lineáris csapágy?

A nyitott lineáris csapágy külső testének egyik oldalán hosszirányú nyílás van. A normál kör alakú csapágyszerkezet egy részét eltávolítják, hogy a csapágy áthaladhasson egy tengely{1}}tartósínen.

A nyílás általában a tengely alatti tartószerkezet felé helyezkedik el. A csapágy mozgása során a tengely folyamatosan alátámasztva marad, miközben a tartósín áthalad a csapágy és házának nyitott területén.

Ezt a kialakítást általában a következőkhöz használják:

• Folyamatosan alátámasztott kerek tengelyek
• Alumínium-támogatott lineáris tengelyegységek
• SBR- típusú támogatott tengelyrendszerek
• Hosszú löketű{0}}gépek, ahol a meg nem támasztott tengely meghajol
• Mozgó platformok, amelyek nagyobb függőleges merevséget igényelnek egy kerek{0}}tengelyrendszertől

A nyitott csapágy fő célja ezért nem a súly csökkentése vagy a tengely feltárása. Nyílása szabad helyet biztosít a tengely mentén futó tartószerkezet számára.

3. A fő különbség: a tengely megtámasztása

A legfontosabb kiválasztási kérdés:

Ha a válasz nem, akkor a zárt lineáris csapágy és a végén{0}}támasztott tengely egyszerű és gazdaságos szerkezetet biztosíthat.

Ha a tengelyt folyamatosan alulról kell alátámasztani, általában nyitott lineáris csapágyra van szükség, hogy a csapágy áthaladhasson a tartósínen.

Rendszer elrendezése	Megfelelő csapágy
A kerek tengelyt csak a végei támasztják alá	Zárt lineáris csapágy
A tengely alulról folyamatosan alátámasztva	Nyitott lineáris csapágy
Megtámasztott tengely alumínium talppal	Nyitott csapágy vagy kompatibilis nyitott csapágytömb
Kompakt, könnyű{0}}tengely, körülötte szabad hely	Zárt lineáris csapágy
Hosszú út jelentős tengely{0}}elhajlási kockázattal	Nyitott csapágy folyamatosan alátámasztott tengellyel

4. Nyitott vagy zárt lineáris csapágyszerkezet

Csapágytest

A zárt csapágy teljes, hengeres külső testtel rendelkezik. A nyitott csapágy egyik oldalán hosszirányú kivágás van.

Belső golyós áramkörök

Mindkét típus általában recirkulációs golyókat használ a csúszási súrlódás csökkentésére. A nyitott csapágy{1}}golyós áramkörének azonban helyet kell hagynia a nyílás és a tengelytámasz számára.

Ennek eredményeként az azonos névleges tengelyátmérőjű nyitott és zárt csapágyakról nem szabad automatikusan feltételezni, hogy azonos terhelési névlegesek. Mindig hasonlítsa össze a gyártó katalógusadatait a tényleges csapágymodellhez.

Lakástervezés

A zárt csapágy egy komplett hengeres furatba beépíthető. A nyitott csapágyhoz ház szükséges egy megfelelő alsó nyílással, hogy a tengely{1}}tartósín áthaladhasson.

Ha csak a csapágyat cseréli ki, miközben inkompatibilis házat tart, akkor nem jön létre használható támogatott{0}}tengelyszerelvény.

Betöltés iránya

A zárt csapágy teljesen körülveszi a tengelyt, míg a nyitott csapágynak megszakított szakasza van. A nyitási helyzet tehát befolyásolja a nyitott csapágy terheléseloszlását és a megengedett terhelési irányt.

A nyílást a csapágygyártó által megadott terhelési iránynak megfelelően kell beállítani. Ne feltételezze, hogy egy nyitott csapágy minden irányban azonos teherbírású.

5. Miért számít a tengelyelhajlás?

A lineáris tengely úgy viselkedik, mint egy gerenda. Ha csak a végein van megtámasztva, akkor saját súlya és a ráfektetett terhelés meghajlíthatja.

