Åbne vs lukkede lineære lejer: Hvilken type skal du bruge?

Den største forskel mellem åbne og lukkede lineære lejer er ikke blot formen på lejeskallen. Det bestemmer, om lejet kan bevæge sig langs en kontinuerligt understøttet aksel og påvirker belastningsretning, stivhed, installation og akselafbøjning.

Et lukket lineært leje omgiver akslen fuldstændigt og bruges generelt med en rund aksel understøttet i dens ender eller ved adskilte monteringspunkter. Et åbent lineært leje har en langsgående åbning, der tillader det at passere over støttestrukturen under en kontinuerligt understøttet aksel.

Ingen af ​​design er universelt bedre. Det korrekte valg afhænger primært af, hvordan akslen understøttes, efterfulgt af belastningsretning, kørselslængde, ledig plads, nødvendig stivhed og installationsmetode.

1. Hvad er et lukket lineært leje?

Et lukket lineært leje har en komplet cylindrisk struktur omkring den lineære aksel. Dets interne kuglekredsløb er fordelt rundt om akslen, så lejet kan styre lineær bevægelse, mens det bærer belastninger fra de tilladte retninger.

Lejet er normalt installeret inde i et separat hus eller leveret som en del af en samlet lineær lejeenhed. Fordi dens krop omgiver hele akslen, skal der være fri plads omkring akslen langs lejets fulde vandring.

Dette betyder, at et lukket lineært leje ikke kan passere over en kontinuerlig støtteskinne placeret direkte under akslen.

Typiske lukkede lineære lejearrangementer inkluderer:

• Et rundt skaft fastgjort af endestøtter
• Et kort skaft understøttet i to ender
• En aksel, der går gennem en bearbejdet maskinramme
• Et lukket leje installeret inde i et aluminiumspude-blokhus
• Et flangeleje monteret direkte på en bevægelig plade

Lukkede lineære lejer bruges i vid udstrækning i kompakt automationsudstyr, måleenheder, 3D-printere, lette-maskiner og andre applikationer, hvor aksellængden og belastningen ikke forårsager overdreven afbøjning.

2. Hvad er et åbent lineært leje?

Et åbent lineært leje har en langsgående åbning langs den ene side af dets ydre krop. En del af den normale cirkulære lejestruktur fjernes, så lejet kan bevæge sig over en aksel-støtteskinne.

Åbningen er normalt placeret mod støttestrukturen under skaftet. Når lejet bevæger sig, forbliver akslen konstant understøttet, mens støtteskinnen passerer gennem det åbne område af lejet og dets hus.

Dette design bruges almindeligvis med:

• Kontinuerligt understøttede runde aksler
• Aluminium-understøttede lineære akselsamlinger
• SBR-type understøttede akselsystemer
• Maskineri med lang-takt, hvor en ikke-understøttet aksel ville bøje sig
• Flytende platforme, der kræver større lodret stivhed fra et system med rund-aksel

Hovedformålet med et åbent leje er derfor ikke at reducere vægten eller blotlægge akslen. Dens åbning giver plads til støttestrukturen, der løber langs akslen.

3. Hovedforskellen: Hvordan akslen understøttes

Det vigtigste udvælgelsesspørgsmål er:

Hvis svaret er nej, kan et lukket lineært leje og en ende-understøttet aksel give en enkel og økonomisk struktur.

Hvis akslen skal understøttes kontinuerligt nedefra, kræves normalt et åbent lineært leje, så lejet kan passere over støtteskinnen.

Systemarrangement	Egnet leje
Rund aksel understøttes kun i enderne	Lukket lineært leje
Aksel understøttet kontinuerligt nedefra	Åbent lineært leje
Understøttet skaft med aluminiumsbund	Åbent leje eller kompatibel åben lejeblok
Kompakt let-brugskaft med fri plads omkring sig	Lukket lineært leje
Lang rejse med betydelig risiko for skaft-afbøjning	Åbent leje med kontinuerligt understøttet aksel

4. Åben vs lukket lineær lejestruktur

Bærende krop

Et lukket leje har en komplet cylindrisk ydre krop. Et åbent leje har en langsgående udskæring på den ene side.

