LM20UU 대 LM20LUU: 차이점은 무엇이며 어떤 것이 필요합니까?

프로젝트에 선형 베어링을 소싱하다가 추가 "L"을 제외하고 두 부품 번호가 거의 동일해 보인다면 혼자가 아닙니다. LM20UU와 LM20LUU는 대부분의 베어링 카탈로그에 나란히 놓여 있으며 동일한 샤프트 직경, 동일한 외경 및 동일한 재질을 공유합니다. 표면적으로는 서로 바꿔서 사용할 수 있는 것처럼 보입니다. 실제로 잘못된 것을 선택하면 캐리지가 움직이는 방식, 측면 하중을 얼마나 잘 처리하는지, 실제 작동 조건에서 베어링이 지속되는 기간에 영향을 미칩니다.

이 기사에서는 이 두 부분을 구분하는 요소, 각 부분이 타당할 때, 그리고 지나치게 복잡하지 않게 애플리케이션을 호출하는 방법을 정확하게 분석합니다.

SQ 베어링

부품 번호의 실제 의미

명명 규칙은 표준 LM 시리즈 형식을 따릅니다. "LM"은 직선 운동을 의미합니다. "20"은 밀리미터 단위의 보어 직경으로, 두 베어링이 모두 20mm 샤프트에 맞는다는 의미입니다. "UU"는 베어링의 양쪽이 고무 접촉 씰로 밀봉되어 먼지와 오염 물질이 차단되고 공장 윤활이 유지된다는 의미입니다.

이름의 유일한 차이점은 두 번째 부품 번호에서 "UU" 앞에 삽입된 "L"입니다. 그 단일 문자는 Long 유형을 의미하며 특히 베어링 본체의 전체 길이를 나타냅니다.

이것이 전체 명명 차이입니다. 하나의 문자, 하나의 차원. 지정의 다른 모든 것은 동일합니다.

숫자가 나란히

실질적인 격차가 드러나는 부분은 다음과 같습니다.

LM20LUU는 LM20UU보다 약 90% 더 깁니다. 이는 사소한 증가가 아닙니다. 길이가 추가되면 베어링과 샤프트 사이의 접촉 형상이 변경되고, 로드-베어링 볼 회로 수가 5개에서 6개로 늘어나고 결과적으로 동적 및 정적 하중 등급이 모두 높아집니다. LM20UU 크기는 내경과 외부 치수를 알려주지만 베어링이 모멘트 하중을 처리하는 방법에 대해서는 아무 것도 알려주지 않습니다. 이것이 바로 긴 유형이 중요해지기 시작하는 곳입니다.

길이가 정격 부하 이상에 영향을 미치는 이유

리니어 베어링은 강철 볼과 경화된 샤프트 사이의 구름 접촉을 통해 하중을 전달합니다. 힘이 샤프트 축에 수직으로 작용하고 베어링 중심을 통과하는 순수 레이디얼 하중에서는 표준-길이 베어링이 이를 깔끔하게 처리합니다. 하중을 받는 쪽의 볼이 힘을 받아 외부 하우징으로 전달합니다.

대부분의 실제 애플리케이션은 그다지 깨끗하지 않습니다. 공구, 공작물 또는 센서를 운반하는 캐리지는 일반적으로 베어링 접촉 영역에서 질량 중심이 오프셋되어 있습니다. 이러한 오프셋은 샤프트에 대해 베어링을 기울이려는 회전력인 모멘트를 생성합니다. 짧은 베어링의 경우 상대적으로 좁은 접촉 범위로 인해 기울어지는 경향이 저항됩니다. 베어링이 길면 동일한 모멘트 힘이 더 넓은 범위에 분산되고 기울어짐에 대한 영향력이 더 커지며 베어링 양쪽 끝에 있는 볼 회로가 불균형한 하중을 전달할 가능성이 줄어듭니다.

이것이 바로 LM 시리즈의 원 개발사인 THK가 LM20LUU를 모멘트 하중을 받는 용도에 최적인 제품이라고 구체적으로 설명하는 이유입니다. 접점 길이가 길수록 오프셋 또는 캔틸레버 하중 조건에서 흔들림 및 기울어짐에 대한 저항력이 더 커집니다.

