Podpora końcowa śruby kulowej serii BK

I. Podstawowa pozycja i nomenklatura

Pozycjonowanie: Standardowy zestaw obudowy łożyska strony ustalonej (końca ustalonego) śruby kulowej. Stosowany na końcu śruby tam, gdzie wymagane jest pełne pozycjonowanie osiowe i radialne.

Interpretacja nomenklatury:

• B: Zazwyczaj oznacza „Obudowę łożyska”.
• K: Oznacza „Ustawiony” lub „Klamp” (wywodzące się z języka niemieckiego lub zwyczaju branżowego), co wskazuje na jej podstawową funkcję — bezpieczne zablokowanie wału śruby z tej strony.

Podstawowe funkcje:

• Wytrzymuje dwukierunkowe obciążenia osiowe: Przenosi siły osiowe generowane podczas przekładni śruby w kierunkach do przodu i do tyłu.
• Wytrzymuje obciążenia promieniowe: Przenosi ciężar śruby oraz potencjalne siły promieniowe.
• Zapewnia dokładny odniesienia pozycjonowania osiowego: Walec śrubowy jest sztywno zamocowany na tym końcu, stanowiąc początek współrzędnych osiowych całego systemu ruchu.
• Umożliwia swobodne obracanie się śruby: Łożyska wewnętrzne umożliwiają szybkie, niskotarciowe obracanie się śruby.

II. Główne struktury i komponenty

Typowa jednostka podporna BK to zazwyczaj zintegrowany, gotowy do instalacji moduł składający się z następujących komponentów:

• Obudowa łożyska: Zwykle wykonana z żeliwa lub stali, wyposażona w kołnierz montażowy i wpust centrujący zapewniający dokładność montażu.
• Kulkowe łożyska kontaktowe kątowe (para): Sercem jednostki BK są łożyska, które zazwyczaj montuje się parami w konfiguracji "plecy do pleców (DB)" lub "twarz do twarzy (DF)", aby zapewnić wysoką dwukierunkową sztywność osiową i nośność. Łożyska są klasy wysokiej dokładności (zwykle P4 lub P5).
• Śruba blokująca i tarcza blokująca: Służy do dociskania ramienia wałka śrubowego do wewnętrznej pierścienia łożyska i jego zablokowania w celu osiągnięcia osiowego ustalenia wałka śrubowego.
• System uszczelnienia:

1. Uszczelnienie wewnętrzne: Zapobiega wyciekaniu smaru łożyskowego w stronę nakrętki śrubowej.
2. Uszczelnienie zewnętrzne: Często uszczelnienie kontaktowe typu labiryntowego lub z wargą stykową, zapobiegające przedostawaniu się zewnętrznych zanieczyszczeń, takich jak kurz, opiłki lub chłodziwo.

• Smarnica: Do okresowego uzupełniania wysokowydajnego smaru.
• Mechanizm regulacji napięcia wstępnego (niektóre modele wysokiej klasy): Umożliwia optymalizację sztywności łożyska i wzrostu temperatury poprzez podkładki lub regulację gwintową siły napięcia wstępnego.

III. Główne cechy i zalety

• Wysoka sztywność i duża nośność:
  Parałożona konfiguracja łożysk kulkowych dwustronnie działających zapewnia optymalną sztywność osiową, skutecznie przeciwstawiając się odkształceniom sprężystym pod obciążeniem, co jest kluczowe dla zapewnienia dokładności pozycjonowania systemu.
• Standardyzacja i modularność:
  Dostępne w różnych rozmiarach dopasowanych do średnic wałów gwintowanych. Użytkownicy mogą natychmiast zamontować i używać urządzenia bez konieczności samodzielnego doboru, instalowania lub regulowania złożonych par łożysk kątowych. To znacznie upraszcza procesy projektowania, zakupów i montażu, zapewniając jednocześnie spójność wydajności.
• Doskonałe uszczelnienie:
  Zintegrowany wielopieczeniowy projekt uszczelnienia oferuje bardziej niezawodne uszczelnienie niż łożyska składane przez użytkownika, co czyni je szczególnie odpowiednimi dla trudnych warunków pracy, takich jak obrabiarki i urządzenia automatyzacyjne występujące w środowisku pyłu, wilgoci lub chłodziwa.
• Łatwy montaż i dobra współosiowość:
  Obudowa jest precyzyjnie obrabiana, a wpust zapewnia prostopadłość między otworem łożyska a powierzchnią montażową, co ułatwia regulację wyrównania.
• Długa żywotność i łatwa konserwacja:
  Wstępnie wypełniony trwałą smarówką, łatwo uzupełnianą poprzez smarownicę, zapewnia przedłużone okresy między przeglądami i prostą obsługę.

