Otvoreni ili zatvoreni linearni ležajevi: koji tip treba koristiti?

Glavna razlika između otvorenih i zatvorenih linearnih ležajeva nije samo oblik ljuske ležaja. Određuje može li se ležaj kretati duž osovine s kontinuiranim osloncem i utječe na smjer opterećenja, krutost, ugradnju i otklon osovine.

Zatvoreni linearni ležaj u potpunosti okružuje osovinu i općenito se koristi s okruglom osovinom koja je poduprta na svojim krajevima ili na odvojenim točkama montaže. Otvoreni linearni ležaj ima uzdužni otvor koji mu omogućava da prođe preko potporne konstrukcije ispod osovine koja se neprekidno podupire.

Nijedan dizajn nije univerzalno bolji. Ispravan izbor ovisi prvenstveno o tome kako je osovina poduprta, zatim o smjeru opterećenja, dužini vožnje, raspoloživom prostoru, potrebnoj krutosti i načinu ugradnje.

1. Šta je zatvoreni linearni ležaj?

Zatvoreni linearni ležaj ima kompletnu cilindričnu strukturu oko linearne osovine. Njegovi unutrašnji kuglični krugovi raspoređeni su oko osovine tako da ležaj može voditi linearno kretanje dok nosi teret iz dozvoljenih pravaca.

Ležaj se obično instalira unutar zasebnog kućišta ili se isporučuje kao dio sklopljene jedinice linearnog ležaja. Budući da njegovo tijelo okružuje cijelu osovinu, mora postojati slobodan prostor oko osovine duž cijelog hoda ležaja.

To znači da zatvoreni linearni ležaj ne može preći preko neprekidne potporne šine postavljene direktno ispod osovine.

Tipični zatvoreni linearni ležajevi uključuju:

• Okrugla osovina fiksirana krajnjim nosačima
• Kratka osovina oslonjena na dva kraja
• Osovina koja prolazi kroz mašinski okvir mašine
• Zatvoreni ležaj ugrađen unutar kućišta aluminijskog jastuka{0}}bloka
• Prirubnički ležaj montiran direktno na pokretnu ploču

Zatvoreni linearni ležajevi se široko koriste u kompaktnoj opremi za automatizaciju, mjernim uređajima, 3D štampačima, lakim-mašinama i drugim aplikacijama gdje dužina osovine i opterećenje ne uzrokuju pretjerano otklon.

2. Šta je otvoreni linearni ležaj?

Otvoreni linearni ležaj ima uzdužni otvor duž jedne strane svog vanjskog tijela. Dio normalne kružne konstrukcije ležaja se uklanja tako da ležaj može kretati preko osovine-potporne šine.

Otvor je normalno pozicioniran prema potpornoj konstrukciji ispod osovine. Kako se ležaj kreće, osovina ostaje kontinuirano oslonjena dok potporna šina prolazi kroz otvoreni prostor ležaja i njegovog kućišta.

Ovaj dizajn se obično koristi sa:

• Okrugla osovina s kontinuiranim osloncem
• Aluminijski{0}}oslonjeni linearni sklopovi osovina
• Podržani sistemi osovina tipa SBR-
• Mašine sa dugim{0}}ima gdje bi se osovina bez oslonca savijala
• Pokretne platforme koje zahtijevaju veću vertikalnu krutost od sistema okruglog-vrata

Stoga glavna svrha otvorenog ležaja nije smanjenje težine ili otkrivanje osovine. Njegov otvor osigurava prostor za potpornu konstrukciju koja prolazi duž osovine.

3. Glavna razlika: kako je osovina poduprta

Najvažnije pitanje izbora je:

Ako je odgovor ne, zatvoreni linearni ležaj i osovina{0}}podržana na kraju mogu pružiti jednostavnu i ekonomičnu strukturu.

Ako se osovina mora kontinuirano oslanjati odozdo, obično je potreban otvoreni linearni ležaj kako bi ležaj mogao prijeći preko potporne šine.

Sistemski aranžman	Odgovarajući ležaj
Okrugla osovina oslonjena samo na svojim krajevima	Zatvoreni linearni ležaj
Osovina kontinuirano oslonjena odozdo	Otvoreni linearni ležaj
Nosiva osovina sa aluminijumskom bazom	Otvoreni ležaj ili kompatibilni otvoreni ležajni blok
Kompaktna laka{0}}vrata sa čistim prostorom oko nje	Zatvoreni linearni ležaj
Duga putovanja sa značajnim rizikom od{0}}progiba osovine	Otvoreni ležaj sa osovinom sa kontinuiranim osloncem

4. Otvorena naspram zatvorena linearna noseća struktura

Telo ležaja

Zatvoreni ležaj ima kompletno cilindrično vanjsko tijelo. Otvoreni ležaj ima uzdužni izrez na jednoj strani.

