Линейные шариковые втулки и валы Bosch Rexroth: серии, исполнения и подбор

Линейные шариковые втулки Bosch Rexroth — самый простой способ организовать линейное перемещение по круглому валу: втулка, вал и корпус заменяют рельсовую направляющую там, где нагрузки умеренные, а стоимость и простота монтажа важнее предельной жёсткости. В каталоге производителя восемь видов втулок: компактные и eLINE, супер, стандартные, сегментные, радиальные, стойкие к кручению и для комбинации линейного и вращательного движения. В статье — чем они отличаются, как выбрать линейную втулку по нагрузке, скорости и условиям работы и что нужно знать о валах и корпусах. Поставку оригинальной продукции Bosch Rexroth выполняет ООО «Альпарк».

Из чего состоит линейная направляющая на втулках

Классическая линейная направляющая включает прецизионный стальной вал, шариковую втулку и корпус (линейный блок) или рельс-опору вала. Шарики циркулируют внутри втулки и катятся по закалённому валу, поэтому трение мало. Размеры и допуски метрических втулок соответствуют стандарту DIN ISO 10285, а присоединительные элементы — валы, корпуса и опоры — стандарту DIN ISO 13012.

Для расчёта ресурса важна длина хода: динамическая грузоподъёмность указывается при условии, что ход втулки не менее чем втрое больше её длины. Номинальный ресурс определяется по ISO 14728 при пробеге 100 км, а значения в таблицах каталога местами до 30 % выше требований DIN, подтверждённые испытаниями.

Виды линейных втулок и сравнение

Коэффициент трения без уплотнений у большинства типов — от 0,001 до 0,004, у стандартных и комбинированных — от 0,001 до 0,0025, у радиальных — от 0,001 до 0,002. Рабочая температура от −10 до +80 °C.

Компактные и eLINE

Компактный корпус и уменьшенный радиальный зазор. У втулки eLINE встроено металлическое стопорное кольцо, поэтому дополнительная осевая фиксация в посадочном отверстии не требуется; есть два встроенных скребка, а исполнения из обычной и нержавеющей стали поставляются с заводской смазкой. Компактные втулки практически идентичны, но имеют нормальный радиальный зазор и необязательные встроенные уплотнения.

Супер

Втулка Super A имеет компенсацию перекоса: она допускает угловое несовпадение корпуса и вала до 0,5° без снижения грузоподъёмности. Шарики плавно входят в зону нагрузки, поэтому ход получается особенно плавным. Для больших нагрузок и длинных ходов выпускаются открытые исполнения для работы на опорном валу. Super B без компенсации перекоса применяют, когда на валу стоит одна втулка и ей нельзя качаться.

Стандартные

Универсальный вариант: диаметры вала от 3 до 80 мм. В каталоге они единственные отмечены как пригодные для температур выше 100 °C, для сильного загрязнения, для влажной среды, для работы с СОЖ на водной основе и в вакууме; есть нержавеющее исполнение.

Сегментные, радиальные и специальные

• Сегментные — очень компактные.
• Радиальные — высокоточные втулки для перемещения очень тяжёлых грузов: радиальный возврат шариков позволяет иметь много рядов шариков и очень высокую нагрузку, они жёсткие и работают плавно; подходят для оснований, где другие направляющие склонны к перекосу.
• Стойкие к кручению — полноценные линейные направляющие всего с одним валом: крутящий момент передаётся через шариковые дорожки.
• Для линейно-вращательного движения — с радиальным шарикоподшипником или игольчатым подшипником; рассчитаны на поворотные движения и умеренные скорости.

Линейные блоки, валы и опоры

Линейный блок — готовый подшипниковый узел из корпуса и одной или двух втулок. Корпус легко выставляется при монтаже, поэтому втулка не перекашивается; по цене такие блоки выгоднее самостоятельной сборки. Прецизионные стальные валы бывают сплошные и полые из закалённой, нержавеющей и хромированной стали, нарезаются по размеру с фасками или обрабатываются по чертежу; у производителя есть онлайн-конфигуратор вала. Для длинных валов выпускаются рельсы-опоры вала и корпуса опор.

Дюймовая серия

Отдельный каталог посвящён дюймовым втулкам и валам: стандартные R0750–R0753 и супер R0755–R0756 для валов от 1/4″ до 4″, чугунные и алюминиевые корпуса (одинарные и сдвоенные), прецизионные валы R1700 и опорные рельсы. Нагрузки стандартных втулок в каталоге — от 46 до 4 061 фунта.

Ресурс, трение и монтаж

Номинальный ресурс в метрах рассчитывается по формуле L = (C / Fm × fH × ft × fs)³ × 10⁵, где C — динамическая грузоподъёмность, Fm — эквивалентная динамическая нагрузка, fH — коэффициент твёрдости вала, ft — температурный коэффициент и fs — коэффициент короткого хода. Температурный коэффициент для стандартных втулок снижается с 1 при 100 °C до 0,92 при 125 °C, 0,85 при 150 °C, 0,77 при 175 °C и 0,70 при 200 °C. Коэффициент короткого хода применяется, когда ход меньше трёх длин втулки: в этом случае вал изнашивается быстрее втулки.

Для втулок eLINE с двумя встроенными уплотнениями каталог приводит ориентировочные значения силы страгивания и трения без радиальной нагрузки: при диаметре вала 8 мм — 0,8 и 0,4 Н, 12 мм — 1,5 и 0,8 Н, 20 мм — 3,0 и 1,5 Н, 50 мм — 10,0 и 4,0 Н. Если используются отдельные скребки, значения умножают на 1,5. Втулку запрессовывают в корпус пресс-оправкой; если при первоначальной установке она немного перекошена, то самовыравнивается при вводе вала.

Как выбрать линейную втулку

1. Определите нагрузку и вид нагружения: для больших нагрузок — радиальные или супер H, для перекосов — Super A.
2. Проверьте скорость, ускорение и ход: у радиальных втулок скорость до 2 м/с и ускорение до 50 м/с², у eLINE — до 5 м/с и 150 м/с².
3. Учтите среду: для загрязнения, влаги, СОЖ и высоких температур в каталоге рекомендуются стандартные втулки, для коррозионной среды — нержавеющие исполнения.
4. Выберите корпус или опору вала с учётом перекоса и зазора.

Что указать в запросе

Для быстрого подбора полезны диаметр вала и его материал, длина хода, число втулок на валу, вид нагрузки (вертикальная, боковая, с моментами), требуемая скорость, температура и среда — наличие стружки, влаги, СОЖ. Если нужна готовая сборка, укажите тип корпуса и способ крепления вала, а также нужна ли опора вала для длинных ходов.

Как заказать

Для подбора укажите диаметр вала, тип втулки, нагрузку, ход, скорость и условия работы, а также нужны ли корпус, вал и опоры. Цены не публикуются: направьте запрос на zakaz@m2m-system.ru, и специалисты ООО «Альпарк» подготовят предложение. Подробности по сериям — в разделе «Линейные шариковые втулки и валы».