Отворени срещу затворени линейни лагери: Кой тип трябва да използвате?

Основната разлика между отворените и затворените линейни лагери не е просто формата на корпуса на лагера. Той определя дали лагерът може да се движи по непрекъснато поддържан вал и влияе върху посоката на натоварването, твърдостта, монтажа и деформацията на вала.

Затворен линеен лагер обгражда изцяло вала и обикновено се използва с кръгъл вал, поддържан в краищата му или в отделни монтажни точки. Отвореният линеен лагер има надлъжен отвор, който му позволява да премине през носещата конструкция под непрекъснато поддържан вал.

Нито един дизайн не е универсално по-добър. Правилният избор зависи преди всичко от това как се поддържа валът, последвано от посоката на натоварване, дължината на движение, наличното пространство, необходимата твърдост и метода на монтаж.

1. Какво е затворен линеен лагер?

Затвореният линеен лагер има цялостна цилиндрична структура около линейния вал. Неговите вътрешни сферични вериги са разпределени около вала, така че лагерът да може да направлява линейно движение, докато носи товари от разрешените посоки.

Лагерът обикновено се монтира в отделен корпус или се доставя като част от сглобен линеен лагер. Тъй като тялото му обгражда целия вал, трябва да има свободно пространство около вала по целия ход на лагера.

Това означава, че затворен линеен лагер не може да премине през непрекъсната опорна релса, разположена директно под вала.

Типичните затворени линейни лагери включват:

• Кръгъл вал, фиксиран от крайни опори
• Къс вал, поддържан в два края
• Вал, минаващ през рама на машинна машина
• Затворен лагер, монтиран в корпус на алуминиев-блок
• Фланцев лагер, монтиран директно към подвижна плоча

Затворените линейни лагери се използват широко в компактно оборудване за автоматизация, измервателни устройства, 3D принтери, леки-машини и други приложения, където дължината на вала и натоварването не причиняват прекомерна деформация.

2. Какво е отворен линеен лагер?

Отвореният линеен лагер има надлъжен отвор по едната страна на външното тяло. Част от нормалната кръгла лагерна конструкция се отстранява, така че лагерът да може да се движи над опорна -релса на вала.

Отворът обикновено е разположен към носещата конструкция под вала. Докато лагерът се движи, валът остава непрекъснато поддържан, докато опорната релса преминава през отворената зона на лагера и неговия корпус.

Този дизайн обикновено се използва с:

• Непрекъснато поддържани кръгли валове
• Алуминиеви-поддържани линейни валове
• Поддържани шахтови системи тип SBR{0}}
• Машини-с дълъг ход, при които неподдържан вал би се огънал
• Подвижни платформи, изискващи по-голяма вертикална твърдост от система с кръгли -валове

Следователно основната цел на отворения лагер не е да намали теглото или да изложи вала. Неговият отвор осигурява свободно пространство за носещата конструкция, която минава по протежение на вала.

3. Основната разлика: Как се поддържа валът

Най-важният въпрос за избор е:

Ако отговорът е не, затворен линеен лагер и краен-опорен вал може да осигурят проста и икономична структура.

Ако валът трябва да се поддържа непрекъснато отдолу, обикновено е необходим отворен линеен лагер, така че лагерът да може да премине през опорната релса.

Подреждане на системата	Подходящ лагер
Кръгъл вал, поддържан само в краищата си	Затворен линеен лагер
Валът се поддържа непрекъснато отдолу	Отворен линеен лагер
Носен вал с алуминиева основа	Отворен лагер или съвместим отворен лагерен блок
Компактен лек -натоварен вал с свободно пространство около него	Затворен линеен лагер
Дълго пътуване със значителен риск-от деформация на вала	Отворен лагер с непрекъснато поддържан вал

4. Отворена срещу затворена линейна носеща конструкция

Носещо тяло

Затвореният лагер има цялостно цилиндрично външно тяло. Отвореният лагер има надлъжен изрез от едната страна.

