I. Posicionamento Central e Nomenclatura
Posicionamento: Unidade de suporte de extremidade flutuante (extremidade livre) do tipo padrão para parafuso esférico. Como o BF, é utilizada na extremidade não acionada do parafuso, permitindo movimento axial flutuante devido à expansão térmica e suportando principalmente cargas radiais.
Interpretação da Nomenclatura:
- F: Significa "Flangeado", referindo-se à sua estrutura quadrada com flange, que é sua característica visual mais distintiva.
- K: Significa "Suporte Simples" ou origina-se do termo alemão para suporte simples. Não está relacionado a "fixo" e, neste contexto, indica claramente uma extremidade flutuante.
Valor central: Oferece uma solução padrão estruturalmente compacta, estável na instalação, econômica e confiável para extremidades flutuantes. É historicamente a combinação mais antiga e clássica com a extremidade fixa BK.
II. Estrutura Principal e Características de Projeto
A filosofia de design da unidade FK é simplicidade, robustez e praticidade:
Caixa com Flange Quadrado:
A caixa é um bloco monolítico com flange quadrado, fixado por quatro furos de montagem nos cantos. Essa estrutura oferece boa resistência à torção e alta rigidez de montagem, sendo assim a configuração mais comum em equipamentos industriais.
Rolamento Interno e Estrutura Flutuante:
- Rolamento Principal: Normalmente utiliza um rolamento de esferas radial profundo, ocasionalmente rolamentos de agulhas. Sua função é proporcionar excelente suporte radial.
- Implementação Flutuante:
- Método 1 (Comum): O anel externo do rolamento está dentro da carcaça quadrada, localizado axialmente em uma extremidade por uma tampa final, com folga deixada na outra extremidade. Quando o parafuso se expande termicamente, o anel externo do rolamento desliza axialmente dentro da carcaça.
- Método 2: O anel interno do rolamento possui uma folga ou ajuste leve com o eixo do parafuso, enquanto o anel interno é limitado axialmente de forma solta por um anel elástico ou tampa final (para evitar a completa desengagem, mas sem restringir o deslizamento por expansão térmica).
Vedações e Lubrificação:
- Incorpora vedações de contato padrão para eficaz proteção contra poeira.
- Normalmente pré-cheio com graxa e equipado com bico graxeiro para reaproveitamento.
Conexão ao Eixo do Parafuso:
A extremidade do eixo do parafuso normalmente requer usinagem de um entalhe para anel trava, destinado à instalação de um anel de retenção (anel trava). A função deste anel é impedir que o anel interno do rolamento deslize acidentalmente para fora da extremidade do eixo, mas ele não restringe o movimento axial do parafuso devido à expansão térmica (o anel interno do rolamento pode deslizar sobre o eixo). Esta é uma característica de projeto comum fundamental entre FK e BF.
III. Características Centrais e Vantagens
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Estrutura Robusta, Instalação Estável:
O design da flange quadrada oferece máxima resistência a momentos de tombamento. A fixação com quatro parafusos proporciona boa rigidez de conexão, tornando-a altamente adequada para ambientes industriais com forças radiais e vibrações consideráveis.
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Clássico, Confiável, Econômico, Prático:
Como um dos designs de extremidade flutuante mais tradicionais, o FK apresenta estrutura madura, desempenho estável, custos de fabricação bem controlados e excelente relação custo-benefício. É o modelo de extremidade flutuante com maior participação no mercado e aplicação mais ampla.
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Relação de Pareamento Clara:
Na maioria dos catálogos de produtos, a extremidade fixa BK e a extremidade flutuante FK são o par padrão. Elas possuem tamanhos correspondentes e designs coordenados, tornando-as a "combinação clássica" preferida pelos engenheiros.
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Funcionalidade Pura:
Concentra-se nas funções principais da extremidade flutuante — suporte radial e liberação axial — com uma estrutura simples e baixa taxa de falhas.
