Si ha estado buscando rodamientos lineales para un proyecto y ha notado que dos números de pieza parecen casi idénticos excepto por una "L" adicional, no está solo. Los modelos LM20UU y LM20LUU se encuentran uno al lado del otro en la mayoría de los catálogos de rodamientos, comparten el mismo diámetro de eje, el mismo diámetro exterior y el mismo material. En la superficie parecen intercambiables. En la práctica, elegir el rodamiento incorrecto afecta la forma en que se mueve el carro, qué tan bien maneja las cargas laterales y cuánto dura el rodamiento en condiciones reales de funcionamiento.
Este artículo desglosa exactamente lo que separa estas dos partes, cuándo tiene sentido cada una y cómo realizar la convocatoria para su solicitud sin complicarla demasiado.
Rodamientos SQ
Lo que realmente significan los números de pieza
La convención de nomenclatura sigue el formato estándar de la serie LM. "LM" significa movimiento lineal. "20" es el diámetro del orificio en milímetros, lo que significa que ambos rodamientos encajan en un eje de 20 mm. "UU" significa que el rodamiento está sellado en ambos lados con sellos de contacto de goma, lo que evita la entrada de polvo y contaminantes y retiene la lubricación de fábrica.
La única diferencia en el nombre es la "L" insertada antes de "UU" en el segundo número de pieza. Esa letra única significa tipo largo y se refiere específicamente a la longitud total del cuerpo del rodamiento.
Esa es toda la diferencia de nombres. Una letra, una dimensión. Todo lo demás en la designación es igual.
Los números uno al lado del otro
Aquí es donde la brecha práctica se hace visible:
| Especificación | LM20UU | LM20LUU |
|---|---|---|
| Diámetro interior (DI) | 20mm | 20mm |
| Diámetro exterior (DE) | 32mm | 32mm |
| Longitud (L) | 42mm | 80 milímetros |
| Circuitos de bolas | 5 | 6 |
| Clasificación de carga dinámica (C) | ~882 N | Más alto |
| Clasificación de carga estática (C0) | ~1370 N | Más alto |
| Tipo de sello | Goma doble (UU) | Goma doble (UU) |
| Material | Acero cromado GCr15 | Acero cromado GCr15 |
El LM20LUU es aproximadamente un 90% más largo que el LM20UU. No es un incremento menor. Esa longitud adicional cambia la geometría de contacto entre el rodamiento y el eje, aumenta el número de circuitos de bolas de rodamiento de carga de cinco a seis y, como resultado, aumenta las capacidades de carga dinámica y estática. El tamaño LM20UU de forma aislada le indica el diámetro interior y las dimensiones exteriores, pero no le dice nada sobre cómo el rodamiento maneja las cargas de momento. Ahí es donde el tipo largo empieza a importar.
Por qué la longitud afecta más que solo la capacidad de carga
Un rodamiento lineal transporta la carga mediante el contacto rodante entre las bolas de acero y el eje endurecido. En carga radial pura, donde la fuerza actúa perpendicular al eje del eje y pasa por el centro del rodamiento, un rodamiento de longitud estándar-la maneja limpiamente. Las bolas del lado cargado toman la fuerza y la transfieren a la carcasa exterior.
La mayoría de las aplicaciones reales no son tan limpias. Un carro que transporta una herramienta, una pieza de trabajo o un sensor normalmente tiene su centro de masa desplazado de la zona de contacto del rodamiento. Ese desplazamiento crea un momento, una fuerza de rotación que intenta inclinar el rodamiento con respecto al eje. Con un rodamiento corto, esa tendencia a la inclinación se resiste mediante un tramo de contacto relativamente estrecho. Con un rodamiento más largo, el mismo momento de fuerza se distribuye en un tramo más amplio, el efecto de palanca contra la inclinación es mayor y es menos probable que los circuitos de bolas en cada extremo del rodamiento soporten cargas desproporcionadas.
