Что такое шлицевое соединение шарикоподшипника?

Что такое шарикоподшипниковый шлиц?

Шлицевой шарикоподшипник является одним из линейных подшипников движения и представляет собой механический элемент, используемый в основном там, где требуется плавное линейное движение.

Шлицевой шарикоподшипник имеет шлиц, который представляет собой канавку, непрерывно вырытую в продольном направлении вала, которая служит осью линейного движения. Зажимая его сверху вала внешней цилиндрической частью, называемой шлицевой гайкой, можно добиться плавного осевого движения и вращательного движения на одной оси.

Шарикоподшипниковый шлиц имеет несколько похожих элементов машины, но среди них он является наиболее подходящим элементом машины, когда необходимо также передавать плавное линейное движение и вращательное движение вокруг оси, воспринимая при этом относительно большую нагрузку.

Применение шарикоподшипниковых шлицев

Шарикоподшипниковые шлицы используются в различных промышленных машинах в ситуациях, когда одновременно требуется вращательное и вертикальное движение. Например, шарикоподшипниковые шлицы используются в движениях роботизированных рук и в роторном полировальном оборудовании, где шарикоподшипник должен вращаться и одновременно прижиматься к заготовке.

bВсе шарикоподшипниковые шлицы также используются в конвейерных системах и других приложениях, где требуется плавное, длинноходовое одноосное движение.

Принцип шарикоподшипниковых шлицев

Шарикоподшипниковый шлиц передает вращательный момент посредством катящихся шариков и шлицевой посадки. Во-первых, движение качения состоит из нескольких направляющих канавок на внешней стороне вала, который служит в качестве направляющей, и нескольких стальных шариков, катящихся между эллиптическими орбитами произвольной кривизны на внутренней стороне внешней цилиндрической части, называемой шлицевой гайкой.

Стальные шарики покрыты смазкой и катятся между шлицевой гайкой и шлицевым валом с очень небольшим трением. С другой стороны, когда вал вращается, стальные шарики устанавливаются в канавку шлицевого вала, поэтому вал и шлицевая гайка не смещаются в направлении вращения. Эти два механизма обеспечивают линейное движение вдоль шлицевого вала и вращательное движение на одном валу.

Как выбрать шлицевые соединения с шарикоподшипниками

Внутренняя структура всех шлицевых соединений с шарикоподшипниками практически одинакова. Однако нагрузка и крутящий момент, которые могут быть обработаны, различаются в зависимости от размера шлицевого вала и других факторов. Поэтому важно выбрать подходящий размер шлицевого вала в соответствии с конструкцией используемого оборудования.

Также важно рассмотреть варианты, которые соответствуют условиям эксплуатации, например, использование нержавеющей стали, если оборудование будет использоваться в среде с едкими газами или влажностью, или замена шариковой смазки на специальную смазку в ситуациях, когда требуется высокая чистота.

Другая информация о шлицевых соединениях шариковых подшипников

1. Вращающийся шариковый шлицевой вал

Вращающийся шариковый шлицевой вал — это механический элемент с механизмом, который позволяет осуществлять линейное и вращательное движение в едином узле. Он характеризуется добавлением механизма, называемого перекрестным роликом, для плавного вращательного движения, который независим от стандартного шарикового шлицевого вала.

Интегральная природа шлицевого соединения и вращающейся части позволяет значительно сократить количество деталей по сравнению с обычными механизмами и уменьшает накопленные ошибки при монтаже. Кроме того, перекрестный ролик размещается непосредственно на внешней втулке шарикоподшипникового шлицевого соединения, что делает его легким и компактным. Он легче и проще в установке, чем обычные механизмы.

Поворотные шарикоподшипниковые шлицы используются в сборочных машинах, погрузчиках и лазерных фрезерных станках, включая горизонтально-сочлененные промышленные роботы, называемые роботами SCARA.

2. Разница между шарикоподшипниковыми шлицами и линейными втулками

Линейные втулки представляют собой линейные механизмы перемещения с направляющими качения и используются в сочетании с линейными валами для обеспечения бесконечного линейного перемещения с использованием качения стальных шариков. Наиболее очевидным отличием снаружи является то, что шарикоподшипниковый шлиц имеет шлицевую канавку на валу, в то время как линейная втулка не имеет канавки на валу.

В шарикоподшипниковой втулке шарики расположены по прямой линии относительно втулки, и шарики скользят в точечном контакте с валом. Напротив, в шарикоподшипниковом шлицах шарики катятся по канавкам на шлицевом валу, поэтому площадь контакта между шариками и валом большая, и они не смещаются в направлении вращения, поэтому крутящий момент может передаваться одновременно.