Подшипники LM10: линейные шариковые опоры для точного возвратно-поступательного перемещения
Подшипники LM10 — линейные шариковые подшипники закрытого типа с номинальным внутренним диаметром 10 мм, выпускаемые по стандарту ISO 10285 (серия LM). Конструктивно изделие представляет собой наружную обойму из закалённой подшипниковой стали (аналог ШХ15, твёрдость 60–64 HRC), сепаратор с замкнутыми дорожками качения и комплект шариков, циркулирующих по возвратным каналам. Типовое обозначение LM10UU соответствует исполнению с двумя уплотнениями из полиуретана или нитрильного каучука, защищающими дорожки от абразивной пыли и стружки.
Ключевая особенность серии LM10 — возможность неограниченного линейного хода при перемещении по цилиндрическому валу диаметром 10 мм с полем допуска h6 или g6. Шарики контактируют с валом по четырём дорожкам, что обеспечивает равномерное распределение радиальной нагрузки и восприятие момента в ограниченном диапазоне. Подшипник не является самоустанавливающимся: перекос оси вала относительно корпуса более 0,5 вызывает кромочный контакт и ускоренный износ.
Технические параметры и исполнения
Базовые характеристики определяются геометрией серии LM10 и классом точности изготовления. Для ответственных узлов применяются исполнения с предварительным натягом, компенсирующим радиальный зазор.
| Параметр | Значение | Допуск | Условие измерения | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Внутренний диаметр d | 10 мм | +0 / –0,009 мм | при 20 C | посадка на вал h6 |
| Наружный диаметр D | 19 мм | 0 / –0,015 мм | при 20 C | посадка в корпус H7 |
| Длина L | 29 мм | 0,3 мм | без уплотнений | для LM10UU — 29 мм |
| Динамическая грузоподъёмность C | 372 Н | — | при 10 м пути | расчётная |
| Статическая грузоподъёмность C | 540 Н | — | остаточная деформация 0,01 мм | радиальная |
| Максимальная скорость | 1,5 м/с | — | при непрерывной смазке | без уплотнений — до 3 м/с |
| Рабочая температура | –20…+80 C | — | стандартное исполнение | уплотнения NBR |
Материалы и конструктивные варианты
- Обойма: подшипниковая сталь ШХ15 / 100Cr6, закалка ТВЧ, шлифовка дорожек качения Ra 0,2 мкм.
- Сепаратор: полиамид PA66 или штампованная сталь в зависимости от производителя.
- Шарики: сталь ШХ15 класса точности G10, диаметр 3 мм.
- Уплотнения: NBR, полиуретан, либо комбинированные (металлический скребок + эластомер) для условий с СОЖ.
- Корпусные исполнения: LM10UU — цилиндрический; LM10LUU — удлинённый (L = 55 мм); LM10OP — открытый, для опор на валу с подпружиненной опорой.
Области применения
Подшипники LM10 устанавливаются в узлах, где требуется точное прямолинейное перемещение с малым трением при ограниченной нагрузке. Типовые системы:
- Портальные системы 3D-принтеров и лазерных гравёров — оси X/Y с ремённым приводом.
- Координатные столы и линейные модули ЧПУ-фрезеров малого формата.
- Пневмоцилиндры и гидроцилиндры с направляющими штангами в автоматических линиях сборки.
- Измерительные головки и щупы координатно-измерительных машин (КИМ).
- Упаковочное оборудование: механизмы подачи плёнки, отрезные каретки.
- Медицинская техника: подвижные узлы диагностических сканеров, дозаторов.
Монтаж и эксплуатационные ограничения
Посадка подшипника в корпус выполняется с натягом по H7, вал — по h6. При запрессовке усилие прикладывается к наружному кольцу; ударные воздействия по торцам недопустимы. Радиальный зазор стандартного исполнения составляет 5–12 мкм; для устранения люфта применяются валы с допуском g6 или селективная сборка. Смазка — литиевая консистентная (NLGI 2) либо масляный туман; при скорости выше 1 м/с предпочтительна циркуляционная подача масла. Ресурс при номинальной нагрузке и чистоте окружающей среды класса ISO 8 достигает 10 м хода; наличие абразива сокращает его в 3–5 раз.
Вопросы и ответы
Чем LM10UU отличается от LM10UUOP?
LM10UU — закрытое исполнение с двумя уплотнениями, LM10UUOP — открытое с продольным пазом для установки на вал с опорой, компенсирующей прогиб. Открытая версия применяется в длинных горизонтальных осях, где закрытая испытывает перекос.
Какой вал использовать с подшипником LM10?
Вал из закалённой стали (HRC 60–64) диаметром 10 мм с допуском h6 или g6, шероховатость Ra 0,4 мкм. Незакалённый вал приводит к быстрому износу дорожек качения и потере точности.
Можно ли эксплуатировать LM10 при температуре выше 80 C?
Стандартные уплотнения NBR рассчитаны до +80 C. Для температур до +120 C применяются уплотнения из FKM и высокотемпературная смазка; при этом снижается грузоподъёмность из-за изменения зазора.
Какой ресурс у подшипника LM10 при нагрузке 200 Н?
При радиальной нагрузке 200 Н и скорости до 0,5 м/с расчётный ресурс составляет порядка 6–8 10 м хода при условии регулярной подачи смазки и защиты от загрязнений.