Es por eso que THK, el desarrollador original de la serie LM, describe específicamente el LM20LUU como óptimo para aplicaciones sujetas a cargas de momento. Una mayor longitud de contacto significa más resistencia al balanceo y al vuelco en condiciones de carga desplazadas o en voladizo.
La consecuencia práctica es dar vida. Un estándarLM20UUcorrer bajo una carga de momento constante mostrará un desgaste prematuro en los extremos de los circuitos de bolas antes de que el resto del rodamiento esté casi desgastado. Cambie a un LM20LUU en la misma instalación y la carga se distribuye de manera más uniforme en seis circuitos en lugar de cinco, los circuitos finales sufren menos abuso y el rodamiento funciona por más tiempo entre reemplazos.
SQ LM20UU Acero Inoxidable
Cuando el LM20UU estándar es la elección correcta
El tipo estándar no es un compromiso. Es la elección correcta para una gran cantidad de aplicaciones y presenta ventajas reales en situaciones donde el espacio es un factor limitante.
Si el diseño de su carro se adapta a dos rodamientos espaciados a lo largo del eje, un par de rodamientos LM20UU con una separación adecuada entre ellos manejan bien las cargas de momento. Dos rodamientos que trabajan juntos a lo largo de un tramo largo se comportan de manera similar a un solo rodamiento más largo, a veces mejor porque el tramo entre ellos puede exceder lo que proporciona cualquier cuerpo de rodamiento único. La mayoría de los ejes lineales de las impresoras 3D, los pequeños carros de enrutador CNC y las correderas de transferencia de automatización entran en esta categoría. El tamaño LM20UU encaja perfectamente en carcasas de soporte estándar SC20UU y hardware similar-disponible-.
El rodamiento estándar también es más liviano y más corto, lo que es importante en aplicaciones donde es necesario minimizar la masa en movimiento o donde la longitud de la carcasa está limitada. Si está construyendo algo que debe caber en un recinto estrecho y de todos modos utiliza dos rodamientos por eje, la longitud estándar suele ser el mejor punto de partida.
Cuando el LM20LUU tiene más sentido
El tipo largo comienza a ganar su costo cuando se aplica una de las siguientes condiciones.
En primer lugar, si utiliza un único rodamiento por posición del carro en lugar de dos. Un solo LM20UU bajo una carga de momento es una receta para un desgaste acelerado. Un solo LM20LUU todavía soporta mejor el momento que el tipo estándar, aunque para aplicaciones críticas, dos rodamientos estándar en un carro bien diseñado generalmente superarán a uno solo largo.
En segundo lugar, si el carro soporta una carga desplazada significativa y no es posible ampliar fácilmente el espacio entre dos rodamientos estándar. Un cabezal de husillo de máquina herramienta, un control deslizante de cámara con un conjunto de lente pesado o un cabezal de selección y colocación con alcance sustancial generan cargas de momento que crecen con la distancia de desplazamiento. Agregar longitud de rodamiento soluciona esto directamente sin requerir un rediseño del espacio entre rodamientos.
En tercer lugar, en aplicaciones donde el tramo de soporte del eje es largo y la deflexión del eje es una preocupación. Un contacto de rodamiento más largo proporciona una mejor guía y reduce la sensibilidad del carro a pequeñas cantidades de hundimiento del eje, lo cual es relevante en tramos horizontales superiores a aproximadamente 300 a 400 mm sin soporte intermedio.
En cuarto lugar, cuando se trata de vibraciones o movimientos alternativos de alta-velocidad. La zona de contacto más larga amortigua los micro-movimientos entre el rodamiento y el eje de manera más eficaz, lo que se traduce en un menor ruido y un funcionamiento más suave en equipos de ciclo rápido-.
