Avatud vs suletud lineaarlaagrid: millist tüüpi peaksite kasutama?

Peamine erinevus avatud ja suletud lineaarlaagrite vahel ei ole lihtsalt laagrikesta kuju. See määrab, kas laager võib liikuda piki pidevalt toetatud võlli, ja mõjutab koormuse suunda, jäikust, paigaldust ja võlli läbipainde.

Suletud lineaarlaager ümbritseb võlli täielikult ja seda kasutatakse tavaliselt ümmarguse võlliga, mis on toetatud selle otstest või eraldatud kinnituspunktidest. Avatud lineaarsel laagril on pikisuunaline ava, mis võimaldab sellel liikuda üle tugikonstruktsiooni pidevalt toestatud võlli all.

Kumbki disain pole üldiselt parem. Õige valik sõltub eelkõige sellest, kuidas võll on toestatud, millele järgneb koormuse suund, liikumispikkus, vaba ruum, vajalik jäikus ja paigaldusviis.

1. Mis on suletud lineaarne laager?

Suletud lineaarlaagril on lineaarvõlli ümber täielik silindriline struktuur. Selle sisemised kuuliahelad on jaotatud ümber võlli, nii et laager saab juhtida lineaarset liikumist, kandes koormusi lubatud suundadest.

Laager paigaldatakse tavaliselt eraldi korpuse sisse või tarnitakse kokkupandud lineaarse laagriüksuse osana. Kuna selle korpus ümbritseb kogu võlli, peab võlli ümber olema vaba ruumi kogu laagri käigu ulatuses.

See tähendab, et suletud lineaarlaager ei saa minna üle pideva tugirööpa, mis asub otse võlli all.

Tüüpilised suletud lineaarsed laagrid hõlmavad järgmist:

• Ümmargune võll, mis on kinnitatud otsatugedega
• Kahest otsast toestatud lühike võll
• Töödeldud masina raami läbiv võll
• Alumiiniumist padja{0}}ploki korpusesse paigaldatud suletud laager
• Ääriku laager, mis on paigaldatud otse liikuvale plaadile

Suletud lineaarlaagreid kasutatakse laialdaselt kompaktsetes automaatikaseadmetes, mõõteseadmetes, 3D-printerites,{1}}kergete masinate ja muudes rakendustes, kus võlli pikkus ja koormus ei põhjusta liigset läbipainet.

2. Mis on avatud lineaarne laager?

Avatud lineaarlaagril on pikisuunaline ava piki selle väliskere ühel küljel. Osa tavapärasest ringikujulisest laagrikonstruktsioonist eemaldatakse, et laager saaks liikuda üle võlli{1}}tugirööpa.

Ava on tavaliselt paigutatud võlli all oleva tugistruktuuri poole. Kui laager liigub, jääb võll pidevalt toetatuks, samal ajal kui tugisiin läbib laagri ja selle korpuse avatud ala.

Seda disaini kasutatakse tavaliselt koos:

• Pidevalt toestatud ümarad võllid
• Alumiiniumist{0}}toetatud lineaarvõlli koostud
• SBR-tüüpi toetatud võllisüsteemid
• Pika käiguga-masinad, mille puhul toetamata võll paindub
• Liikuvad platvormid, mis nõuavad ümmarguse{0}}võlli süsteemi suuremat vertikaalset jäikust

Avatud laagri põhieesmärk ei ole seega kaalu vähendamine ega võlli paljastamine. Selle ava annab vaba ruumi piki võlli kulgevale tugistruktuurile.

3. Peamine erinevus: kuidas võll on toestatud

Kõige olulisem valikuküsimus on:

Kui vastus on eitav, võib suletud lineaarlaager ja ots{0}}toestatud võll pakkuda lihtsat ja ökonoomset konstruktsiooni.

Kui võlli tuleb pidevalt altpoolt toetada, on tavaliselt vaja avatud lineaarset laagrit, et laager saaks üle tugirööpa liikuda.

Süsteemi paigutus	Sobiv laager
Ümmargune võll on toetatud ainult selle otstest	Suletud lineaarne laager
Võll toetub pidevalt altpoolt	Avatud lineaarne laager
Alumiiniumist alusega toestatud võll	Avatud laager või ühilduv avatud laagriplokk
Kompaktne kerge{0}}võll, mille ümber on vaba ruumi	Suletud lineaarne laager
Pikk sõit koos märkimisväärse võlli{0}}läbipainde ohuga	Pidevalt toetatud võlliga avatud laager

4. Avatud vs suletud lineaarne laagristruktuur

Laagri korpus

Suletud laagril on täielik silindriline väliskere. Avatud laagril on ühel küljel pikisuunaline väljalõige.

