Cechy wymagane od łożysk do napędów śrubowych

Łożyska stosowane w napędach śrubowych muszą spełniać kilka kluczowych wymagań:

1. Wysoka sztywność: Aby zapewnić precyzyjne pozycjonowanie i minimalizować ugięcia pod obciążeniem, łożyska muszą być bardzo sztywne.

2. Duża zdolność przenoszenia obciążeń osiowych: Śruby kulowe i pociągowe przenoszą siły głównie wzdłuż osi, dlatego łożyska muszą być w stanie efektywnie przejmować te obciążenia, często w obu kierunkach.

3. Wysoka precyzja obrotu: W aplikacjach wymagających dokładności, bicie i niewspółosiowość łożysk muszą być minimalne.

4. Niskie tarcie i cicha praca: Ważne dla efektywności energetycznej i komfortu pracy, zwłaszcza w maszynach, gdzie hałas jest problemem.

5. Odporność na wysokie prędkości: Niektóre napędy śrubowe pracują z dużymi prędkościami obrotowymi, co wymaga łożysk o odpowiedniej tolerancji prędkości.

6. Łatwość montażu i konserwacji: W zależności od konstrukcji, preferowane są rozwiązania ułatwiające instalację.

Rodzaje łożysk stosowanych w napędach śrubowych

Najczęściej stosowane typy łożysk do napędów śrubowych to:

1. Łożyska kulkowe skośne do śrub kulowych (Ball Screw Support Bearings - BSSB):

   • Są to specjalnie zaprojektowane łożyska kulkowe skośne, zazwyczaj z kątem działania 60°, co optymalizuje ich zdolność do przenoszenia dużych obciążeń osiowych.

   • Często są produkowane w parach dopasowanych uniwersalnie (np. w układzie rozbieżnym "O" lub zbieżnym "X"), co pozwala na uzyskanie wymaganego napięcia wstępnego i sztywności bez dodatkowej regulacji.

   • Występują w wersjach jednorzędowych lub dwurzędowych, a także w konfiguracjach ze zintegrowanymi uszczelnieniami dla lepszej ochrony przed zanieczyszczeniami.

   • Przykładem są serie NSK NSK HPS i NSK TAC-SHR, czy dedykowane łożyska SKF.

   • Są idealne do zastosowań, gdzie liczy się precyzja, wysoka prędkość i sztywność, np. w obrabiarkach CNC.

2. Precyzyjne łożyska walcowe wzdłużno-poprzeczne:

   • Stanowią połączenie wzdłużnego łożyska walcowego i poprzecznego łożyska igiełkowego.

   • Pozwalają na przenoszenie obciążeń z wielu kierunków (promieniowych, osiowych i momentów) przy wysokich prędkościach.

   • Oferują bardzo wysoką sztywność i dokładność obrotu.

   • Przykładem są precyzyjne łożyska walcowe Timken do napędów śrubowych i stołów obrotowych.

3. Łożyska oporowe (wzdłużne):

   • Są przeznaczone do przenoszenia wyłącznie obciążeń osiowych. Mogą być kulkowe wzdłużne (jednokierunkowe lub dwukierunkowe) lub walcowe wzdłużne.

   • Często są stosowane w połączeniu z łożyskami promieniowymi (np. walcowymi), które przejmują obciążenia promieniowe.

   • Mają prostą konstrukcję i są stosunkowo ekonomiczne, ale wymagają precyzyjnego osadzenia.

4. Łożyska kombinowane/zespolone:

   • Łączą w sobie cechy różnych typów łożysk, aby zapewnić zarówno zdolność do przenoszenia obciążeń promieniowych, jak i osiowych w kompaktowej formie.

   • Przykładem mogą być łożyska igiełkowo-walcowe wzdłużne, które FAG (Schaeffler) oferuje do śrub pociągowych.

Producenci i dedykowane serie

Wielu renomowanych producentów łożysk oferuje specjalistyczne rozwiązania do napędów śrubowych:

• SKF: Oferuje łożyska kulkowe skośne wzdłużne do napędów śrubowych, zapewniające niezawodne podparcie promieniowe i osiowe.

• NSK: Posiada serie NSKHPS oraz NSKTAC-SHR, specjalnie zaprojektowane do śrub kulowych, charakteryzujące się zwiększoną trwałością, obciążalnością i precyzją.

• FAG (Schaeffler): Dostarcza łożyska do śrub pociągowych, w tym łożyska wzdłużne igiełkowo-walcowe.

• TIMKEN: Oferuje precyzyjne łożyska walcowe wzdłużno-poprzeczne, idealne do wymagających zastosowań w obrabiarkach.

Wybór odpowiedniego łożyska do napędu śrubowego zależy od wielu czynników, takich jak wielkość obciążenia, wymagana precyzja, prędkość obrotowa, dostępna przestrzeń montażowa oraz budżet. Zawsze zaleca się konsultację z inżynierem aplikacyjnym lub autoryzowanym dystrybutorem, aby dobrać optymalne rozwiązanie.