A tengely elhajlása a következőkkel növekszik:

• Hosszabb, nem támogatott fesztáv
• Kisebb tengelyátmérő
• Nagyobb mozgó teher
• A teher a fesztáv közepe közelében van elhelyezve
• Nagyobb távolság a tengely-támaszpontjai között
• Nyomatékos erőt hozó offset terhelések

Még akkor is, ha a tengely anyaga kellően kemény a golyós érintkezéshez, előfordulhat, hogy nem elég merev egy hosszú, alátámasztatlan fesztávhoz. A felületi keménység növelése nem szünteti meg a nyaláb elhajlását.

A tengely túlzott elhajlása a következőkhöz vezethet:

• Egyenetlen mozgási ellenállás
• Változások a platform magasságában
• Lineáris-csapágykötés
• Rezgés gyorsítás közben
• Egyenetlen terheléseloszlás két tengely között
• Csökkentett pozicionálási stabilitás

A folyamatosan alátámasztott tengely csökkenti a támaszték nélküli fesztávot, és átviszi a terhelést az alumínium tartóba és a gépalapba. Ezért a hosszabb löketekhez gyakran egy nyitott csapágyat választanak megtámasztott tengellyel.

További információkért lásdLineáris tengelyelhajlás: Mikor van szüksége a nem alátámasztott tengelynek extra támogatásra?

6. Terhelhetőség és merevség összehasonlítása

Nem pontos azt állítani, hogy minden nyitott csapágy nagyobb terhelést hordoz, mint minden zárt csapágy. A csapágy teherbírását a teljes csapágykialakítás határozza meg, beleértve a golyóméretet, a terhelt sorok számát, az érintkezési geometriát, az anyagot, a belső hézagot és a terhelés irányát.

A nyitott{0}}csapágyrendszer fő merevségi előnye általában a folyamatosan alátámasztott tengelyből fakad, nem egyszerűen magából a nyitott csapágyból.

Gyakorlatilag:

• A rövid, nagy átmérőjű{0}}tengely zárt csapágya stabil mozgást biztosíthat.
• A hosszú, kis átmérőjű{0}}tengely zárt csapágya tengelyelhajlást szenvedhet.
• A megfelelően felszerelt alátámasztott tengely nyitott csapágya jobb függőleges stabilitást tarthat fenn hosszú löket alatt.
• A rossz irányban beszerelt nyitott csapágy a kívánt irányban csökkentheti a teherbírását.
• A két-tengely- és csapágytávolság szintén befolyásolja a nyomatéki terhelésekkel szembeni ellenállást.

A rendszer merevségét ezért a csapágy, a tengely, a tengelytartó, a ház, a gépalap és a kocsi elrendezése alapján együtt kell értékelni.

7. Nyitott lineáris csapágy terhelési iránya

A nyitott lineáris csapágy nyílása szerkezetileg eltérő területet hoz létre a tengely körül. A fő munkaterhelést az adott csapágykonstrukcióhoz javasolt irányban kell alkalmazni.

Egy tipikus vízszintesen szerelt alátámasztott{0}}tengelyegységben a nyílás lefelé, a tengelytartó felé néz. A mozgó platformról érkező fő terhelés lefelé hat a csapágy erősebben terhelt részein keresztül a tengelytartóba.

Problémák akkor fordulhatnak elő, ha:

• A csapágynyílás a fő terhelési irány felé néz
• A házat a megengedett tájolás ellenőrzése nélkül elforgatják
• A főként függőleges terhelésre kiválasztott csapágyat nagy oldalterhelés éri
• A szorosan elhelyezett csapágyak nagy borulási nyomatékot hordoznak
• A mozgó lemez egyenetlenül osztja el a terhelést a párhuzamos tengelyek között

Függőleges -falra, oldalra szerelt- vagy fordított szerelés esetén ellenőrizze a tényleges radiális, fordított-radiális és oldalirányú terhelési irányt, mielőtt kiválasztja a csapágy tájolását.

8. Telepítési hely összehasonlítása

Zárt csapágyrendszer

Zárt csapágyelrendezés esetén a tengely teljes kerülete körül szabad térre van szükség az útja mentén. A tengely általában a mozgó területen kívüli végtámaszokkal van felszerelve.

Ez vizuálisan egyszerű szerkezetet hozhat létre, de előfordulhat, hogy a tengely átmérőjének vagy a végtartó{0}}távolságnak növekednie kell, ha az út hosszabb lesz.