Sisemised palliahelad

Mõlemad tüübid kasutavad tavaliselt libisemishõõrdumise vähendamiseks tsirkuleerivaid kuule. Avatud laagris peab kuul-ahela paigutus aga jätma ruumi avausele ja võlli toele.

Selle tulemusena ei tohiks sama võlli nimiläbimõõduga avatud ja suletud laagrite puhul automaatselt eeldada, et neil on identsed koormused. Võrrelge alati tootja kataloogiandmeid tegeliku laagrimudeli jaoks.

Korpuse projekteerimine

Suletud laagrit saab paigaldada terviklikku silindrilisse avasse. Avatud laagri jaoks on vaja korpust, millel on vastav alumine ava, et võlli{1}}tugisiin saaks läbi minna.

Ainult laagri asendamine, säilitades samal ajal mitteühilduva korpuse, ei loo kasutatavat toetatud{0}}võllisõlme.

Laadimise suund

Suletud laager ümbritseb võlli täielikult, avatud laagril on aga katkendlik osa. Avanemisasend mõjutab seega avatud laagri koormuse jaotust ja lubatud koormuse suunda.

Ava peaks olema orienteeritud vastavalt laagritootja määratud laadimissuunale. Ärge eeldage, et avatud laagril on igas suunas identne kandevõime.

5. Miks on võlli läbipaine oluline?

Lineaarne võll käitub nagu tala. Kui see on toestatud ainult otstest, võib selle enda kaal ja rakendatav koormus põhjustada selle paindumist.

Võlli läbipaine suureneb:

• Pikem toetamata vahemik
• Väiksem võlli läbimõõt
• Suurem liikuv koormus
• Koormus on paigutatud vahemiku keskpunkti lähedale
• Suurem kaugus võlli{0}}tugipunktide vahel
• Nihkekoormused, mis tekitavad momendijõudu

Isegi kui võlli materjal on kuuli kontakti jaoks piisavalt kõva, ei pruugi see olla piisavalt jäik pika toetamata vahemiku jaoks. Pinna kõvaduse suurendamine ei välista tala läbipainde.

Võlli liigne läbipaine võib põhjustada:

• Ebaühtlane liikumistakistus
• Muutused platvormi kõrguses
• Lineaarne{0}}laagriköitmine
• Vibratsioon kiirenduse ajal
• Ebaühtlane koormuse jaotus kahe võlli vahel
• Vähendatud positsioneerimise stabiilsus

Pidevalt toestatud võll vähendab toetamata ulatust ja kannab koormuse alumiiniumist toele ja masina alusele. Seetõttu valitakse pikemate käikude jaoks sageli avatud laager, millel on toetatud võll.

Lisateabe saamiseks vtLineaarne võlli läbipaine: millal vajab toetamata võll lisatuge?

6. Kandevõime ja jäikuse võrdlus

Ei ole täpne väita, et iga avatud laager kannab rohkem koormust kui iga suletud laager. Kandevõime määrab kogu laagri konstruktsioon, sealhulgas kuuli suurus, koormatud ridade arv, kontakti geomeetria, materjal, sisemine kliirens ja koormuse suund.

Avatud{0}}laagrisüsteemi peamine jäikuseeelis tuleneb tavaliselt pidevalt toestatud võllist, mitte lihtsalt avatud laagrist endast.

Praktilises mõttes:

• Lühikese suure{0}}läbimõõduga võlli suletud laager võib tagada stabiilse liikumise.
• Pika väikese{0}}läbimõõduga võlli suletud laager võib kannatada võlli läbipainde all.
• Õigesti paigaldatud toestatud võlli avatud laager võib säilitada parema vertikaalse stabiilsuse pika käigu jooksul.
• Valesti paigaldatud lahtisel laagril võib olla nõutavas suunas vähenenud kandevõime.
• Kahe-võlli ja laagrite vahe mõjutab ka vastupidavust momentkoormustele.

Seetõttu tuleks süsteemi jäikust hinnata koos laagri, võlli, võlli toe, korpuse, masina aluse ja kelgu paigutuse põhjal.

7. Avatud lineaarlaagri koormuse suund

Avatud lineaarlaagris olev ava loob võlli ümber struktuurselt erineva ala. Peamist töökoormust tuleks rakendada konkreetse laagrikonstruktsiooni jaoks soovitatud suunas.

Tüüpilise horisontaalselt paigaldatud toestatud-võlli koostu korral on ava suunatud allapoole võllitoe poole. Liikuvalt platvormilt tulev põhikoormus mõjub allapoole läbi laagri tugevamalt koormatud osade ja võlli toe sisse.