Interne boldkredsløb

Begge typer bruger normalt recirkulerende kugler for at reducere glidende friktion. Kuglekredsløbslayoutet i et åbent leje skal dog give plads til åbningen og akselstøtten.

Som følge heraf bør et åbent og lukket leje med samme nominelle akseldiameter ikke automatisk antages at have identiske belastningsværdier. Sammenlign altid producentens katalogdata for den faktiske lejemodel.

Design af boliger

Et lukket leje kan installeres i en komplet cylindrisk boring. Et åbent leje kræver et hus med en tilsvarende nedre åbning, så akslens-støtteskinne kan passere igennem.

Udskiftning af lejet, mens du beholder et inkompatibelt hus, vil ikke skabe en brugbar, understøttet-akselsamling.

Belastningsretning

Et lukket leje omgiver akslen fuldstændigt, mens et åbent leje har en afbrudt sektion. Åbningspositionen påvirker derfor det åbne lejes belastningsfordeling og tilladte belastningsretning.

Åbningen skal orienteres i henhold til lejeproducentens specificerede belastningsretning. Antag ikke, at et åbent leje har identisk kapacitet i alle retninger.

5. Hvorfor akselafbøjning betyder noget

En lineær aksel opfører sig som en bjælke. Når den kun understøttes i enderne, kan dens egen vægt og den påførte belastning få den til at bøje.

Akselafbøjning øges med:

• Længere uunderstøttet spændvidde
• Mindre skaftdiameter
• Tyngre flyttelast
• Last placeret nær midten af ​​spændvidden
• Større afstand mellem akslens-støttepunkter
• Offsetbelastninger, der indfører momentkraft

Selv når akselmaterialet er tilstrækkelig hårdt til kuglekontakten, er det muligvis ikke tilstrækkeligt stift til et langt uunderstøttet spænd. Forøgelse af overfladens hårdhed eliminerer ikke bjælkeafbøjning.

Overdreven akselafbøjning kan føre til:

• Ujævn bevægelsesmodstand
• Ændringer i platformshøjde
• Lineær-lejebinding
• Vibration under acceleration
• Ujævn belastningsfordeling mellem to aksler
• Reduceret positioneringsstabilitet

En kontinuerligt understøttet aksel reducerer det ikke-understøttede spænd og overfører belastningen til aluminiumsstøtten og maskinbasen. Derfor vælges et åbent leje med en understøttet aksel ofte til længere slag.

For mere information, seLineær akselafbøjning: Hvornår har en ikke-understøttet aksel brug for ekstra støtte?

6. Sammenligning af belastningskapacitet og stivhed

Det er ikke korrekt at sige, at hvert åbent leje bærer mere belastning end ethvert lukket leje. Lejebelastningskapaciteten bestemmes af det komplette lejedesign, inklusive kuglestørrelse, antal belastede rækker, kontaktgeometri, materiale, indre frigang og belastningsretning.

Den største stivhedsfordel ved det åbne-lejesystem kommer normalt fra den kontinuerligt understøttede aksel, ikke blot fra selve det åbne leje.

Rent praktisk:

• Et lukket leje på en kort aksel med stor-diameter kan give stabil bevægelse.
• Et lukket leje på en lang aksel med lille-diameter kan lide af akselafbøjning.
• Et åbent leje på en korrekt monteret understøttet aksel kan opretholde bedre lodret stabilitet over et langt slag.
• Et åbent leje installeret i den forkerte retning kan have reduceret belastningskapacitet i den påkrævede retning.
• To-akselafstand og lejeafstand påvirker også modstanden mod momentbelastninger.

Systemets stivhed bør derfor vurderes ud fra lejet, akslen, akselstøtten, huset, maskinbasen og vognlayoutet sammen.

7. Belastningsretning af et åbent lineært leje

Åbningen i et åbent lineært leje skaber et strukturelt anderledes område omkring akslen. Hovedarbejdsbelastningen skal påføres i den retning, der anbefales til det specifikke lejedesign.