Nyitott csapágyrendszer

A nyitott csapágyszerelvénynél helyet kell biztosítani a csapágy alatt a tengelytartó és az alumínium alap számára. Ennek következtében a háza eltér a szabványos zárt csapágyháztól.

Bár a megtámasztott szerelvény nagyobb szerelési szélességet vagy magasságot igényelhet, folyamatos kapcsolatot biztosít a tengely és a gépváz között. Ez hatékonyabb lehet, mintha egy sokkal nagyobb támaszték nélküli tengelyt használnánk az elhajlás szabályozására.

9. Telepítési követelmények

A helyes csapágyválasztás önmagában nem tudja kompenzálni a pontatlan tengelybeszerelést. Mind a nyitott, mind a zárt lineáris csapágyrendszerek megfelelő tengelybeállítást igényelnek.

Zárt lineáris csapágyak beszerelése

• Tartsa a két tengelytámaszt koaxiálisan.
• Szabályozza a párhuzamosságot több tengely között.
• Ne kényszerítse a csapágyat nem megfelelő átmérőtűrésű tengelyre.
• Győződjön meg arról, hogy a tengely nem hajlik meg túlzottan a terhelés után.
• A mozgó lemez teljes meghúzása előtt állítson be több csapágyat.

Nyitott lineáris csapágyak beszerelése

• Irányítsa a csapágynyílást a tengely-tartósín felé.
• Használjon nyitott csapágyhoz és alátámasztott tengelyhez tervezett házat.
• Szerelje fel az alumínium tengelytartót kellően lapos alapra.
• Szabályozza a párhuzamosságot két megtámasztott tengely között.
• A mozgó lemez meghúzása közben ne csavarja el a házat.
• Ellenőrizze a menetellenállást a teljes út során, mielőtt bekapcsolja.

Egy alátámasztott tengely követi a rögzítőalap állapotát. Ha az alap csavar vagy egyenetlen, a tengely és a csapágy útja is torzulhat.

10. Nyitott csapágy vs állítható csapágy

A nyitott lineáris csapágyat nem szabad összetéveszteni az állítható{0}}hézagú lineáris csapággyal.

A nyitott csapágy nagy hosszirányú nyílással rendelkezik, amelyet úgy terveztek, hogy áthaladjon egy tengely{0}}tartósínen. Az állítható csapágy keskenyebb résszel rendelkezhet, amely lehetővé teszi, hogy a kompatibilis ház korlátozott sugárirányú beállítást alkalmazzon a csapágyhézagon.

A különbségek a következők:

Csapágy jellemző	Fő cél
Nagy nyitott rész	Hézag a folyamatos tengelytámaszhoz
Keskeny állítónyílás	Korlátozott belső -hézagbeállítás kompatibilis házban
Komplett hengeres héj	Szabványos zárt csapágyszerelés

A beállítórésszel ellátott csapágy nem alkalmas automatikusan megtámasztott tengelyen való áthaladásra. A tényleges modellrajzot ellenőrizni kell.

11. Cserélhetők a nyitott és zárt lineáris csapágyak?

Az azonos névleges tengelyátmérőjű nyitott és zárt csapágyak nem feltétlenül jelentenek közvetlen cserét.

Mielőtt megpróbálná a cserét, hasonlítsa össze:

• Csapágy külső átmérője és teljes hossza
• Nyissa meg a -szelvény szélességét és tájolását
• Lakásszerkezet
• A tengely-támasz méretei
• Dinamikus és statikus terhelési besorolások
• Megengedett terhelési irány
• Belső hézag vagy előfeszítés
• Pecsét elrendezés
• Kenési módszer

A zárt csapágy nem mozoghat folyamatos támasztékon. A zárt hengeres házban elhelyezett nyitott csapágy is használhatatlan lehet, mert a ház blokkolja a szükséges nyílást.

A támasztatlan tengelyről támasztott tengelyre történő váltáskor a csapágyat, a házat, a tartósínt és a gép rögzítési felületét teljes szerelvényként kell értékelni.

