Опора шарико-винтовой передачи серии EK

I. Основное назначение и обозначение

Позиционирование: Опорный узел шарико-винтовой передачи с фиксацией с помощью эксцентриковой стопорной втулки. Это решение для фиксированного конца, не требующее упорного буртика или контргайки на валу.

Расшифровка обозначения:

• E: Обычно обозначает «Eccentric» (эксцентриковый), что указывает на основной принцип фиксации.
• K: То же самое, что и в BK, означает «Fixed» (фиксированный).

Основные ценности: Предоставляет простое, надежное и высокожесткое решение для фиксированной опоры винтового вала без механической обработки упорного буртика, особенно подходит для применений с ограниченным пространством или когда требуется упрощение обработки конца вала.

II. Основная конструкция и принцип фиксации

Конструкция блока EK идентична блоку BK в части подшипника (обычно используются парные радиально-упорные шарикоподшипники). Ключевое различие заключается в механизме фиксации внутреннего кольца подшипника на винтовом валу:

Эксцентриковая стопорная втулка:
Это основной компонент блока EK. Это прецизионная втулка с продольным разрезом. Ее внутренний диаметр имеет точную посадку с зазором по отношению к валу-винту, а наружный диаметр соответствует внутреннему диаметру подшипника. На наружной поверхности втулки имеется эксцентриковый выступ или клиновой профиль.

Стопорное кольцо/гайка:
Стопорное кольцо с коническим внутренним отверстием или с эксцентричным внутренним отверстием навинчивается на корпус подшипника.

Принцип фиксации (двухэтапный процесс):

• Радиальная фиксация: При затягивании стопорного кольца его внутренняя коническая поверхность давит на выступ эксцентриковой втулки. Благодаря эксцентриковому действию втулка равномерно деформируется в радиальном направлении, плотно обжимаясь вокруг вала-винта.
• Осевая фиксация: Одновременно зафиксированная эксцентриковая втулка передает осевые усилия (в обоих направлениях) от вала-винта через внутреннее кольцо подшипника на пару упорных подшипников и, в конечном счете, на корпус подшипника.

Главное: EK обеспечивает осевое фиксирование за счёт высокого трения, создаваемого радиальным зажимом, что устраняет необходимость в обработанном буртике на винтовом валу, а также в нарезании резьбы на конце вала и установке контргайки.

III. Основные особенности и преимущества

• Подходит для гладких валов без буртика:
  Это наиболее существенное преимущество EK. Оно позволяет использовать стандартные по длине гладкие винтовые валы, исключая необходимость в механической обработке буртиков, канавок для выхода резьбы и нарезании резьбы, тем самым снижая стоимость изготовления и сложность конструкции винтового вала.
• Компактная конструкция, экономия осевого пространства:
  Исключение буртика и контргайки позволяет уменьшить осевое пространство, занимаемое винтовым валом внутри блока EK, что полезно для сокращения общей длины винтовой системы в компактных конструкциях.
• Простота установки и регулировки:
  Вал-винт можно легко вставить в эксцентриковую втулку. Фиксация достигается путем простой затяжки одного стопорного кольца, что обеспечивает радиальное зажатие и осевое позиционирование — простой и быстрый процесс сборки. Осевое положение вала-винта можно плавно регулировать в определенном диапазоне (путем изменения глубины вставки), что облегчает точную настройку на месте.
• Высокая жесткость и надежность:
  Сила зажима большая и равномерная, обеспечивая жесткость соединения, сопоставимую со способом контактного упора BK. Надежно передает высокий крутящий момент и осевые усилия. Обладает хорошими антифрикционными свойствами и менее склонен к ослаблению в условиях вибрации.
• Легкое обслуживание:
  Вал-винт можно демонтировать, ослабив стопорное кольцо, что облегчает техническое обслуживание или замену без необходимости снимать весь опорный узел.

IV. Сравнение с фиксированной опорой BK

V. Типичные области применения

Опорный узел EK благодаря своей гибкости подходит для различных применений и особенно проявляет явные преимущества в определённых сценариях:

• Компактные линейные модули и направляющие: Где критически важно максимально использовать ход при ограниченном пространстве конструкции.
• Оборудование с жёсткими ограничениями по длине шарикового винта: EK позволяет обеспечить более длинный эффективный ход при фиксированной общей длине.
• Оборудование, использующее шариковые винты стандартной длины: Устраняет необходимость в индивидуальной обработке концов валов, сокращая сроки поставки и снижая затраты.
• Оборудование, требующее частой настройки или замены винтов: Обеспечивает удобство разборки и переустановки.
• Общее оборудование для автоматизации, робототехника, медицинские приборы: Ищут удобство проектирования и сборки при соблюдении эксплуатационных требований.

VI. Руководство по выбору и использованию

Подтвердите форму конца вала: Четко определите, является ли винтовой вал гладким без уступов. Если да, то EK — идеальный вариант. Если уступы уже присутствуют, более подходящим будет BK.

Соответствие диаметру вала: Строго подбирайте соответствующую модель блока EK в зависимости от диаметра винтового вала.

Правильная установка:

• Убедитесь, что контактная поверхность между винтовым валом и эксцентриковой втулкой чистая и гладкая, без заусенцев и загрязнений маслом.
• Затяните фиксирующее кольцо с моментом, указанным производителем, чтобы обеспечить достаточную силу зажима, избегая чрезмерного затягивания, которое может повредить эксцентриковую втулку.
• После установки всегда вручную проворачивайте винт, чтобы проверить плавность хода и отсутствие препятствий.

Использование в паре: Как и BK, EK необходимо использовать в паре с плавающим концом BF или FK для снятия термических напряжений.

Окончательное определение осевого положения перед фиксацией: Окончательную операцию фиксации выполняйте только после окончательного определения осевого положения винтового вала относительно гайки и рабочего стола.

Опорный узел EK представляет собой важное «удобное для пользователя» новшество в технологии фиксированного концевого крепления. Благодаря изобретательной конструкции эксцентрикового фиксирующего кольца, он переносит задачу фиксации с «обработки вала» на «конструирование опорного узла», обеспечивая большее удобство и гибкость для проектировщиков оборудования и инженеров-сборщиков. Выбор EK означает получение более компактной компоновки, упрощённой установки и пониженных требований к обработке винтового вала при сохранении характеристик, эквивалентных традиционному BK. Это высокоценный вариант в современном проектировании прецизионного оборудования.