실질적인 결과는 베어링 수명입니다. 표준LM20UU일정한 모멘트 부하 하에서 작동하면 베어링의 나머지 부분이 거의 마모되기 전에 볼 회로의 끝 부분에서 조기 마모가 나타납니다. 동일한 설치에서 LM20LUU로 전환하면 부하가 5개가 아닌 6개의 회로에 더 균등하게 분산되고, 최종 회로의 남용이 줄어들며, 교체 사이에 베어링 작동 시간이 길어집니다.

SQ LM20UU 스테인레스 스틸

표준 LM20UU가 올바른 선택인 경우

표준 유형은 타협이 아닙니다. 많은 수의 응용 분야에 적합한 선택이며 공간이 제한적인 상황에서 실질적인 이점을 제공합니다.

캐리지 설계가 샤프트를 따라 간격을 두고 있는 두 개의 베어링에 맞는 경우, 두 베어링 사이를 적절하게 분리한 한 쌍의 LM20UU 베어링이 모멘트 하중을 잘 처리합니다. 긴 스팬에 걸쳐 함께 작동하는 두 개의 베어링은 하나의 긴 베어링과 유사하게 동작하며 때로는 두 베어링 사이의 스팬이 단일 베어링 본체가 제공하는 것보다 클 수 있기 때문에 더 좋습니다. 대부분의 3D 프린터 선형 축, 소형 CNC 라우터 캐리지 및 자동화 전송 슬라이드가 이 범주에 속합니다. LM20UU 크기는 표준 SC20UU 필로우 블록 하우징 및 이와 유사한-기성 하드웨어에 꼭 맞습니다.-

표준 베어링은 또한 더 가볍고 짧기 때문에 이동 질량을 최소화해야 하거나 하우징 길이가 제한된 응용 분야에 중요합니다. 단단한 인클로저에 맞아야 하는 것을 제작하고 어쨌든 축당 두 개의 베어링을 실행하는 경우 일반적으로 표준 길이가 더 나은 시작점이 됩니다.

LM20LUU가 더 의미가 있을 때

Long 유형은 다음 조건 중 하나가 적용될 때 비용을 벌기 시작합니다.

첫째, 캐리지 위치당 두 개가 아닌 단일 베어링을 사용하는 경우입니다. 순간 부하를 받는 단일 LM20UU는 마모를 가속화하는 방법입니다. 단일 LM20LUU는 여전히 표준 유형보다 모멘트를 더 잘 전달하지만, 중요한 응용 분야의 경우 잘 설계된 캐리지에 있는 두 개의 표준 베어링이 일반적으로 단일 긴 베어링보다 성능이 뛰어납니다.

둘째, 캐리지가 상당한 오프셋 하중을 전달하고 두 표준 베어링 사이의 간격을 쉽게 넓힐 수 없는 경우입니다. 공작 기계 스핀들 헤드, 무거운 렌즈 어셈블리가 포함된 카메라 슬라이더 또는 도달 범위가 넓은 픽{1}}앤드 플레이스 헤드는 모두 오프셋 거리에 따라 증가하는 모멘트 하중을 생성합니다. 베어링 길이를 추가하면 베어링 간격을 다시 설계할 필요 없이 이 문제가 직접 해결됩니다.

셋째, 샤프트 지지 범위가 길고 샤프트 편향이 문제가 되는 응용 분야에 사용됩니다. 베어링 접촉이 길어지면 더 나은 안내가 제공되고 소량의 샤프트 처짐에 대한 캐리지의 민감도가 감소합니다. 이는 중간 지지대가 없는 약 300~400mm 이상의 수평 범위와 관련이 있습니다.

넷째, 진동이나 고속-왕복 운동이 관련된 경우입니다. 접촉 패치가 길어질수록 베어링과 샤프트 사이의 미세한 움직임이 더 효과적으로 감쇠됩니다. 이는 빠른-사이클링 장비에서 소음이 적고 작동이 더 부드러운 것으로 나타납니다.

