Опора шарико-винтовой передачи серии BK

I. Основное назначение и обозначение

Позиционирование: Стандартный узел опорного подшипника со стороны фиксации шарико-винтовой передачи. Используется на конце винта, где требуется полное осевое и радиальное позиционирование.

Расшифровка обозначения:

• B: Обычно обозначает «корпус подшипника».
• K: Обозначает «фиксированный» или «Klamp» (от немецкого языка или отраслевого обозначения), что указывает на основную функцию — надежную фиксацию винтового вала на этом конце.

Основные функции:

• Выдерживает двунаправленные осевые нагрузки: Воспринимает осевые усилия, возникающие при передаче движения винта как в прямом, так и в обратном направлениях.
• Выдерживает радиальные нагрузки: Поддерживает вес винта и возможные радиальные усилия.
• Обеспечивает точную осевую базу позиционирования: Винтовой вал жестко закреплен с этого конца и служит осевым началом координат для всей системы движения.
• Обеспечивает свободное вращение винта: Внутренние подшипники обеспечивают высокоскоростное вращение винта с низким трением.

II. Основная структура и компоненты

Типовой опорный узел BK, как правило, представляет собой интегрированный модуль, готовый к установке, включающий следующие компоненты:

• Корпус подшипника: Изготавливается обычно из чугуна или стали, имеет монтажный фланец и центрирующую оправку для обеспечения точности установки.
• Радиально-упорные шарикоподшипники (парные): Основа узла BK. Обычно устанавливаются парами в конфигурации «спина к спине (DB)» или «лицом к лицу (DF)» для обеспечения высокой двусторонней осевой жесткости и грузоподъемности. Подшипники имеют высокий класс точности (обычно P4 или P5).
• Контргайка и стопорная шайба: Используется для прижатия упора винтового вала к внутреннему кольцу подшипника и его фиксации, обеспечивая осевое крепление винтового вала.
• Система запечатывания:

1. Внутреннее уплотнение: Предотвращает утечку смазки подшипника в сторону гайки винта.
2. Наружное уплотнение: Часто представляет собой контактное уплотнительное кольцо или лабиринтное уплотнение, предотвращающее попадание внешних загрязнений, таких как пыль, стружка или охлаждающая жидкость.

• Пресс-масленка: Для периодического пополнения высокопроизводительной смазки.
• Механизм регулировки предварительного натяга (некоторые модели премиум-класса): Позволяет оптимизировать жесткость подшипника и нагрев за счет использования прокладок или резьбовой регулировки силы предварительного натяга.

III. Основные особенности и преимущества

• Высокая жесткость и высокая грузоподъемность:
  Пара радиально-упорных шарикоподшипников обеспечивает оптимальную осевую жесткость, эффективно противодействуя упругой деформации под нагрузкой, что имеет решающее значение для обеспечения точности позиционирования системы.
• Стандартизация и модульность:
  Доступен в различных размерах, соответствующих диаметрам винтовых валов. Пользователи могут немедленно установить и использовать блок без необходимости самостоятельно подбирать, устанавливать или регулировать сложные пары радиально-упорных подшипников. Это значительно упрощает процессы проектирования, закупки и сборки, а также гарантирует стабильность характеристик.
• Отличная герметизация:
  Интегрированная многоточечная система уплотнения обеспечивает более надежную герметизацию по сравнению с подшипниками, собранными пользователем, что делает ее особенно подходящей для тяжелых условий эксплуатации, например, в станках и автоматизированном оборудовании, где присутствуют пыль, влага или охлаждающая жидкость.
• Простота установки и хорошая центровка:
  Корпус изготовлен с высокой точностью, а направляющий элемент обеспечивает перпендикулярность между отверстием под подшипник и монтажной поверхностью, что упрощает регулировку выравнивания.
• Длительный срок службы и простое обслуживание:
  Предварительно заполнен долговечной смазкой и легко пополняется через масленку, что обеспечивает длительные интервалы обслуживания и простоту эксплуатации.

IV. Согласование с опорным узлом противоположного конца (BF/FK)

Полная система привода шарико-винтовой передачи должна использовать разные типы опор на каждом конце для компенсации теплового расширения:

Фиксированный конец (сторона BK): Полностью фиксирует осевое и радиальное положение винта. Обычно устанавливается со стороны приводного двигателя.

Опорный/плавающий конец (сторона BF/FK):

• BF: "B" означает корпус подшипника, "F" означает «Свободный» или «Плавающий». Обычно используются шариковые радиальные подшипники или скользящие втулки, которые воспринимают в основном радиальные нагрузки, допуская небольшое осевое плавающее тепловое расширение вала винта, предотвращая его изгиб из-за температурных напряжений при нагреве.
• FK: Аналогичен по функции BF, это еще одна распространенная модель опоры с плавающим концом.

Золотое правило: Один винт должен иметь ровно одну фиксированную опору BK, а другой конец должен быть плавающим концом типа BF или FK.

V. Типичные области применения

Опорные узлы BK являются стандартными компонентами во всех устройствах, использующих прецизионные шариковинтовые передачи, и применяются повсеместно:

• Станки с ЧПУ: приводной конец шариковинтовых передач в осях подач обрабатывающих центров, токарных станков, фрезерных станков, шлифовальных станков и др.
• Промышленные роботы: концы винтов в приводах соединений и модулях линейного движения (суппортах).
• Высокоточное автоматизированное оборудование: полупроводниковое оборудование, автоматы для монтажа микросхем, измерительные машины, лазерное обрабатывающее оборудование.
• Печатное и упаковочное оборудование.
• Медицинские приборы.

VI. Руководство по выбору и использованию

Соответствие размеров: Номинальная модель узла BK (например, BK10, BK12, BK15) должна строго соответствовать диаметру конца винтового вала.

Проверка нагрузки и точности: выберите стандартные или усиленные блоки BK в зависимости от максимальной осевой нагрузки, которую будет воспринимать винт, и требуемой жесткости системы. Для высокоточного оборудования требуются модели с подшипниками повышенной точности.

Правильная ориентация при установке:

• Убедитесь, что упор винта плотно прижат к внутреннему кольцу подшипника внутри блока BK.
• Используйте специальный ключ для затяжки контргайки с рекомендованным моментом и правильно установите стопорную шайбу.

Использование в паре: Всегда приобретайте соответствующий плавающий опорный узел BF или FK для противоположного конца винта.

Смазка: Перед первоначальным использованием убедитесь, что узел предварительно смазан, и периодически пополняйте смазку через масленку в соответствии с руководством по техническому обслуживанию оборудования.

Опорный блок BK является незаменимым «якорем» в прецизионных системах передачи с шариковыми винтами. Он объединяет сложные задачи, такие как выбор подшипников, их согласование, предварительный натяг и герметизация, в надёжный, простой в использовании стандартизированный функциональный модуль. Правильный выбор опорного блока BK и его грамотное сочетание и установка с блоком BF — это ключевой первый шаг к созданию стабильной, точной и долговечной основы для всей системы линейного перемещения. Это одно из «стандартных решений», на которые инженеры могут уверенно полагаться при проектировании.