Probleemid võivad tekkida, kui:

• Laagri ava on suunatud põhikoormuse suunas
• Korpust pööratakse lubatud suunda kontrollimata
• Peamiselt vertikaalseks koormamiseks valitud laagrile rakendatakse suurt külgkoormust
• Suurt ümberminekumomenti kannavad tihedalt asetsevad laagrid
• Liikuv plaat jaotab koormuse paralleelsete võllide vahel ebaühtlaselt

Vertikaalse -seina, külje- või ümberpööratud paigalduse korral kinnitage enne laagri suuna valimist tegelikud radiaalsed, vastupidised-radiaalsed ja külgmised koormuse suunad.

8. Paigaldusruumi võrdlus

Suletud laagrisüsteem

Suletud laagrikorraldus nõuab võlli kogu ümbermõõdu ümber selle käigu ulatuses vaba ruumi. Võll on tavaliselt paigaldatud otsatugedega väljaspool liikumisala.

See võib luua visuaalselt lihtsa konstruktsiooni, kuid võlli diameetrit või{0}}otste tugivahet võib olla vaja suurendada, kui käik pikeneb.

Avatud laagrisüsteem

Avatud laagrikoost vajab laagri all ruumi võlli toe ja alumiiniumaluse jaoks. Seetõttu on selle korpus erineva kujuga kui tavalisel suletud laagrikorpusel.

Kuigi toestatud koost võib vajada suuremat paigalduslaiust või kõrgust, tagab see pideva ühenduse võlli ja masina raami vahel. See võib olla tõhusam kui läbipainde kontrollimiseks palju suurema toetamata võlli kasutamine.

9. Paigaldusnõuded

Ainuüksi õige laagrivalik ei kompenseeri võlli ebatäpset paigaldust. Nii avatud kui ka suletud lineaarsed laagrisüsteemid nõuavad võlli sobivat joondamist.

Suletud lineaarlaagrite paigaldamine

• Hoidke kaks võlli tuge koaksiaalselt.
• Kontrollige paralleelsust mitme võlli vahel.
• Vältige laagri sundimist sobimatu läbimõõdu tolerantsiga võllile.
• Veenduge, et võll ei painduks pärast laadimist liigselt.
• Enne liikuva plaadi täielikku pingutamist joondage mitu laagrit.

Avatud lineaarlaagrite paigaldamine

• Suunake laagriava võlli{0}}tugirööpa poole.
• Kasutage avatud laagri ja toetatud võlli jaoks mõeldud korpust.
• Paigaldage alumiiniumist võlli tugi piisavalt tasasele alusele.
• Juhtige paralleelsust kahe toetatud võlli vahel.
• Ärge keerake korpust liikuva plaadi pingutamise ajal.
• Enne toitelülitamist kontrollige sõidutakistust kogu sõidu vältel.

Toestatud võll järgib selle kinnitusaluse seisukorda. Kui alus on väändunud või ebaühtlane, võivad võll ja laagritee samuti moonduda.

10. Avatud laager vs reguleeritav laager

Avatud lineaarlaagrit ei tohiks segi ajada reguleeritava{0}}kliirensiga lineaarlaagriga.

Lahtisel laagril on suur pikisuunaline ava, mis on mõeldud üle võlli{0}}tugirööpa läbimiseks. Reguleeritaval laagril võib olla kitsam pilu, mis võimaldab ühilduval korpusel laagri lõtku piiratud radiaalselt reguleerida.

Erinevused on järgmised:

Kandefunktsioon	Peamine eesmärk
Suur avatud sektsioon	Kliirens pideva võlli toe jaoks
Kitsas reguleerimispesa	Piiratud sisemise{0}}kliirensi reguleerimine ühilduvas korpuses
Täielik silindriline kest	Standardne suletud laagripaigaldus

Reguleerimispiluga laager ei sobi automaatselt üle toetatud võlli liikumiseks. Tuleb kontrollida tegelikku mudeli joonist.

11. Kas avatud ja suletud lineaarlaagrid on vahetatavad?

Sama võlli nimiläbimõõduga avatud ja suletud laagrid ei pruugi olla otsesed asendused.

Enne asendamist võrrelge:

• Laagri välisläbimõõt ja kogupikkus
• Ava-sektsiooni laius ja suund
• Korpuse struktuur
• Võlli-toe mõõtmed
• Dünaamilised ja staatilised koormused
• Lubatud koormuse suund
• Sisemine kliirens või eelkoormus
• Tihendi paigutus
• Määrimismeetod

Suletud laager ei saa liikuda üle pideva toe. Suletud silindrilisse korpusesse asetatud lahtine laager võib samuti olla kasutuskõlbmatu, kuna korpus blokeerib vajaliku avause.

