Линейные подшипники SBR для вала на опоре
Каретка SBR работает в паре с круглым валом на алюминиевой опоре и вместе с ним образует линейную направляющую: вал задаёт траекторию, каретка несёт стол, портал или шпиндельный узел. Обычный закрытый линейный подшипник на такой вал не наденется, ему мешает опора. Поэтому в каретке SBR стоит открытая втулка с продольной прорезью.
В разделе разобрано, как устроен открытый подшипник, чем отличаются UU и LUU, когда выбирать бронзовый подшипник скольжения вместо шарикового и как убрать люфт регулировочными винтами.
Устройство открытого подшипника SBR
Каретка SBR это алюминиевый корпус, в который вставлена открытая линейная шариковая втулка серии LM..UU OP, например LM16UU OP в каретке SBR16UU. Шарики втулки идут по замкнутым дорожкам: под нагрузкой катятся по валу, затем возвращаются по обратному каналу. Сепаратор из полиамида держит шарики на своих местах, резиновые уплотнения с обоих торцов не пускают внутрь пыль.
Снизу в корпусе и во втулке сделана прорезь. Её раскрытие зависит от размера: у SBR12 и SBR16 80°, у SBR20 60°, у SBR25 50°. Через прорезь проходит опора вала, поэтому каретка идёт по валу на всю длину, не задевая опору.
На корпусе есть регулировочные винты. Ими уточняют положение втулки в корпусе и выбирают люфт в паре вал и подшипник. На части корпусов стоит маслёнка для подачи смазки к втулке.
Что означают UU и LUU
Цифра в маркировке равна диаметру вала: SBR16UU работает на валу 16 мм, SBR20UU на валу 20 мм. Буквы UU означают уплотнения с двух сторон. Буква L обозначает удлинённую каретку: в корпусе SBR16LUU и SBR20LUU стоят две втулки друг за другом. Ширина, высота и межосевое отверстий по ширине у LUU такие же, как у UU того же размера, а длина и шаг отверстий по длине больше: 85 и 60 мм у SBR16LUU против 45 и 30 мм у SBR16UU. Размеры по чертежам кареток:
| Каретка | Вал | Высота оси вала h | Длина L | Отверстия B x C | Резьба | Раскрытие под опору |
|---|
| SBR12UU | 12 мм | 17 мм | 39 мм | 28 x 26 мм | M5 | 80° |
| SBR16UU | 16 мм | 20 мм | 45 мм | 32 x 30 мм | M5x12 | 80° |
| SBR16LUU | 16 мм | 20 мм | 85 мм | 32 x 60 мм | M5x12 | 80° |
| SBR20UU | 20 мм | 23 мм | 50 мм | 35 x 35 мм | M6x12 | 60° |
| SBR20LUU | 20 мм | 23 мм | 96 мм | 35 x 70 мм | M6x12 | 60° |
| SBR25UU | 25 мм | 27 мм | 65 мм | 40 x 40 мм | M6x12 | 50° |
Одна удлинённая каретка или две обычные
Удлинённая каретка LUU держит большую нагрузку и служит дольше одинарной за счёт двух втулок. Её ставят, когда на валу нет места для двух отдельных кареток. Две обычные каретки UU, разнесённые по валу, лучше сопротивляются опрокидывающему моменту: чем больше расстояние между точками опоры, тем меньше перекос стола под боковой силой. Если длина оси позволяет, стол ставят на четыре каретки, по две на каждом валу.
Шариковый или бронзовый подшипник
Кроме шариковых кареток выпускают подшипники SBR с бронзовыми втулками скольжения, в которые запрессована графитовая смазка. В них нет шариков и сепаратора. Сравнение по общим свойствам подшипников качения и скольжения:
| Свойство | Шариковый подшипник SBR | Бронзовый подшипник скольжения |
|---|
| Трение | низкое, шарики катятся | выше, втулка скользит по валу |
| Скорость и точность | подходит для быстрых и точных осей | для осей, где важны нагрузка и плавность, а скорость и точность второстепенны |
| Удары и вибрация | шарики и дорожки чувствительны к ударам | лучше переносит удары и вибрацию |
| Пыль и стружка | шарики нужно защищать уплотнениями | движущихся элементов нет, к грязи терпимее |
| Нагрев | греется меньше | греется сильнее из за большой площади контакта |
| Обслуживание | периодическая смазка | графитовая смазка запрессована во втулки |
Шариковую каретку ставят на фрезерные, лазерные и плазменные станки, где важны скорость и точность. Бронзовую выбирают для пыльных условий, ударной нагрузки и медленных осей, где сухая графитовая смазка удобнее ухода за шариками.
Как убрать люфт регулировочными винтами
- Установите каретку на вал и прокатите её по всей длине: она должна идти без заеданий.
- Подтягивайте регулировочные винты понемногу и поочерёдно, проверяя качание каретки рукой поперёк вала.
- Остановитесь, когда люфт исчез, а каретка по-прежнему идёт по всей длине без тугих мест.
- Перетяжка повышает трение и ускоряет износ шариков и вала, поэтому усилие хода после регулировки не должно заметно вырасти.
- По мере износа люфт выбирают повторно, а изношенную каретку меняют на новую того же размера.
Где применяют подшипники SBR
- станки с ЧПУ лёгкого и среднего класса: фрезерные, лазерные, плазменные, граверы;
- 3D принтеры с большим рабочим полем;
- автоматические конвейеры и позиционеры;
- деревообрабатывающие и текстильные станки;
- лабораторная техника с координатными перемещениями.
Сильные стороны пары вал и подшипник SBR: плавный ход без рывков, жёсткость за счёт опоры, стандартные размеры, простой монтаж на готовые отверстия, лёгкая замена каретки. Ограничения: средняя грузоподъёмность, которой мало для тяжёлых металлорежущих станков, остаточный люфт без регулировки, чувствительность к загрязнению и необходимость точно выставить валы параллельно.
Обслуживание кареток SBR
- Смазка: шариковые каретки периодически смазывают пластичной смазкой через маслёнку или по валу.
- Защита: гофры, щётки или кожухи снижают попадание стружки под уплотнения.
- Контроль: периодически проверяйте люфт, плавность хода и шум, изношенные каретки меняйте.