12. Tipikus alkalmazások

Alkalmazások zárt lineáris csapágyakhoz

• Kompakt pozicionáló eszközök
• Kisméretű vizsgáló és mérőberendezések
• 3D nyomtatók és könnyű{1}} CNC szerkezetek
• Rövid löketű{0}}automatizálási mechanizmusok
• Tolóajtók és védőburkolatok
• Könnyű válogatás-és-helyezze el a felszerelést

Alkalmazások nyitott lineáris csapágyakhoz

• Hosszú{0}}löketű automatizálási tengelyek
• Csomagoló- és anyagmozgató{0}}gépek
• Támogatott{0}}tengelyes lineáris táblázatok
• SBR lineáris vezetőegységek
• Hosszú ellenőrzési vagy mérőplatformok
• Nagyobb kerek{0}}tengelytámasz merevséget igénylő berendezések

Ezek általános alkalmazási utasítások. A végső kiválasztásnak a tényleges tengelytávon, terhelésen, nyomatékon, sebességen, pontosságon és környezeten kell alapulnia.

13. Hogyan válasszunk nyitott és zárt lineáris csapágyak között

Az előzetes kiválasztáshoz használja a következő eljárást.

Válasszon zárt lineáris csapágyat, ha:

• A tengely nem igényel folyamatos alátámasztást.
• Az út és a támaszték nélküli fesztáv viszonylag rövid.
• A tengely elhajlása a gép követelményén belül marad.
• A szerkezet egyszerű és gazdaságos csapágyelrendezést igényel.
• A teljes út mentén szabad hely van a tengely körül.

Válasszon nyitott lineáris csapágyat, ha:

• A tengely alulról folyamatosan alátámasztott.
• A csapágynak egy alumínium tengely-tartósínen kell áthaladnia.
• Az út elég hosszú ahhoz, hogy a nem alátámasztott{0}}tengely-elhajlás gondot okozzon.
• A rendszer SBR{0}}stílusú tengelyt használ.
• A kerek{0}}tengelyrendszertől nagyobb függőleges támasztómerevségre van szükség.

Ha mindkét elrendezés lehetségesnek tűnik, hasonlítsa össze a teljes rendszert, ne csak a csapágy árát. Tartalmazza a tengely átmérőjét, a végtámaszokat, az alumínium tartót, a házat, a megmunkálási munkákat, a szerelési időt és a szükséges gép{1}}alap pontosságot.

14. Megrendeléskor megadandó információk

A megfelelő nyitott vagy zárt lineáris csapágyrendszer kiválasztásához adja meg:

• Szükséges tengelyátmérő
• Teljes tengelyhossz és effektív út
• Mozgó terhelés és iránya
• A terhelés helyzete a csapágyakhoz képest
• Tengelyek és csapágyak száma
• Párhuzamos tengelyek közötti távolság
• Az azonos tengelyen lévő csapágyak közötti távolság
• Maximális sebesség és gyorsulás
• Vízszintes, függőleges{0}}fal vagy fordított szerelési tájolás
• Kötelező tengely-támogatási módszer
• Munkakörnyezet és szennyezettségi szint
• Ház vagy karima-szerelési követelményei

A részletes tengelyválasztást lásdHogyan válasszunk lineáris tengelyt lineáris csapágyakhoz.

Következtetés

A nyitott és zárt lineáris csapágy közötti választás a tengely{0}}tartószerkezetével kezdődik.

A zárt lineáris csapágy általában alkalmas a végein vagy egymástól elválasztott helyzetekben megtámasztott tengelyekhez, feltéve, hogy a tengely elhajlása elfogadható marad. A nyitott lineáris csapágyat úgy tervezték, hogy folytonos támasztékon haladjon, ezért általában hosszabb löketekhez és alátámasztott{1}}tengelyszerelvényekhez használják.

A nyitott kialakítás nem teszi automatikusan erősebbé a csapágyat, és a zárt kialakítás nem teszi automatikusan pontosabbá a rendszert. A terhelés iránya, a tengely átmérője, a csapágytávolság, a ház merevsége, a beépítési beállítás és a gép{1}}alap pontossága egyaránt befolyásolja a végső teljesítményt.

DLY kellékeklineáris csapágyak, szabványos lineáris tengelyek ésalátámasztott lineáris tengelyekautomatizálási berendezésekhez és ipari lineáris mozgásrendszerekhez.

← Vissza (DLY Blog).