Lo que no cambia entre ellos
Ambos rodamientos encajan en el mismo eje endurecido de 20 mm. Ambos requieren el mismo orificio de la carcasa para la instalación a presión-; la tolerancia H7 es la recomendación estándar. Ambos vienen pre-lubricados con aceite ligero de la mayoría de los proveedores y están listos para usar a su llegada. Ambos utilizan la misma construcción de acero cromado y el mismo diseño de doble sello de goma. Los requisitos de mantenimiento son idénticos. Ninguno de los rodamientos debe funcionar sobre un eje no rectificado o no endurecido. La dureza mínima recomendada del eje es 58 HRC y la superficie del eje debe pulirse hasta obtener un acabado de Ra 0,4 micrones o mejor. El uso de cualquiera de los rodamientos en un eje de acero dulce acelerará el desgaste tanto del eje como del rodamiento, independientemente del tipo que elija.
Los números de piezas intercambiables entre diferentes marcas también se aplican a ambos tipos por igual. El LM20LUU puede tener referencias-cruzadas con SM20GWUU, TBW20LUU, LD20LUU y LMUW20L según el proveedor. Las referencias cruzadas-de LM20UU a SM20GWUU (sin el sufijo L), LD20UU y LMUW20. Estas-referencias cruzadas son en su mayoría consistentes en dimensiones, pero pueden variar ligeramente en las clasificaciones de carga entre fabricantes de origen japonés-como THK e IKO y sus alternativas de menor-costo. Para equipos de precisión, vale la pena consultar la hoja de especificaciones del proveedor específico que desea utilizar antes de finalizar un diseño.
Consideraciones de vivienda
Cambiar de LM20UU a LM20LUU en un diseño existente no siempre es un reemplazo directo,-aunque el diámetro exterior sea idéntico. La longitud del orificio de la carcasa debe adaptarse al cuerpo más largo. Un bloque de soporte SC20UU estándar, por ejemplo, tiene el tamaño adecuado para el rodamiento estándar de 42 mm. No es posible instalar un LM20LUU de 80 mm sin modificaciones o una carcasa diferente.
Si está diseñando desde cero, especifique el alojamiento al mismo tiempo que el rodamiento. Si está modernizando, mida la profundidad de la carcasa disponible antes de ordenar el tipo largo. Este es el error más común al especificar el LM20LUU como actualización de una instalación existente.
Un marco de decisión simple
Si no está seguro de cuál elegir, responda estas preguntas en orden.
¿Está utilizando dos rodamientos por posición de eje, espaciados al menos entre 60 y 80 mm? En caso afirmativo, comience con LM20UU y verifique si sus cálculos de carga muestran una resistencia de momento adecuada. La mayoría de las aplicaciones ligeras a medianas estarán bien.
¿Está utilizando un solo rodamiento por posición o su espacio está muy limitado? Pase a LM20LUU.
¿Su carro transporta una carga desplazada, un brazo en voladizo o una carga útil pesada y asimétrica? LM20LUU es la opción más segura.
¿Es la longitud de la vivienda o la masa en movimiento una restricción estricta? Quédese con LM20UU y aborde la carga de momento mediante un espaciamiento más amplio entre cojinetes, si es posible.
Para cualquiera que busque repuestos para maquinaria existente, combine lo que haya en la máquina. Actualizar del tipo estándar al tipo largo en un eje sin rediseñar la carcasa rara vez es sencillo y el beneficio de rendimiento no justifica la complicación de ingeniería en la mayoría de los escenarios de mantenimiento.
Pensamiento final
La diferencia entre LM20UU y LM20LUU se reduce a una dimensión y a las consecuencias mecánicas que se derivan de ella. Cuerpo más largo, más circuitos de bolas, mejor resistencia al momento, mayores índices de carga. La desventaja es la longitud de la vivienda, un costo ligeramente mayor y más peso. Ninguno de los dos es universalmente mejor. Resuelven diferentes problemas, y saber qué problema tienes es lo único que hace que la elección sea sencilla.