I en typisk vandret monteret understøttet-akselsamling vender åbningen nedad mod skaftstøtten. Hovedbelastningen fra den bevægelige platform virker nedad gennem de stærkere belastede sektioner af lejet og ind i akselstøtten.

Problemer kan opstå, når:

• Lejeåbningen vender mod hovedbelastningsretningen
• Huset drejes uden at kontrollere den tilladte orientering
• En stor sidebelastning påføres et leje, der hovedsageligt er valgt til vertikal belastning
• Et højt væltemoment bæres af tætliggende lejer
• Den bevægelige plade fordeler belastningen ujævnt mellem parallelle aksler

For lodrette-væg-, side--monterede eller omvendte installationer skal du bekræfte den faktiske radiale, omvendte-radiale og laterale belastningsretning, før du vælger lejeorienteringen.

8. Sammenligning af installationsplads

Lukket lejesystem

Et lukket lejearrangement kræver åben plads rundt om hele akselomkredsen langs dens vandring. Akslen er typisk monteret med endestøtter uden for bevægeområdet.

Dette kan skabe en visuelt enkel struktur, men akseldiameteren eller ende-støtteafstanden skal muligvis øges, efterhånden som vandringen bliver længere.

Åbent lejesystem

En åben lejesamling kræver plads under lejet til akselstøtten og aluminiumsbunden. Dens hus er derfor formet anderledes end et standard lukket lejehus.

Selvom den understøttede samling kan kræve mere monteringsbredde eller -højde, giver den en kontinuerlig forbindelse mellem akslen og maskinrammen. Dette kan være mere effektivt end at bruge en meget større ustøttet aksel til at kontrollere afbøjningen.

9. Installationskrav

Korrekt lejevalg alene kan ikke kompensere for unøjagtig akselinstallation. Både åbne og lukkede lineære lejesystemer kræver passende akseljustering.

Installation af lukkede lineære lejer

• Hold de to akselstøtter koaksiale.
• Kontroller paralleliteten mellem flere aksler.
• Undgå at tvinge lejet på en aksel med en uegnet diametertolerance.
• Bekræft, at akslen ikke bøjer for meget efter belastning.
• Juster flere lejer, før du spænder den bevægelige plade helt.

Installation af åbne lineære lejer

• Ret lejeåbningen mod akslens-støtteskinne.
• Brug et hus designet til det åbne leje og den understøttede aksel.
• Monter aluminiumskaftstøtten på en tilstrækkelig flad base.
• Kontroller parallelitet mellem to understøttede aksler.
• Vrid ikke huset, mens du spænder den bevægelige plade.
• Kontroller løbemodstanden over hele vandring før motordrevet drift.

En understøttet aksel følger tilstanden af ​​dens monteringsbase. Hvis underlaget er snoet eller ujævnt, kan akslen og lejebanen også blive forvrænget.

10. Åbent leje vs justerbart leje

Et åbent lineært leje skal ikke forveksles med et justerbart-lineært frileje.

Et åbent leje har en stor langsgående åbning designet til at passere over en aksel-støtteskinne. Et justerbart leje kan have en smallere slids, der gør det muligt for et kompatibelt hus at anvende begrænset radial justering af lejespalten.

Forskellene er:

Lejefunktion	Hovedformål
Stor åben sektion	Frigang til en kontinuerlig akselstøtte
Smal justeringsåbning	Begrænset intern-afstandsjustering i et kompatibelt hus
Komplet cylindrisk skal	Standard lukket lejeinstallation

Et leje med en justeringsslids er ikke automatisk egnet til at passere over en understøttet aksel. Selve modeltegningen skal kontrolleres.

11. Er åbne og lukkede lineære lejer udskiftelige?

Åbne og lukkede lejer med samme nominelle akseldiameter er ikke nødvendigvis direkte erstatninger.

Før du forsøger at udskifte, skal du sammenligne:

• Leje udvendig diameter og total længde
• Åbn-sektionsbredde og -retning
• Boligstruktur
• Aksel-støttedimensioner
• Dynamiske og statiske belastningsklasser
• Tilladt belastningsretning
• Intern frigang eller forspænding
• Tætningsarrangement
• Smøremetode

Et lukket leje kan ikke bevæge sig over en kontinuerlig understøtning. Et åbent leje placeret i et lukket cylindrisk hus kan også være ubrugeligt, fordi huset blokerer for den nødvendige åbning.