IV. Guia de Comparação e Seleção versus Extremidades Flutuantes BF e EF
| Recurso |
FK (Extremidade Flutuante com Flange Quadrado) |
BF (Extremidade Flutuante com Flange Redondo) |
EF (Extremidade Flutuante com Trava Excêntrica) |
| Formato do Corpo |
Flange quadrado, alta resistência à torção, instalação estável. |
Flange redondo, instalação flexível, economia de espaço. |
Principalmente redondo ou quadrado, mas a característica principal é o alojamento excêntrico de travamento. |
| Requisito do Eixo Roscado |
Exige um entalhe para anel elástico para instalar um anel de retenção e prevenir desprendimento. |
Normalmente também exige um entalhe para anel elástico ou um pequeno degrau. |
Eixo liso é suficiente, sem necessidade de usinagem. |
| Método de Travamento |
Ajuste com folga + anel elástico para evitar desprendimento. |
Semelhante ao FK. |
Travamento por fricção radial (manga excêntrica). |
| Combinação Clássica |
BK (extremidade fixa com flange quadrado). |
Normalmente combinado com a extremidade fixa de flange redondo da mesma série. |
EK (extremidade fixa com travamento excêntrico). |
| Foco no design |
Padrão industrial geral, robusto e durável, boa relação custo-benefício. |
Extremidade flutuante padrão em sistemas BF/BK, desempenho comparável ao FK, aparência diferente. |
Otimizado para sistemas com eixo liso, enfatiza a conveniência de instalação. |
| Lógica de Seleção |
Preferido quando a extremidade fixa utiliza BK e o eixo de rosca pode ser usinado com ranhura para anel elástico. |
Selecionado quando a extremidade fixa utiliza o tipo de flange redondo da mesma série. |
Obrigatório quando a extremidade fixa utiliza EK e é usado um parafuso de eixo liso. |
Guia Simples de Seleção:
- Considere a extremidade fixa: A extremidade fixa determina a seleção da extremidade flutuante.
- Considere o eixo de rosca: Pode/deseja usinar um rebaixo para anel trava?
- Pode usinar → Se a extremidade fixa for BK, escolha FK; se a extremidade fixa for uma variante com flange redondo BK, escolha BF.
- Não pode usinar (usando eixo liso) → A extremidade fixa deve ser EK, a extremidade flutuante deve ser EF.
V. Campos de Aplicação Típicos
A aplicação do FK é tão ampla quanto a do BK/BF, atuando como padrão absoluto na indústria geral:
- Extremidades não acionadas de todos os tipos de máquinas-ferramenta CNC (centros de usinagem, tornos, fresadoras, etc.).
- Juntas de robôs industriais e módulos lineares.
- Máquinas de injeção, máquinas de fundição sob pressão, máquinas de embalagem, máquinas de impressão.
- Linhas de produção automatizadas, equipamentos de transporte, sistemas de movimentação de materiais.
- Qualquer aplicação geral de automação que utilize o acoplamento clássico BK-FK.
VI. Diretrizes de Seleção e Uso
- Seleção emparelhada: Deve-se selecionar uma unidade FK da mesma especificação que a extremidade fixa BK (por exemplo, BK12 emparelhado com FK12).
- Usinagem do eixo de rosca: É essencial usinar um entalhe para anel elástico conforme as exigências dimensionais na posição correspondente do eixo de rosca e utilizar um anel retentor de alta qualidade.
- Direção correta de instalação: FK deve ser instalado na extremidade do fuso mais distante do motor de acionamento.
- Verifique a Função Flutuante: Após a instalação, antes de apertar definitivamente todos os parafusos de fixação, tente suavemente bater axialmente na extremidade do eixo do parafuso com a mão ou uma ferramenta. Deve-se sentir uma pequena folga de movimento axial, indicando a função flutuante normal. Em seguida, aperte completamente os parafusos de montagem.
- Evite Interferência: Certifique-se de que haja espaço suficiente próximo à unidade FK para que os componentes internos possam sofrer um leve deslizamento axial sem qualquer interferência estrutural.
A unidade de suporte FK é o modelo "clássico" e "básico" no universo das extremidades flutuantes de fuso de esferas. Pode não apresentar tecnologias inovadoras, mas sua robusta estrutura com flange quadrado, design maduro e confiável e excelente relação custo-benefício garantiram sua presença duradoura no campo industrial, tornando-a o "padrão ouro" combinado com a extremidade fixa BK. Escolher FK significa optar por um caminho técnico testado ao longo do tempo, com risco mínimo e custo ideal, uma decisão fundamentalmente sólida para assegurar o funcionamento estável a longo prazo dos equipamentos.
