Łożyska kulkowe do napędów śrubowych
Łożyska kulkowe do napędów śrubowych – Ekstremalna dynamika w pozycjonowaniu CNC
Nowoczesne obrabiarki (frezarki, tokarki 5-osiowe, wycinarki laserowe) napędzane są za pomocą śrub toczno-kulowych. Kiedy serwomotor błyskawicznie zmienia kierunek obrotów, by przesunąć stół z narzędziem o ułamek milimetra, łożysko podtrzymujące tę śrubę nie ma prawa drgnąć. Zwykłe łożysko skośne miałoby za małą sztywność osiową, a łożysko oporowe nie zniosłoby prędkości. Rozwiązaniem są dedykowane Łożyska kulkowe wzdłużno-skośne do napędów śrubowych.
Czym różnią się od klasycznych łożysk skośnych? Przede wszystkim posiadają ekstremalnie stromy kąt działania wynoszący 60°, co kieruje wektor sił prosto na przenoszenie pchnięć osiowych ze śruby. Ponadto, inżynierowie zastosowali w nich powiększoną liczbę mniejszych kulek. To drastycznie zwiększa liczbę punktów styku (podnosząc sztywność), a jednocześnie zmniejsza masę kulek, ograniczając siły odśrodkowe i pozwalając na ogromne przyspieszenia (dynamikę ruchu). Oferujemy portfolio absolutnych liderów w tej dziedzinie, takich jak legendarna seria TAC od NSK oraz precyzyjne serie BSD, BSN i BSF od SKF i INA.
Kluczowe atuty kulkowych łożysk do śrub napędowych
-
Idealny kąt 60 stopni: Kąt ten gwarantuje maksymalną możliwą sztywność wzdłużną dla elementu kulkowego, przy jednoczesnym zachowaniu zdolności do minimalnego podparcia grawitacyjnego wału (sił promieniowych).
-
Zwiększona liczba kulek: W porównaniu do standardowego łożyska skośnego o tym samym wymiarze, łożyska do śrub kulowych (np. seria TAC) mają mniejsze kulki, ale jest ich znacznie więcej. Gwarantuje to wyższą nośność przy mniejszym tarciu wewnętrznym.
-
Gotowe do łączenia w pakiety: Sprzedawane najczęściej w wykonaniu uniwersalnym (Universal Matching) lub jako gotowe, fabrycznie zeszlifowane zestawy podwójne (Duplex), potrójne (Triplex) lub poczwórne (Quadruplex).
-
Precyzja powyżej normy: Łożyska te są z zasady produkowane w super-precyzyjnych klasach dokładności (P4 / P4A), co całkowicie eliminuje tzw. bicie nawrotne i luz pozycjonowania śruby.
-
Uszczelnienia stykowe (Niskotarciowe): Ponieważ napędy śrubowe często pracują w pobliżu chłodziwa maszynowego, wiele modeli wyposażonych jest w zaawansowane uszczelki (np. 2RS / DDU), które nie generują dużych oporów toczenia, a chronią precyzyjne bieżnie.
| Oznaczenie Serii | Kształt i Budowa | Charakterystyka i Główne Zastosowanie |
| TAC (NSK) / BSB | Pojedyncze bez kołnierza | Absolutny standard w obrabiarkach azjatyckich i europejskich. Montowane w pakietach do toczonych gniazd w bloku maszyny. |
| BSN (SKF/INA) | Dwurzędowe bez kołnierza | Zblokowany pakiet dwóch rzędów kulek. Fabryczne napięcie wstępne. Bardziej kompaktowe niż użycie dwóch osobnych łożysk TAC. |
| BSF / ZKLF | Dwurzędowe z kołnierzem | Hit utrzymania ruchu. Posiadają zintegrowany kołnierz z otworami na śruby. Przykręcasz je bezpośrednio do płaskiej ściany maszyny bez frezowania gniazda! |
| BEAS / BEAM | Jednostki kołnierzowe z uchem | Kompaktowe moduły z fabrycznymi uszczelkami. Gotowe zespoły łożyskowe do lekkich, ale ultraszybkich maszyn pick&place oraz drukarek 3D. |
Wskazówka Eksperta
Złudzenie Czerwonej Linii: "Kupiliśmy poczwórny zestaw łożysk NSK TAC do wrzeciona pociągowego (Quadruplex układ DF). Wypakowałem je na stół. Na zewnętrznych pierścieniach producent namalował jakąś czerwoną linię w kształcie litery V. Pomyślałem, że to znak z kontroli jakości. Zmontowałem łożyska losowo na wale, dociągnąłem. Maszyna wyła niemiłosiernie, a silnik osi miał problem z pokonaniem oporu łożysk!"
Mechanik kupił genialny pakiet łożysk, w którym fabryka z mikrometryczną precyzją wyliczyła i zeszlifowała pierścienie, by wspólnie stworzyły idealne napięcie wstępne po dociśnięciu. Niestety, zignorował namalowany na nich znak.
Błąd: Rozdzielenie, wymieszanie kolejności lub odwrócenie łożysk w fabrycznie zestrojonym pakiecie wielokrotnym!
Rada UR: Jeśli kupujesz zestaw łożysk do napędów śrubowych w układzie Duplex (2 szt.), Triplex (3 szt.) lub Quadruplex (4 szt.), na ich zewnętrznym pierścieniu znajduje się namalowana litera "V". Ten znak to świętość! Oznacza on idealny kierunek przepływu obciążeń zaprojektowany w fabryce. Łożyska te BEZWZGLĘDNIE musisz wsunąć na wał w dokładnie takiej samej kolejności i tak samo zorientowane, by kreski na pierścieniach zeszły się ponownie, tworząc idealny grot strzały "V". Zmieszanie ich kolejności całkowicie niszczy układ tolerancji – łożyska albo spalą się z przegrzania, albo maszyna zyska luz zagrażający obróbce!
Napięcie wstępne a opór – Dlaczego nowe łożysko śrubowe "nie chce się kręcić"?
Bardzo częstym powodem reklamacji w działach utrzymania ruchu jest sytuacja, w której młody mechanik bierze do ręki nowe łożysko kulkowe dwurzędowe do napędu śrubowego (np. serii BSN lub ZKLN), próbuje obrócić pierścień wewnętrzny palcami i stwierdza: "Szefie, ono jest zepsute, zacina się i stawia gigantyczny opór!".
To nie jest wada, lecz w 100% prawidłowy objaw fabrycznie wbudowanego napięcia wstępnego (Preloadu). Ze względu na potężny kąt styku kulek (60 stopni) i fabryczne, siłowe zaciśnięcie dwóch rzędów względem siebie, kulki są ekstremalnie mocno dociśnięte do bieżni. Mają za zadanie usunąć absolutnie każdy mikrometr luzu wewnętrznego.
Kiedy takie łożysko trzymasz luźno w dłoni, pierścienie zewnętrzne lekko odkształcają się sprężyście, co daje złudzenie blokowania się lub zacinania. Jednak dopiero gdy wciśniesz to łożysko w ciasne, żeliwne gniazdo oprawy maszyny, a pierścień wewnętrzny dociśniesz pancernej jakości nakrętką KMT do odsadzenia na wale, geometria łożyska ulegnie idealnemu, mikrometrycznemu skorygowaniu. Wtedy, po podłączeniu silnika serwo, łożysko zacznie pracować z aksamitną płynnością, stanowiąc niezłomny punkt podparcia! Pamiętaj: precyzyjne łożysko z preloadem sprawdzamy dopiero PO POPRAWNYM ZAMONTOWANIU W WĘŹLE!