В современном машиностроении и робототехнике всё чаще возникают задачи, где требуется не только линейное перемещение, но и вращательное движение вокруг оси направляющей. Классическая линейная втулка, работающая только на поступательное движение, в таких случаях не подходит. Специалисты по линейной технике применяют специальные решения — втулки с игольчатыми подшипниками, способные одновременно обеспечивать высокую нагрузочную способность и малое трение как при прямолинейном движении, так и при вращении.
В этом сегменте профессиональный интерес вызывает продукт компании Bosch Rexroth — Linear bushing KBRON-12 R066501200 Rexroth. Это линейная втулка с игольчатым подшипником (needle bearing), специально разработанная для приложений, где требуется комбинированное движение.
Конструкция и тип подшипника
В отличие от стандартных шариковых линейных втулок, данная модель использует игольчатый роликовый подшипник. Игольчатые ролики имеют высокое отношение длины к диаметру, что позволяет воспринимать значительные радиальные нагрузки при компактных габаритах. Такое конструктивное решение, как отмечают инженеры по механике, обеспечивает высокую жёсткость и точность позиционирования.
Высокая нагрузочная способность и малая сила трения
Основное преимущество втулки KBRON-12, по мнению специалистов, — сочетание высокой нагрузочной способности (high load rating) с низким коэффициентом трения (low friction). Игольчатые подшипники имеют практически линейную характеристику трения, что позволяет совершать большое количество циклов перемещения без значительного нагрева и износа. Низкое трение также обеспечивает возможность использования в высокоскоростных линейных приложениях.
Дополнительное вращательное движение
Ключевая особенность данной втулки — возможность работы в линейных приложениях с дополнительным вращательным движением (for linear applications with additional rotary motion). Это означает, что вал может одновременно перемещаться поступательно и вращаться внутри втулки, сохраняя точность направляющей. Такая функция востребована в системах схвата и поворота (grip and swivel functions): например, в роботизированных захватах, где после линейного подъёма требуется провернуть деталь, или в поворотных столах с вертикальной подачей.
Спецификация и кодировка
Артикул — R066501200. Типоразмер 12 в наименовании «KBRON-12» обозначает внутренний диаметр втулки 12 мм, что является стандартным размером для валов диаметром 12 мм в линейной технике. Втулка производства Bosch Rexroth, что подразумевает немецкие стандарты качества и высокую точность изготовления.
Области применения
Специалисты по роботизированным системам относят такие втулки к компонентам, применяемым в относительно компактных узлах с высокими требованиями к точности и долговечности. Типичные приложения включают:
-
Захватные устройства промышленных роботов (grippers): сначала линейное перемещение губок, затем поворот схваченной детали.
-
Поворотные столы с подачей (swivel tables): поступательное движение стола и его поворот.
-
Упаковочное оборудование: поворотные головки с выдвижными элементами.
-
Медицинская техника: манипуляторы и хирургические инструменты с вращающимися линейными направляющими.
-
Лабораторное оборудование: дозаторы и пробоотборники с вращением шприца.
Эксплуатационные преимущества
Как отмечают инженеры по линейной технике, использование одной втулки KBRON-12 вместо комбинации отдельных подшипников скольжения для вращения и шариковых втулок для линейного хода позволяет упростить конструкцию узла, уменьшить его габариты и снизить общую стоимость. Высокая нагрузочная способность и низкое трение игольчатого подшипника обеспечивают длительный срок службы даже при интенсивном цикле работы. При этом точность направляющей сохраняется на всём протяжении хода благодаря наличию большого числа точек контакта между роликами и валом.
Следует учитывать, что линейная втулка с игольчатым подшипником требует высокой твёрдости и чистоты обработки вала (обычно закалённая сталь с шлифовкой HRC 60–65), чтобы обеспечить заявленные характеристики по нагрузке и сроку службы. При проектировании узла это требование должно быть учтено конструктором.
Купить продукцию Bosch Rexroth в России можно на нашем сайте.