IV. Współpraca z podpórką na drugim końcu (BF/FK)

Kompletny układ napędowy śruby kulowej musi wykorzystywać różne typy podpór na każdym końcu, aby uwzględnić rozszerzalność termiczną:

Koniec utwierdzony (strona BK): Całkowicie ustala położenie osiowe i promieniowe śruby. Zazwyczaj montowany po stronie silnika napędowego.

Koniec podparty/pływający (strona BF/FK):

• BF: "B" oznacza obudowę łożyska, "F" oznacza "Free" lub "Float". Zwykle stosowane są łożyska głębokotorowe lub proste bushingi, które przenoszą głównie obciążenia promieniowe, umożliwiając jednocześnie niewielkie osiowe przesunięcie termiczne wału śruby, zapobiegając wygięciu spowodowanemu naprężeniami termicznymi przy wzroście temperatury.
• FK: Podobny pod względem funkcji do BF, jest to inny powszechny model podpory zakończenia pływającego.

Złota zasada: Pojedynczy śrubowy mechanizm musi mieć dokładnie jeden nieruchomy koniec BK, a drugi koniec musi być pływający typu BF lub FK.

V. Typowe dziedziny zastosowań

Podpory BK są standardowymi komponentami we wszystkim sprzęcie wykorzystującym precyzyjne śruby kulowe, z zastosowaniami powszechnymi:

• Obrabiarki CNC: Końce napędowe śrub kulowych w osiach posuwu centrów obróbkowych, tokarek, frezarek, szlifierek itp.
• Roboty przemysłowe: Końce śrub w napędach jointów i modułach ruchu liniowego (ślizgach).
• Precyzyjne urządzenia automatyzacyjne: Sprzęt półprzewodnikowy, montaże czipów, maszyny pomiarowe, urządzenia do obróbki laserowej.
• Maszyny drukarskie i pakujące.
• Urządzenia medyczne.

VI. Wybór i wytyczne dotyczące użytkowania

Dopasowanie rozmiaru: Model nominalny jednostki BK (np. BK10, BK12, BK15) musi ściśle odpowiadać średnicy końca wału śruby.

Weryfikacja obciążenia i dokładności: Wybierz jednostki standardowe lub wzmocnione BK na podstawie maksymalnego obciążenia osiowego, jakie będzie przenosił śrubowy wał napędowy, oraz wymaganej sztywności systemu. Dla urządzeń o wysokiej precyzji wybieraj modele z łożyskami wysokiej dokładności.

Poprawna orientacja montażu:

• Upewnij się, że pierscień oporowy wału śruby jest mocno dociskany do wewnętrznego pierścienia łożyska wewnątrz jednostki BK.
• Za pomocą specjalnego klucza dokręć nakrętkę zabezpieczającą do zalecanego momentu obrotowego i prawidłowo użyj podkładki zabezpieczającej.

Użycie parami: Zawsze zakup odpowiednią przesuwaną jednostkę podpierającą BF lub FK na drugim końcu śruby.

Smarowanie: Przed pierwszym użyciem sprawdź, czy jednostka jest uprzednio nasmarowana, a następnie okresowo uzupełniaj określoną smarownicą przez zawór smarowniczy zgodnie z instrukcją konserwacji urządzenia.

Jednostka podtrzymująca BK to niezwykle ważny „kotwiczny” element w precyzyjnych systemach przekładni śrubowych kulowych. Całość złożonych zagadnień, takich jak dobór łożysk, ich dopasowanie, wcias prewencyjny i uszczelnienie, została zawarta w niej w postaci niezawodnego, łatwego w użyciu, standardowego modułu funkcyjnego. Prawidłowy wybór odpowiedniej jednostki BK oraz jej poprawne zestawienie i zamontowanie z jednostką BF to kluczowy pierwszy krok w budowaniu stabilnej, dokładnej i trwałe fundamentu dla całego systemu ruchu liniowego. Jest to jedno z „rozwiązań standardowych”, na których inżynierowie mogą spokojnie polegać podczas projektowania.