Вътрешни сферични вериги

И двата типа обикновено използват рециркулиращи топки за намаляване на триенето при плъзгане. Оформлението на веригата на сачмата-в отворен лагер обаче трябва да оставя място за отвора и опората на вала.

В резултат на това отворен и затворен лагер с еднакъв номинален диаметър на вала не трябва автоматично да се приема, че има идентични номинални стойности на натоварване. Винаги сравнявайте каталожните данни на производителя за действителния модел лагер.

Проектиране на жилища

Затворен лагер може да бъде монтиран в пълен цилиндричен отвор. Отвореният лагер изисква корпус със съответния долен отвор, така че опорната -шина на вала да може да премине през него.

Подмяната само на лагера при запазване на несъвместим корпус няма да създаде използваем поддържан{0}}валов възел.

Посока на натоварване

Затвореният лагер обгражда изцяло вала, докато отвореният лагер има прекъснат участък. Следователно позицията на отваряне влияе върху разпределението на натоварването на отворения лагер и допустимата посока на натоварване.

Отворът трябва да бъде ориентиран според указаната от производителя на лагера посока на натоварване. Не приемайте, че отвореният лагер има еднакъв капацитет във всяка ориентация.

5. Защо деформацията на вала има значение

Линеен вал се държи като греда. Когато се поддържа само в краищата, собственото му тегло и приложеното натоварване могат да доведат до огъване.

Деформацията на вала се увеличава с:

• По-дълъг неподдържан диапазон
• По-малък диаметър на вала
• По-тежък движещ се товар
• Товарът е разположен близо до центъра на участъка
• По-голямо разстояние между опорните-точки на вала
• Изместени натоварвания, които въвеждат моментна сила

Дори когато материалът на вала е достатъчно твърд за контакт на топката, той може да не е достатъчно твърд за дълъг неопорен участък. Увеличаването на твърдостта на повърхността не елиминира отклонението на лъча.

Прекомерното отклонение на вала може да доведе до:

• Неравномерно съпротивление при движение
• Промени във височината на платформата
• Линейно{0}}обвързване на лагера
• Вибрации по време на ускорение
• Неравномерно разпределение на натоварването между два вала
• Намалена стабилност на позициониране

Непрекъснато поддържан вал намалява неподдържания обхват и прехвърля натоварването върху алуминиевата опора и основата на машината. Ето защо често се избира отворен лагер с поддържан вал за по-дълги ходове.

За повече информация вжЛинейна деформация на вала: Кога неподдържан вал се нуждае от допълнителна опора?

6. Сравнение на товароносимостта и твърдостта

Не е точно да се каже, че всеки отворен лагер носи повече натоварване от всеки затворен лагер. Капацитетът на натоварване на лагера се определя от цялостния дизайн на лагера, включително размер на топката, брой натоварени редове, геометрия на контакта, материал, вътрешна хлабина и посока на натоварване.

Основното предимство по отношение на твърдостта на отворената лагерна-система обикновено идва от непрекъснато поддържания вал, а не просто от самия отворен лагер.

На практика:

• Затворен лагер на къс вал с голям-диаметър може да осигури стабилно движение.
• Затворен лагер на дълъг вал с малък-диаметър може да страда от деформация на вала.
• Отворен лагер върху правилно монтиран поддържан вал може да поддържа по-добра вертикална стабилност при дълъг ход.
• Отворен лагер, монтиран в грешна ориентация, може да има намалена товароносимост в необходимата посока.
• Разстоянието между два -вала и разстоянието между лагерите също оказват влияние върху устойчивостта на моментни натоварвания.

Следователно твърдостта на системата трябва да се оценява от лагера, вала, опората на вала, корпуса, основата на машината и разположението на каретката заедно.

7. Посока на натоварването на отворен линеен лагер

Отворът в отворен линеен лагер създава структурно различна зона около вала. Основното работно натоварване трябва да се прилага в посоката, препоръчана за конкретния дизайн на лагера.

