Фланцевый подшипник KFL или корпусной KP: что выбрать для вала

Подшипниковый узел серий KFL и KP решает одну задачу: держать вал по радиусу и давать ему вращаться. Тип корпуса выбирают по плоскости крепления. Фланцевый узел KFL ставят на стенку, через которую проходит вал. Корпус KP на лапах ставят на плиту или профиль вдоль вала. Ниже сравнение этих двух корпусов, серии под вал 10, 12 и 15 мм и граница, за которой вместо подшипника в корпусе нужна опора ШВП.

Чем узел KFL отличается от узла KP

Ось вала у обоих узлов проходит через закрытый шариковый подшипник, а корпуса крепят по-разному. У фланцевого подшипника KFL000 литой фланец вытянутой формы с двумя отверстиями. Такой подшипник фланцевый опорный прикручивают к плоскости, перпендикулярной оси вала: к торцевой стенке корпуса, торцу профиля или кронштейну. Вал выходит сквозь эту плоскость.

У подшипника в корпусе на лапах KP000 литой корпус стоит на двух лапах. Лапы крепят к плоскости, параллельной оси вала: к плите, столу или верхней полке профиля. Вал проходит над этой плоскостью на высоте оси корпуса. У KP000 высота оси над основанием 18 мм, длина основания 67 мм, общая высота 35 мм, отверстия в лапах 7 мм под винты M6 с расстоянием 53 мм между центрами. Масса узла 0,059 кг, как у KFL000 того же диаметра вала.

Внутри обоих корпусов стоит закрытый шариковый подшипник в сферическом гнезде: небольшой перекос плоскости и вала узел выбирает сам. Внутреннее кольцо фиксируют на валу стопорными винтами, кромки закрыты уплотнениями. Сам подшипник у KFL и KP одного типа, меняется только корпус и направление оси относительно плоскости крепления.

Когда ставить фланец, когда корпус на лапах

Фланец берут, когда вал должен выйти через торцевую стенку: выход привода из корпуса оси, вал через щёку каретки, кронштейн на торце профиля. Два отверстия фланца занимают мало места по ширине, и узлу не нужна площадка вдоль вала.

Корпус на лапах берут, когда вал идёт над плитой или профилем и его удобно прикрутить сверху. Типичный случай на станке ЧПУ: вал со шкивом между двумя опорами, ремень приходит сверху или сбоку, лапы стоят на одной полке профиля. Ходовой винт без осевой фиксации, если его только нужно поддержать по радиусу, тоже ставят в KFL или KP, и тип корпуса снова задаёт плоскость крепления, а не сам винт.

Пример из сборки: вал 10 мм со шкивом на двух узлах KP000 над алюминиевым профилем. Если тот же вал нужно вывести через торцевую стенку корпуса, на этом выходе ставят KFL000, а не второй корпус на лапах: лапам некуда опереться на вертикальной стенке.

Серии 000, 001 и 002: вал 10, 12 и 15 мм

Номер серии задаёт диаметр отверстия под вал. Серия 000 это вал 10 мм, серия 001 это вал 12 мм, серия 002 это вал 15 мм. Это относится и к фланцу KFL, и к корпусу KP: KFL000 и KP000 сидят на одном валу 10 мм, меняется только корпус.

На вал 10 мм ставят KFL000 или KP000, на вал 12 мм в наличии есть подшипник на лапах KP001 для вала 12 мм. У KP001 отверстие под вал 12 мм, высота оси 19 мм, длина основания 71 мм, общая высота 38 мм, отверстия 7 мм под M6 с расстоянием 56 мм между центрами, масса 0,071 кг. Фланец KFL001 под тот же вал 12 мм в линейке есть, в наличии его сейчас нет, поэтому на 12 мм берут корпус на лапах либо ждут фланец. Серия 002 рассчитана на вал 15 мм.

Почему это не опора ШВП

Узел KFL и KP держит вал только по радиусу. Стопорные винты фиксируют внутреннее кольцо на валу, но не воспринимают рабочую осевую нагрузку винта так, как это делает опора ШВП. На стороне двигателя у винта ШВП вал нужно зафиксировать по оси парой упорных подшипников в корпусе BK или FK. Для винтов ШВП 1604, 1605 и 1610 с посадочной шейкой 12 мм эту роль выполняет опора BK12, с противоположной стороны ставят плавающую опору BF12. Как устроена пара BK и BF: опора BK фиксирует винт по оси, опора BF даёт ему смещаться вдоль оси.

KFL или KP достаточно, если вал гладкий, несёт шкив, шестерню или ролик и осевая сила невелика, либо если ходовой винт только поддерживают по радиусу, без предварительного натяга и без точной осевой фиксации. Если винт ШВП должен держать позицию стола и принимать осевую силу подачи, на стороне двигателя ставят BK или FK, а не фланцевый или корпусной узел KFL/KP.

Выверка двух узлов на одном валу

Два узла на одном валу выставляют по одной оси. Отверстие в стенке под фланец делают с зазором вокруг вала, чтобы стенка не зажимала вал наперекос. Сферическое кольцо выбирает небольшой перекос корпуса, но не исправляет грубую несоосность двух опор. Сначала корпуса ставят на место, вал вставляют и проверяют, что он вращается рукой без тугих мест, и только потом затягивают винты крепления и стопорные винты внутреннего кольца. На валу под стопор удобна лыска: винт не сминает круглую поверхность и держит кольцо надежнее.

Пошаговый монтаж корпуса на лапах и разметку отверстий под KP000 здесь не повторяем. Достаточно правила: крепёж и стопоры затягивают после выверки, а не до неё.

Типичные ошибки

• Ставят KFL или KP как фиксированную опору ШВП на стороне двигателя. Узлу нечем держать осевую силу винта, гайка и стол получают осевой люфт.
• Затягивают стопорные винты до выверки. Кольцо садится на вал в перекосе, и вращение становится тугим.
• Два узла стоят несоосно: один смещён по высоте или в сторону, вал изгибается между корпусами.
• Путают узел KFL и KP для вала с опорным подшипником стойки амортизатора. Это разные детали: автомобильная опора стойки держит амортизатор и поворот кулака, узел KFL и KP держит вращающийся вал станка или механизма.

Частые вопросы

Чем KFL000 отличается от KP000?

Оба узла рассчитаны на вал 10 мм и несут один и тот же тип закрытого подшипника со сферическим кольцом и стопорными винтами. Отличается корпус: KFL000 крепят фланцем к плоскости поперёк вала, KP000 крепят лапами к плоскости вдоль вала. Высота оси, длина основания и шаг отверстий заданы только у корпуса на лапах, у фланца посадочная плоскость другая.

Какой узел ставить на вал 10 мм и 12 мм?

На вал 10 мм берут KFL000 или KP000, тип корпуса по плоскости крепления. На вал 12 мм в наличии есть KP001. Фланец KFL001 под вал 12 мм в линейке есть, в наличии его сейчас нет. На вал 15 мм рассчитана серия 002, в наличии этих узлов сейчас нет.

Можно ли ставить KFL на ШВП?

Как радиальную поддержку вала без точной осевой фиксации узел KFL поставить можно. Как фиксированную опору стороны двигателя у винта ШВП его не ставят: для этой задачи нужна опора BK или FK с упорными подшипниками.