Arbori liniari: capete de arbori și opțiuni de montare pentru arbori liniari

Mecanismele de fixare a arborilor liniari sau a arborilor de ghidaj din sistemele mecanice necesită o planificare atentă. Diferitele capete de arbore permit diferite opțiuni de montare. Acest articol oferă o prezentare generală a capetelor de arbore disponibile și răspunde la întrebarea legată de ce suporturi de arbore sau opțiuni de suport de arbore sunt disponibile, precum și unde sunt adecvate. Ca parte a acestui aspect, aruncăm o privire detaliată asupra tipurilor de lagăre fixe și libere pentru arbori.

Ce este un suport liniar?

Mecanismele de fixare pentru arborii liniari sau arborii de ghidaj acționează ca mecanisme de localizare de precizie în sistemele mecanice. Opțiunile comune de montare pentru arborii liniari includ șaibe de capăt, dispozitive de fixare sau inele de reglare. Multe dintre opțiunile de montare pot fi utilizate și pentru arbori cu cuplu de fixare, unde previn mișcarea axială în timp ce absorb și disipează cuplul exercitat asupra arborelui în carcasa utilajului.

Lagăre fixe și libere pentru arbori

De obicei, sunt necesare două lagăre pentru a susține arborii și axa. Pentru a permite expansiunea, în majoritatea cazurilor se recomandă un lagăr liber fix pentru arbori. Lagărul liber acționează ca suport radial și ghidaj axial pentru arbore, permițând în același timp deplasarea în direcție axială. Spre deosebire de lagărul liber, un lagăr fix asigură arborele pe direcție axială. Lagărul fix devine punctul de referință în combinația dintre lagărul liber și lagărul fix.

De ce este adecvată combinația de lagăre libere fixe pentru un arbore? Dacă arborele este, de exemplu, instalat cu două lagăre cu role, există un joc definit inerent designului. Acest joc se modifică pe măsură ce căldura se acumulează în timpul funcționării; arborele se extinde. Lagărul liber compensează acum aceste diferențe de distanță, deoarece permite mișcări axiale. Acest lucru duce la o durată de viață mai lungă a lagărelor de rulare instalate și a sistemului ca întreg.

Diverse opțiuni de conectare pentru arborii liniari

Sistemul de fixare prin interblocare reprezintă o conexiune creată atunci când componentele care trebuie conectate sunt îmbinate în funcție de forma lor. Forma previne mișcarea. De exemplu, canelurile arborelui sunt utilizate pentru arbore. În combinație cu un inel de siguranță, acestea poziționează cu precizie arborele din punct de vedere axial. Acest tip de interblocare este adecvat, de exemplu, pentru a preveni mișcările liniare pozitive și pentru a preveni smulgerea. Cu toate acestea, reglajele de precizie sunt dificile. În schimb, un sistem de blocare prin frecare generează o forță de contact, de obicei cu șuruburi sau cleme, care conectează componentele respective între ele. Pentru arbori, acest lucru se realizează, de exemplu, cu șuruburi de prindere sau manșoane de prindere, care asigură o conexiune foarte stabilă după strângere. Rămâne posibilă o reglare anterioară a preciziei. Atunci când este utilizat în mod corespunzător, un dispozitiv de blocare prin frecare poate preveni, de asemenea, răsucirea, pe lângă fixarea poziției axiale.

Sistemele de blocare prin frecare sunt de obicei implementate ca o clemă circumferențială sau ca o clemă cu șurub de frecare. O clemă circumferențială sau o asamblare prin colier creează o compresie pe circumferința arborelui, ceea ce asigură arborele împotriva răsucirii și a mișcării axiale. De asemenea, este adecvat pentru cupluri mai mari. Există diferite concepte pentru implementarea unei cleme circumferențiale. Aceasta include, de exemplu, elemente de prindere conice sau conexiuni de prindere cu jumătăți de carcasă. Pe unele dintre acestea, cum ar fi conexiunea clemei cu jumătate de carcasă, structura lor asimetrică poate cauza o comprimare neuniformă a suprafeței și o stare de dezechilibru.

Dacă arborele este prins cu un șurub de fixare, acesta este menținut în poziție de șurubul de fixare. Strângerea șurubului de fixare deteriorează suprafața arborelui, ceea ce poate interfera ulterior cu dezasamblarea din cauza spațiului mic. Acest lucru poate fi prevenit, de exemplu, prin găurirea punctată a arborelui înainte de asamblare. Clema cu șuruburi de reglare trebuie utilizată numai în aplicații supuse la cupluri scăzute, sarcini axiale scăzute și viteze reduse. Permite asamblarea și dezasamblarea ușoară și rapidă în spații de instalare dificil de accesat. Pentru o conexiune sigură fără a deteriora componentele, trebuie respectat cuplul de strângere necesar al șurubului de fixare.

Capete de arbore pentru susținerea arborilor liniari

Capătul arborelui nu este doar capătul unui arbore. Designul capetelor arborelui influențează semnificativ opțiunile de instalare ale arborelui, precizia în timpul asamblării și alinierii și stabilitatea conexiunii dintre arbore și lagăre sau dintre cuplajul arborelui sau carcasa utilajului. Un capăt de arbore poate acționa, de asemenea, ca o interfață pentru componente suplimentare, iar energia mecanică este adesea furnizată sau disipată peste capătul de arbore. Există diferite standarde pentru diferitele versiuni ale capetelor de arbore. Capetele cilindrice de arbore sunt, de exemplu, standardizate în conformitate cu DIN 748 - Capete cilindrice de arbore, dimensiuni, cupluri nominale.