Unutrašnji krugovi kuglica

Oba tipa obično koriste recirkulacijske kuglice za smanjenje trenja klizanja. Međutim, raspored kugličnog-kola u otvorenom ležaju mora ostaviti mjesta za otvor i oslonac osovine.

Kao rezultat toga, ne bi se trebalo automatski pretpostaviti da otvoreni i zatvoreni ležaj istog nominalnog promjera osovine imaju identične ocjene opterećenja. Uvijek usporedite kataloške podatke proizvođača za stvarni model ležaja.

Dizajn kućišta

Zatvoreni ležaj se može ugraditi u kompletan cilindrični otvor. Otvoreni ležaj zahtijeva kućište s odgovarajućim donjim otvorom kako bi osovina-nosila nosač mogla proći.

Zamjena samo ležaja uz zadržavanje nekompatibilnog kućišta neće stvoriti upotrebljiv podržan-sklop vratila.

Smjer opterećenja

Zatvoreni ležaj u potpunosti okružuje osovinu, dok otvoreni ležaj ima isprekidani dio. Otvoreni položaj stoga utječe na raspodjelu opterećenja otvorenog ležaja i dopušteni smjer opterećenja.

Otvor treba biti orijentiran prema smjeru opterećenja koji je odredio proizvođač ležaja. Nemojte pretpostavljati da otvoreni ležaj ima identičan kapacitet u svakoj orijentaciji.

5. Zašto je otklon osovine važan

Linearna osovina se ponaša kao greda. Kada je oslonjen samo na krajevima, vlastita težina i primijenjeno opterećenje mogu uzrokovati savijanje.

Otklon osovine se povećava sa:

• Duži nepodržani raspon
• Manji prečnik osovine
• Teži pokretni teret
• Opterećenje postavljeno blizu centra raspona
• Veća udaljenost između tačaka oslonca{0}}vrata
• Offset opterećenja koja uvode momentnu silu

Čak i kada je materijal osovine dovoljno tvrd za kontakt s kuglom, možda neće biti dovoljno krut za dugi raspon bez oslonca. Povećanje površinske tvrdoće ne eliminiše otklon snopa.

Prekomjerno skretanje osovine može dovesti do:

• Neujednačen otpor kretanja
• Promjene u visini platforme
• Linearni{0}}vezivanje ležajeva
• Vibracije tokom ubrzanja
• Neravnomjerna raspodjela opterećenja između dvije osovine
• Smanjena stabilnost pozicioniranja

Osovina s kontinuiranim osloncem smanjuje raspon bez oslonca i prenosi opterećenje na aluminijski nosač i bazu stroja. Zbog toga se za duže hodove često bira otvoreni ležaj s oslonjenom osovinom.

Za više informacija pogledajteLinearni otklon osovine: kada je osovini bez potpore potrebna dodatna potpora?

6. Poređenje nosivosti i krutosti

Nije tačno reći da svaki otvoreni ležaj nosi veće opterećenje od svakog zatvorenog ležaja. Nosivost ležaja određena je kompletnim dizajnom ležaja, uključujući veličinu kuglice, broj napunjenih redova, kontaktnu geometriju, materijal, unutrašnji zazor i smjer opterećenja.

Glavna prednost krutosti otvorenog-sistema ležaja obično dolazi od osovine s kontinuiranim osloncem, a ne samo od samog otvorenog ležaja.

U praktičnom smislu:

• Zatvoreni ležaj na kratkom vratilu velikog-promjera može osigurati stabilno kretanje.
• Zatvoreni ležaj na dugoj osovini malog-promjera može patiti od otklona vratila.
• Otvoreni ležaj na pravilno montiranoj oslonjenoj osovini može održati bolju vertikalnu stabilnost tokom dugog hoda.
• Otvoreni ležaj instaliran u pogrešnoj orijentaciji može imati smanjenu nosivost u traženom smjeru.
• Dva-razmak osovine i razmak ležajeva također utiču na otpornost na momentna opterećenja.

Krutost sistema stoga treba proceniti na osnovu ležaja, osovine, nosača vratila, kućišta, baze mašine i rasporeda nosača zajedno.

7. Smjer opterećenja otvorenog linearnog ležaja

Otvor u otvorenom linearnom ležaju stvara strukturno različitu oblast oko osovine. Glavno radno opterećenje treba primijeniti u smjeru preporučenom za specifičnu konstrukciju ležaja.