В типичен хоризонтално монтиран опорен -възел на вала отворът е обърнат надолу към опората на вала. Основното натоварване от движещата се платформа действа надолу през по-силно натоварените секции на лагера и в опората на вала.

Проблеми могат да възникнат, когато:

• Отворът на лагера е обърнат към основната посока на натоварване
• Корпусът се завърта без проверка на разрешената ориентация
• Голямо странично натоварване се прилага към лагер, избран главно за вертикално натоварване
• Високият момент на преобръщане се носи от близко разположени лагери
• Подвижната плоча разпределя натоварването неравномерно между успоредни валове

За вертикални-стенни, странично-монтирани или обърнати инсталации, потвърдете действителните радиални, обратни-радиални и странични посоки на натоварване, преди да изберете ориентацията на лагера.

8. Сравнение на инсталационното пространство

Затворена лагерна система

Затвореното лагерно устройство изисква свободно пространство около цялата обиколка на вала по хода му. Валът обикновено се монтира с крайни опори извън зоната на движение.

Това може да създаде визуално проста структура, но може да се наложи диаметърът на вала или крайното -разстояние между опорите да се увеличи, когато движението стане по-дълго.

Отворена лагерна система

Отвореният лагерен възел изисква пространство под лагера за опората на вала и алуминиевата основа. Следователно неговият корпус е оформен различно от стандартния затворен корпус на лагера.

Въпреки че поддържаният възел може да изисква по-голяма монтажна ширина или височина, той осигурява непрекъсната връзка между вала и рамката на машината. Това може да бъде по-ефективно от използването на много по-голям неподдържан вал за контролиране на отклонението.

9. Изисквания за инсталиране

Правилният избор на лагер сам по себе си не може да компенсира неточното монтиране на вала. Както отворените, така и затворените линейни лагерни системи изискват подходящо подравняване на валовете.

Монтиране на затворени линейни лагери

• Дръжте двете опори на вала коаксиални.
• Контролирайте успоредността между множество валове.
• Избягвайте насилването на лагера върху вал с неподходящ толеранс на диаметъра.
• Уверете се, че валът не се огъва прекомерно след натоварване.
• Подравнете няколко лагера, преди да затегнете напълно движещата се плоча.

Монтиране на отворени линейни лагери

• Ориентирайте отвора на лагера към опорната-релса на вала.
• Използвайте корпус, предназначен за отворения лагер и поддържания вал.
• Монтирайте алуминиевата опора на вала върху достатъчно равна основа.
• Контролирайте паралелността между два поддържани вала.
• Не усуквайте корпуса, докато затягате подвижната плоча.
• Проверете съпротивлението при движение по време на целия ход преди захранване.

Поддържаният вал следва състоянието на неговата монтажна основа. Ако основата е усукана или неравна, валът и пътя на лагера също могат да се изкривят.

10. Отворен лагер срещу регулируем лагер

Отвореният линеен лагер не трябва да се бърка с линеен лагер с регулируем-просвет.

Отвореният лагер има голям надлъжен отвор, предназначен да минава през опорна -релса на вала. Регулируемият лагер може да има по-тесен процеп, който позволява на съвместим корпус да приложи ограничена радиална настройка на хлабината на лагера.

Разликите са:

Характеристика на лагера	Основна цел
Голяма отворена секция	Просвет за непрекъсната опора на вала
Тесен прорез за регулиране	Ограничена вътрешна-регулация на хлабината в съвместим корпус
Пълна цилиндрична обвивка	Стандартен затворен лагерен монтаж

Лагер с процеп за регулиране не е автоматично подходящ за преминаване през поддържан вал. Трябва да се провери действителният чертеж на модела.

11. Взаимозаменяеми ли са отворените и затворените линейни лагери?

Отворените и затворените лагери с еднакъв номинален диаметър на вала не са непременно директни заместители.