Toetuseta võllilt toestatud võllile üleminekul tuleks laagrit, korpust, tugisiinit ja masina kinnituspinda hinnata terviklikuna.

12. Tüüpilised rakendused

Rakendused suletud lineaarlaagritele

• Kompaktsed positsioneerimisseadmed
• Väikesed katse- ja mõõteseadmed
• 3D-printerid ja kerged{1}}CNC-struktuurid
• Lühikäigu{0}}automaatikamehhanismid
• Lükanduksed ja kaitsekatted
• Kerge valik{0}}ja-paigutage varustus

Rakendused avatud lineaarlaagrite jaoks

• Pika käiguga-automaatikateljed
• Pakkimis- ja{0}}materjalikäsitlusmasinad
• Toetatud-võlli lineaarsed tabelid
• SBR lineaarsed juhikud
• Pikad kontrolli- või mõõtmisplatvormid
• Seadmed, mis nõuavad suuremat ümmarguse{0}}võlli toe jäikust

Need on üldised rakendusjuhised. Lõplik valik peaks põhinema tegelikul võlli ulatusel, koormusel, momendil, kiirusel, täpsusel ja keskkonnal.

13. Kuidas valida avatud ja suletud lineaarlaagrite vahel

Kasutage eelvaliku tegemiseks järgmist protsessi.

Valige suletud lineaarlaager, kui:

• Võll ei vaja pidevat tuge.
• Rännak ja toetuseta ulatus on suhteliselt lühikesed.
• Võlli läbipaine jääb masina nõuete piiresse.
• Konstruktsioon vajab lihtsat ja ökonoomset laagrikorraldust.
• Võlli ümber on kogu liikumise vältel vaba ruumi.

Valige avatud lineaarne laager, kui:

• Võll on altpoolt pidevalt toestatud.
• Laager peab liikuma üle alumiiniumvõlli{0}}tugirööpa.
• Teekond on piisavalt pikk, et{0}}toetamata võlli läbipaine muutuks probleemiks.
• Süsteem kasutab SBR{0}}stiilis toetatud võlli.
• Ümar{0}}võllisüsteem nõuab suuremat vertikaalse toe jäikust.

Kui mõlemad lahendused tunduvad võimalikud, võrrelge kogu süsteemi, mitte ainult laagri hinda. Kaasake võlli läbimõõt, otsatoed, alumiiniumist tugi, korpus, töötlemistööd, paigaldusaeg ja masina{1}}aluse nõutav täpsus.

14. Tellimisel esitatav teave

Sobiva avatud või suletud lineaarse laagrisüsteemi valimiseks esitage:

• Nõutav võlli läbimõõt
• Võlli kogupikkus ja efektiivne käik
• Liikuv koormus ja selle suund
• Koormuse asend laagrite suhtes
• Võllide ja laagrite arv
• Paralleelsete võllide vaheline kaugus
• Sama võlli laagrite vaheline kaugus
• Maksimaalne kiirus ja kiirendus
• Horisontaalne, vertikaalne-seina või ümberpööratud paigaldusasend
• Nõutav võlli{0}}tugimeetod
• Töökeskkond ja saastatuse tase
• Korpuse või ääriku-kinnitusnõuded

Täpsemat võlli valikut vtKuidas valida lineaarlaagrite jaoks lineaarvõlli.

Järeldus

Valik avatud ja suletud lineaarlaagri vahel algab võlli{0}}tugikonstruktsioonist.

Suletud lineaarlaager sobib üldiselt võllile, mida toetatakse oma otstest või eraldatud kohtadest, eeldusel, et võlli läbipaine jääb vastuvõetavaks. Avatud lineaarne laager on loodud liikuma üle pideva toe ja seetõttu kasutatakse seda tavaliselt pikemate käikude ja toetatud{1}}võlli koostude jaoks.

Avatud disain ei muuda laagrit automaatselt tugevamaks ja suletud konstruktsioon ei muuda süsteemi automaatselt täpsemaks. Koormussuund, võlli läbimõõt, laagrite vahe, korpuse jäikus, paigalduse joondamine ja masina{1}}aluse täpsus mõjutavad lõplikku jõudlust.

DLY tarvikudlineaarsed laagrid, standardsed lineaarvõllid jatoetatud lineaarsed võllidautomaatikaseadmete ja tööstuslike lineaarsete liikumissüsteemide jaoks.

← Tagasi DLY blogisse