U tipičnom horizontalno postavljenom poduprtom-sklopu osovine, otvor je okrenut prema dolje prema nosaču osovine. Glavno opterećenje s pokretne platforme djeluje prema dolje kroz jače opterećene dijelove ležaja i na oslonac osovine.

Problemi se mogu javiti kada:

• Otvor ležaja je okrenut prema smjeru glavnog opterećenja
• Kućište se rotira bez provjere dozvoljene orijentacije
• Veliko bočno opterećenje se primjenjuje na ležaj odabran uglavnom za vertikalno opterećenje
• Visok moment prevrtanja nose blisko raspoređeni ležajevi
• Pokretna ploča neravnomjerno raspoređuje opterećenje između paralelnih osovina

Za vertikalne-zidne, bočne-montaže ili obrnute instalacije, potvrdite stvarni radijalni, obrnuti-radijalni i bočni smjer opterećenja prije nego što odaberete orijentaciju ležaja.

8. Poređenje instalacijskog prostora

Zatvoreni sistem ležajeva

Zatvoreni raspored ležajeva zahtijeva otvoren prostor oko cijelog obima vratila duž svog hoda. Osovina se obično montira sa krajnjim nosačima izvan područja kretanja.

Ovo može stvoriti vizuelno jednostavnu strukturu, ali promjer osovine ili razmak krajnjeg{0}}oslonca će se možda morati povećati kako hod postaje duži.

Otvoreni sistem ležaja

Otvoreni sklop ležaja zahtijeva prostor ispod ležaja za oslonac osovine i aluminijsku osnovu. Zbog toga je njegovo kućište drugačije oblikovano od standardnog zatvorenog kućišta ležaja.

Iako podržani sklop može zahtijevati veću montažnu širinu ili visinu, on osigurava kontinuiranu vezu između osovine i okvira stroja. Ovo može biti efikasnije od korištenja mnogo veće osovine bez potpore za kontrolu progiba.

9. Zahtjevi za instalaciju

Samo ispravan odabir ležaja ne može kompenzirati nepreciznu ugradnju vratila. I otvoreni i zatvoreni sistemi linearnih ležajeva zahtijevaju odgovarajuće poravnanje osovine.

Ugradnja zatvorenih linearnih ležajeva

• Neka dva nosača osovine budu koaksijalna.
• Kontrolirajte paralelizam između više osovina.
• Izbjegavajte prisiljavanje ležaja na osovinu s neprikladnom tolerancijom promjera.
• Uvjerite se da se osovina ne savija pretjerano nakon opterećenja.
• Poravnajte više ležajeva prije nego što potpuno zategnete pokretnu ploču.

Ugradnja otvorenih linearnih ležajeva

• Usmjerite otvor ležaja prema osovini{0}potporne šine.
• Koristite kućište dizajnirano za otvoreni ležaj i oslonjeno vratilo.
• Postavite aluminijski nosač osovine na dovoljno ravnu podlogu.
• Kontrolirajte paralelizam između dvije oslonjene osovine.
• Nemojte uvrtati kućište dok pritežete pokretnu ploču.
• Prije pokretanja pogona provjerite otpor kretanja preko cijelog hoda.

Oslonjena osovina prati stanje svoje montažne osnove. Ako je baza uvrnuta ili neravna, osovina i put ležaja također mogu postati izobličeni.

10. Otvoreni ležaj protiv podesivog ležaja

Otvoreni linearni ležaj ne treba miješati sa linearnim ležajem s podesivim-razmakom.

Otvoreni ležaj ima veliki uzdužni otvor dizajniran da prelazi preko osovine{0}potporne šine. Podesivi ležaj može imati uži prorez koji omogućava kompatibilnom kućištu da primijeni ograničeno radijalno podešavanje zazora ležaja.

Razlike su:

Bearing Feature	Glavna svrha
Veliki otvoreni dio	Razmak za kontinuirani oslonac osovine
Uzak otvor za podešavanje	Ograničeno podešavanje unutrašnjeg-zazora u kompatibilnom kućištu
Kompletna cilindrična školjka	Standardna zatvorena ugradnja ležaja

Ležaj sa prorezom za podešavanje nije automatski prikladan za prelazak preko oslonjene osovine. Mora se provjeriti stvarni crtež modela.

11. Da li su otvoreni i zatvoreni linearni ležajevi međusobno zamjenjivi?

Otvoreni i zatvoreni ležajevi sa istim nominalnim prečnikom osovine nisu nužno direktne zamene.