Преди да опитате замяна, сравнете:

• Външен диаметър на лагера и обща дължина
• Ширина и ориентация на отворен-секция
• Жилищна структура
• Размери на опората- на вала
• Динамично и статично натоварване
• Разрешена посока на натоварване
• Вътрешен хлабина или предварително натоварване
• Подреждане на уплътнението
• Метод на смазване

Затворен лагер не може да се движи през непрекъсната опора. Отворен лагер, поставен в затворен цилиндричен корпус, също може да бъде неизползваем, тъй като корпусът блокира необходимия отвор.

Когато преминавате от неподдържан вал към поддържан вал, лагерът, корпусът, опорната шина и повърхността за монтиране на машината трябва да се оценяват като цялостен комплект.

12. Типични приложения

Приложения за затворени линейни лагери

• Компактни устройства за позициониране
• Малко оборудване за изпитване и измерване
• 3D принтери и леки-структури с ЦПУ
• Механизми за автоматизация с кратък{0}}ход
• Плъзгащи се врати и защитни капаци
• Осветете{0}}и-поставете оборудването

Приложения за отворени линейни лагери

• Оси за автоматизация с дълъг{0}}ход
• Машини-за обработка на опаковки и материали
• Поддържани-валови линейни маси
• SBR линейни направляващи възли
• Дълги платформи за проверка или измерване
• Оборудване, изискващо по-голяма твърдост на опората-на кръглия вал

Това са общи указания за приложение. Окончателният избор трябва да се основава на действителния обхват на вала, натоварване, момент, скорост, точност и среда.

13. Как да избирате между отворени и затворени линейни лагери

Използвайте следния процес за предварителен избор.

Изберете затворен линеен лагер, когато:

• Валът не изисква непрекъсната опора.
• Ходът и неподдържаният обхват са относително кратки.
• Деформацията на вала остава в рамките на изискванията на машината.
• Конструкцията се нуждае от проста и икономична подредба на лагерите.
• Има свободно пространство около вала по целия ход.

Изберете отворен линеен лагер, когато:

• Валът се поддържа непрекъснато отдолу.
• Лагерът трябва да минава върху алуминиева{0}}опорна релса.
• Ходът е достатъчно дълъг, за да може отклонението на-вала без опора да стане проблем.
• Системата използва поддържан вал в стил SBR-.
• Изисква се по-голяма твърдост на вертикалната опора от система с кръгли -валове.

Ако и двете уговорки изглеждат възможни, сравнете цялата система, а не само цената на лагера. Включете диаметъра на вала, крайните опори, алуминиевата опора, корпуса, машинната обработка, времето за монтаж и необходимата точност на-основата на машината.

14. Информация, която трябва да предоставите при поръчка

За да изберете подходяща отворена или затворена линейна лагерна система, осигурете:

• Необходим диаметър на вала
• Обща дължина на вала и ефективен ход
• Движещ се товар и неговата посока
• Позиция на товара спрямо лагерите
• Брой валове и лагери
• Разстояние между успоредни валове
• Разстояние между лагерите на един и същи вал
• Максимална скорост и ускорение
• Хоризонтална, вертикална-стенна или обърната ориентация на монтаж
• Необходим метод-за поддържане на вала
• Работна среда и ниво на замърсяване
• Изисквания за монтиране-на корпус или фланец

За подробен избор на вал вижтеКак да изберем линеен вал за линейни лагери.

Заключение

Изборът между отворен и затворен линеен лагер започва с опорната -структура на вала.

Затвореният линеен лагер обикновено е подходящ за вал, поддържан в краищата си или на отделни позиции, при условие че деформацията на вала остава приемлива. Отвореният линеен лагер е проектиран да се движи по непрекъсната опора и следователно обикновено се използва за по-дълги ходове и поддържани-валове.

Отвореният дизайн не прави автоматично лагера по-здрав, а затвореният дизайн не прави автоматично системата по-точна. Посоката на натоварването, диаметърът на вала, разстоянието между лагерите, твърдостта на корпуса, подравняването на инсталацията и точността-на основата на машината влияят на крайната производителност.

DLY консумативилинейни лагери, стандартни линейни валове иподдържани линейни валовеза оборудване за автоматизация и промишлени системи за линейно движение.

← Назад към блога на DLY