Lineární křížová ložiska umožňují přesnější polohování než kuličková ložiska, snesou vyšší zatížení a mají větší tuhost.

-- 27.06.10 23:09

Výroba mikroprocesorů, diagnostická zařízení a automatizace vyžadují vysoce přesné polohování. U těchto náročných aplikací mohou právě lineární křížová ložiska zajišťovat přesnější polohování než kuličková ložiska. Při výrobě křemíkových plátků, v robotice, u kontrolních systémů počítačového vidění a nejmodernějších mikroskopů se křížová válečková ložiska nebo kluzná vedení využívají stále více. U těchto křížových válečkových ložisek jsou válečková ložiska navzájem zkřížena o 90 ° a pohybují se mezi dvěma rovnoběžnými vodicími drahami. Válečky jsou umístěny mezi ložiskovými nebo vodicími kanály ve tvaru „V“ vyfrézovanými ve vodicích drahách.

Více kovu, větší zatížení

Kontakt mezi válečkem a vodicí drahou předurčuje nosnost. Válečky poskytují větší kontaktní plochu než kuličková ložiska, a protože válečky obvykle nemění svou polohu na obvodu dráhy, neustále všechny nesou zatížení a poskytují tak vyšší tuhost a vyšší nosnost než kuličková ložiska. Vzhledem k tomu, že nosnost je úměrná velikosti kontaktní plochy, malý prostor mezi válečky může přinést až 250% rozdíl v nosnosti. Kovové klece drží válečky pomocí vrubu v horní a spodní části válečků. Klece z plastu obepínají celý váleček a poskytují tak  o 30 až 58 % větší kontaktní plochu ve srovnání s kovovou klecí.

Kovové klece jsou však levnější, mohou být z nerezové či běžné oceli a lze je používat za vysokých teplot nebo v lékařských aplikacích, kde vyhovují požadavkům na odolnost vůči vodě a korozi. U pryskyřičných klecí může docházet k odčerpávání plynu, což může být problematické v prostředí s vysokým podtlakem. U křížových válečkových ložisek musí být sestava dvakrát delší než zdvih, protože se vodicí dráhy pohybují v opačných směrech. Několik typů lineárních křížových válečkových ložisek využívá obíhající křížové válečky, které nejsou vzájemně zkřížené – čtyři okruhy s opačnou orientací válečků. Plastová klec umožňuje delší zdvih při dané délce kolejnice, protože klec může být pro dané zatížení kratší.

Mezi statickým a dynamickým třecím odporem zde existuje buď malý nebo žádný rozdíl. Pro polohovací aplikace s mimořádně velkým zrychlením a zpomalením (při rozměrech 30–600 mm na délku a s válečky o průměru 2–12 mm) mají lineární křížová válečková ložiska životnost až 150 milionů cyklů. Mechanismus proti prokluzu klece využívaný u lineárních křížových válečkových ložisek může prodloužit životnost vodicích drah a odstraňuje nutnost opětovného nastavování z důvodu nerovnoměrného předepnutí. Větší kontaktní plocha zkří-žených válečků zajišťuje trvale přesný pohyb. Využití bezoběhového řešení přináší menší fluktuaci třecího odporu a tím i mimořádně tichý a hladký chod. Tuhost lineárních ložisek znamená menší nepřesnost montážního povrchu s maximálním přípustným průhybem do 2 μm.

Naoki Yamaguchi je zástupce technického ředitele společnosti NB Corporation of America. www.nbcorporation.com.

Autor: Naoki Yamaguchi, NB Corporation of America