Prije pokušaja zamjene, uporedite:

• Vanjski prečnik ležaja i ukupna dužina
• Otvori{0}}širina i orijentacija odjeljka
• Stambena struktura
• Dimenzije nosača{0}}vratila
• Dinamičke i statičke ocjene opterećenja
• Dozvoljeni smjer opterećenja
• Unutrašnji zazor ili predopterećenje
• Raspored pečata
• Metoda podmazivanja

Zatvoreni ležaj ne može kretati preko kontinuiranog oslonca. Otvoreni ležaj smješten u zatvoreno cilindrično kućište također može biti neupotrebljiv jer kućište blokira potreban otvor.

Prilikom promjene s osovine bez oslonca na osovinu s osloncem, ležaj, kućište, potpornu šinu i montažnu površinu stroja treba ocijeniti kao kompletan sklop.

12. Tipične primjene

Primjena za zatvorene linearne ležajeve

• Kompaktni uređaji za pozicioniranje
• Mala oprema za ispitivanje i merenje
• 3D štampači i lake{1}}CNC strukture
• Mehanizmi za automatizaciju kratkih{0}}hoda
• Klizna vrata i zaštitni poklopci
• Lagana oprema-i-postavljanje

Aplikacije za otvorene linearne ležajeve

• Dugo{0}}osovine automatizacije
• Pakovanje i{0}}mašine za rukovanje materijalom
• Podržani-linearni stolovi osovine
• SBR linearne vođice
• Duge platforme za pregled ili mjerenje
• Oprema koja zahtijeva veću krutost nosača okruglog{0}}vrata

Ovo su opći smjerovi primjene. Konačni izbor treba da se zasniva na stvarnom rasponu osovine, opterećenju, momentu, brzini, tačnosti i okruženju.

13. Kako odabrati između otvorenih i zatvorenih linearnih ležajeva

Za preliminarni odabir koristite sljedeći postupak.

Odaberite zatvoreni linearni ležaj kada:

• Osovina ne zahtijeva kontinuiranu podršku.
• Putovanje i nepodržani raspon su relativno kratki.
• Otklon osovine ostaje u okviru zahteva mašine.
• Konstrukciji je potreban jednostavan i ekonomičan raspored ležajeva.
• Postoji slobodan prostor oko osovine duž cijelog hoda.

Odaberite otvoreni linearni ležaj kada:

• Osovina je kontinuirano oslonjena odozdo.
• Ležaj mora proći preko aluminijske{0}potporne šine osovine.
• Putovanje je dovoljno dugo da nepodržani{0}}otklon osovine postane problem.
• Sistem koristi osovinu u stilu SBR-.
• Potrebna je veća vertikalna krutost nosača od sistema okruglog-vrata.

Ako se čini da su oba aranžmana moguća, uporedite kompletan sistem, a ne samo cijenu ležaja. Uključite prečnik osovine, krajnje oslonce, aluminijumsku potporu, kućište, rad na mašinskoj obradi, vreme ugradnje i potrebnu tačnost osnove mašine{1}}.

14. Informacije koje treba dati prilikom naručivanja

Da biste odabrali odgovarajući otvoreni ili zatvoreni sistem linearnih ležajeva, osigurajte:

• Potreban prečnik osovine
• Ukupna dužina osovine i efektivni hod
• Pokretno opterećenje i njegov smjer
• Položaj tereta u odnosu na ležajeve
• Broj osovina i ležajeva
• Udaljenost između paralelnih osovina
• Udaljenost između ležajeva na istoj osovini
• Maksimalna brzina i ubrzanje
• Horizontalna, vertikalna-zidna ili obrnuta orijentacija montaže
• Potreban metod{0}}oslonca osovine
• Radno okruženje i nivo kontaminacije
• Kućište ili{0}}zahtjevi za prirubnicu

Za detaljan odabir osovine, pogledajteKako odabrati linearnu osovinu za linearne ležajeve.

Zaključak

Izbor između otvorenog i zatvorenog linearnog ležaja počinje sa nosećom konstrukcijom vratila-.

Zatvoreni linearni ležaj je općenito prikladan za osovinu oslonjenu na svojim krajevima ili na odvojenim pozicijama, pod uvjetom da otklon vratila ostaje prihvatljiv. Otvoreni linearni ležaj je dizajniran da putuje preko kontinuiranog oslonca i stoga se obično koristi za duže hodove i poduprte{1}}sklopove vratila.

Otvoreni dizajn ne čini automatski ležaj jači, a zatvoreni dizajn ne čini sistem automatski preciznijim. Smjer opterećenja, promjer osovine, razmak između ležajeva, krutost kućišta, poravnanje instalacije i tačnost osnove mašine{1}} sve utječu na konačan učinak.

DLY zalihelinearni ležajevi, standardne linearne osovine ipoduprta linearna osovinaza opremu za automatizaciju i industrijske sisteme za linearno kretanje.

← Povratak na DLY blog