그들 사이에 변하지 않는 것

두 베어링 모두 동일한 20mm 경화 샤프트에 맞습니다. 둘 다 압입 설치를 위해 동일한 하우징 보어가 필요하며 H7 공차가 표준 권장 사항입니다. 둘 다-대부분 공급업체의 경유로 사전 윤활 처리되어 있으며 도착 즉시 사용할 수 있습니다. 둘 다 동일한 크롬 강철 구조와 동일한 이중 고무 씰 디자인을 사용합니다. 유지 관리 요구 사항은 동일합니다. 두 베어링 모두 연마되지 않거나 경화되지 않은 샤프트에서 작동되어서는 안 됩니다. 최소 샤프트 경도 권장 사항은 58HRC이며, 샤프트 표면은 Ra 0.4미크론 이상의 마감 처리로 연마되어야 합니다. 연강 샤프트에서 베어링 중 하나를 실행하면 선택한 유형에 관계없이 샤프트와 베어링 모두의 마모가 가속화됩니다.

서로 다른 브랜드의 교체 가능한 부품 번호도 두 유형 모두에 동일하게 적용됩니다. LM20LUU는 공급업체에 따라 SM20GWUU, TBW20LUU, LD20LUU 및 LMUW20L과 상호 참조될 수 있습니다.{2}} LM20UU는-SM20GWUU(L 접미사 제외), LD20UU 및 LMUW20을 상호 참조합니다. 이러한 상호 참조는 대부분 치수 면에서 일관되지만 THK 및 IKO와 같은 일본의{14}}원산 제조업체와 저가의 대안 제품 간의 정격 하중은 약간 다를 수 있습니다.- 정밀 장비의 경우, 사용하려는 특정 공급업체의 사양 시트를 확인하여 설계를 마무리하는 것이 좋습니다.

주택 고려 사항

기존 설계에서 LM20UU를 LM20LUU로 전환하는 것이 외경이 동일하더라도 항상 교체가 중단되는 것은 아닙니다.- 하우징 보어 길이는 더 긴 본체를 수용해야 합니다. 예를 들어, 표준 SC20UU 필로우 블록은 42mm 표준 베어링에 맞는 크기입니다. 수정이나 다른 하우징 없이는 80mm LM20LUU를 설치할 수 없습니다.

처음부터 설계하는 경우 베어링과 동시에 하우징을 지정하십시오. 개조하는 경우 긴 유형을 주문하기 전에 사용 가능한 하우징 깊이를 측정하십시오. 이는 LM20LUU를 기존 설치에 대한 업그레이드로 지정할 때 발생하는 가장 일반적인 오류입니다.

간단한 의사결정 프레임워크

무엇을 선택해야 할지 확신이 없다면 다음 질문을 순서대로 살펴보세요.

샤프트 위치당 최소 60~80mm 간격으로 두 개의 베어링을 사용하고 있습니까? 그렇다면 LM20UU로 시작하여 부하 계산에 적절한 모멘트 저항이 나타나는지 확인하십시오. 대부분의 가벼운 응용 프로그램부터 중간 응용 프로그램까지 괜찮습니다.

위치당 단일 베어링을 사용하고 있습니까, 아니면 간격이 심각하게 제한되어 있습니까? LM20LUU로 이동합니다.

캐리지가 오프셋 하중, 캔틸레버 암 또는 무거운 비대칭 탑재량을 운반합니까? LM20LUU가 더 안전한 선택입니다.

하우징 길이나 이동 질량이 엄격한 제약이 됩니까? 가능하면 LM20UU를 사용하고 더 넓은 베어링 간격을 통해 모멘트 하중을 해결하십시오.

기존 기계의 교체 부품을 조달하는 사람이라면 기계에 있는 모든 부품을 일치시키십시오. 하우징을 재설계하지 않고 한 축에서 표준 유형에서 긴 유형으로 업그레이드하는 것은 거의 간단하지 않으며 성능 이점이 대부분의 유지 관리 시나리오에서 엔지니어링 복잡성을 정당화하지 않습니다.

최종 생각

LM20UU와 LM20LUU의 차이점은 한 가지 차원과 그로부터 발생하는 기계적 결과로 귀결됩니다. 더 긴 몸체, 더 많은 볼 회로, 더 나은 모멘트 저항, 더 높은 정격 부하. 단점은 주택 길이, 약간 더 높은 비용, 더 많은 무게입니다. 어느 쪽도 보편적으로 더 나은 것은 아닙니다. 그들은 다양한 문제를 해결하며 어떤 문제가 있는지 아는 것이 선택을 간단하게 만드는 유일한 방법입니다.