Următorul tabel oferă o prezentare parțială a diferitelor configurații ale capetelor arborelui și a opțiunilor de montare ale acestora:

rețineți că ilustrația este simplificată. Sunt posibile diferite capete în stânga și în dreapta.

Suporturi de arbore pentru fixarea arborilor liniari

Suporturile de arbore, cunoscute și sub denumirea de lagăre principale, conectează arborii rigizi, axele și alte componente într-un sistem general. De asemenea, acestea acționează ca lagăre orizontale sau verticale pentru axe și arbori liniari. Sarcinile de comprimare și de tracțiune sunt transferate de pe axă prin suporturile arborelui în carcasa utilajului sau structura portantă a aplicației. Se aplică opțiuni de fixare identice pentru arbori goi la interior. Varianta cu șină de susținere este, de asemenea, o opțiune pentru lagărele deschise cu o decupare a segmentului adecvată pentru arborii liniari sprijiniți. Această șină de susținere previne deformarea arborelui prin susținerea arborelui pe întreaga sa lungime.

Se pot utiliza diferite suporturi de arbore, în funcție de cerințele aplicației. MISUMI oferă diferite forme de suporturi de arbore:

• Formă de T: Acest suport de arbore are poziție verticală. Este compus dintr-o bază cu un alezaj vertical pentru arbore și permite o fixare stabilă.
• Formă de L: Formă în unghi drept care permite atașarea laterală a arborelui.
• Formă de bloc: Construcție cuboidă, robustă, care asigură stabilitate și capacitate de încărcare ridicate.
• Rotund: Formă cilindrică pentru suport uniform al arborelui.
• Flanșă rotundă: Suport rotund cu flanșă pentru montare stabilă și aliniere precisă. Facilitează atașarea la diverse suprafețe.

Mai jos sunt prezentate în detaliu câteva suporturi de arbore:

Flanșe de arbore

Suporturile cu flanșă asigură o stabilitate ridicată deoarece flanșa este atașată la arbore. Flanșele de arbore sunt adesea instalate în aplicații supuse la curse verticale. MISUMI are opțiuni pentru a configura acest pachet cu clemă cu fantă și șurub de fixare. Dacă spațiul de instalare este limitat, se poate utiliza o flanșă cu profil jos și un arbore rotund.

MISUMI oferă o opțiune de montare posterioară ca formă specială pentru flanșele arborelui. În acest scop, partea din spate a flanșei arborelui are un alezaj pentru un șurub cu cap cilindric utilizat pentru fixarea arborelui. Această metodă de instalare necesită un arbore liniar cu filet intern pe fața frontală. Acest tip de fixare elimină necesitatea prinderii suplimentare.

Setați colierele și inelele de fixare ca suporturi pentru arbore

Colierele de fixare, numite și inele de fixare, sunt adecvate pentru blocarea arborelui și pot acționa ca opritor și, de asemenea, ca dispozitiv de poziționare. Acestea fixează arborele într-o poziție predeterminată. Colierul de fixare poate fi montat oriunde pe arbore, eliminând nevoia unui umăr de arbore. Montajul flexibil permite, de asemenea, utilizarea colierelor de fixare ca suporturi de arbore la capătul arborelui. MISUMI oferă o varietate de concepte:

• Colier de fixare cu șurub autofiletant
• Inel de prindere cu fantă
• Colierul de fixare cu fantă și manetă de prindere
• Colier de fixare cu canelură

Colierele de fixare din două piese sunt divizate în centru. Folosind două șuruburi, carcasele sunt strânse una peste cealaltă pentru a genera forța de strângere pe arbore. Conceptul cu două piese permite asamblarea ușoară în spații închise. În timpul întreținerii, colierul de fixare poate fi îndepărtat cu ușurință fără a fi necesară îndepărtarea arborelui.

Pot apărea forțe de prindere ridicate la prinderea cu coliere de fixare cu fante. Poziția poate fi selectată liber, deoarece fixarea nu necesită o suprafață plană pe arbore. Colierul cu fante și colierul de fixare din două piese distribuie forța de prindere pe întreaga suprafață de contact, rezultând un efect de prindere ridicat, fără a deteriora suprafața arborelui.

Suport arbore pentru spațiu de instalare limitat

Suporturile de arbore nu sunt utilizate numai la utilaje de mari dimensiuni. Arborii și suporturile de arbore pot fi utilizate și în mecanisme de precizie, de ex. pentru dispozitive optice. Pentru aplicațiile unde spațiul este limitat, MISUMI oferă blocuri de arbore de dimensiuni deosebit de mici și cu profil redus. Pe aceste blocuri de arbore, orificiile de montare sunt amplasate în lateral, permițându-le să fie instalate în spații înguste. În funcție de diametrul arborelui, înălțimea rezultată a arborelui este, prin urmare, de aprox. 5 mm.