Ved skift fra en ikke-understøttet aksel til en understøttet aksel, skal lejet, huset, støtteskinnen og maskinens monteringsflade vurderes som en komplet samling.

12. Typiske anvendelser

Anvendelser for lukkede lineære lejer

• Kompakte positioneringsanordninger
• Lille test- og måleudstyr
• 3D-printere og lette-CNC-strukturer
• Automatiseringsmekanismer for kort-slag
• Skydedøre og beskyttelsesdæksler
• Let pluk-og-udstyr

Ansøgninger om åbne lineære lejer

• Lange-automatiseringsakser
• Emballage og materiale-håndteringsmaskiner
• Understøttede-lineære tabeller med aksel
• SBR lineære styresamlinger
• Lange inspektions- eller måleplatforme
• Udstyr, der kræver større stivhed i den runde-akselstøtte

Disse er generelle anvendelsesanvisninger. Det endelige valg bør baseres på det faktiske akselspænd, belastning, moment, hastighed, nøjagtighed og miljø.

13. Hvordan man vælger mellem åbne og lukkede lineære lejer

Brug følgende proces til foreløbig udvælgelse.

Vælg et lukket lineært leje, når:

• Skaftet kræver ikke kontinuerlig støtte.
• Vandret og ikke-understøttet spændvidde er relativt kort.
• Akselafbøjning forbliver inden for maskinens krav.
• Strukturen har brug for et enkelt og økonomisk lejearrangement.
• Der er fri plads omkring skaftet langs hele vandringen.

Vælg et åbent lineært leje, når:

• Skaftet er kontinuerligt understøttet nedefra.
• Lejet skal passere over en aluminiumsaksel-støtteskinne.
• Vandringen er lang nok til, at ikke-understøttet-akselafbøjning bliver et problem.
• Systemet bruger en SBR-stil understøttet aksel.
• Større lodret støttestivhed er påkrævet fra et runde-akselsystem.

Hvis begge arrangementer ser ud til at være mulige, skal du sammenligne hele systemet i stedet for kun lejeprisen. Inkluder akseldiameter, endestøtter, aluminiumsstøtte, hus, bearbejdningsarbejde, installationstid og påkrævet maskin-nøjagtighed.

14. Oplysninger, der skal gives ved bestilling

For at vælge et passende åbent eller lukket lineært lejesystem skal du sørge for:

• Påkrævet akseldiameter
• Samlet skaftlængde og effektiv vandring
• Bevægelig last og dens retning
• Lastens placering i forhold til lejerne
• Antal aksler og lejer
• Afstand mellem parallelle aksler
• Afstand mellem lejer på samme aksel
• Maksimal hastighed og acceleration
• Vandret, lodret-væg eller omvendt monteringsretning
• Påkrævet skaft-støttemetode
• Arbejdsmiljø og forureningsniveau
• Krav til montering af hus eller flange-

For detaljeret valg af aksel, seSådan vælger du en lineær aksel til lineære lejer.

Konklusion

Valget mellem et åbent og et lukket lineært leje begynder med akslens-støttestruktur.

Et lukket lineært leje er generelt velegnet til en aksel understøttet i dens ender eller i adskilte positioner, forudsat at akselafbøjningen forbliver acceptabel. Et åbent lineært leje er designet til at bevæge sig over en kontinuerlig understøtning og bruges derfor almindeligvis til længere slag og understøttede-akselsamlinger.

Det åbne design gør ikke automatisk et leje stærkere, og det lukkede design gør ikke automatisk et system mere præcist. Belastningsretning, akseldiameter, lejeafstand, husets stivhed, installationsopretning og maskin-basens nøjagtighed påvirker alle den endelige ydeevne.

DLY forsyningerlineære lejer, standard lineære aksler ogunderstøttede lineære akslertil automationsudstyr og industrielle lineære bevægelsessystemer.

← Tilbage til DLY Blog