LM20UU vs LM20LUU : quelle est la différence et lequel avez-vous besoin ?

Si vous avez recherché des roulements linéaires pour un projet et avez remarqué que deux numéros de pièces semblent presque identiques à l'exception d'un « L » supplémentaire, vous n'êtes pas seul. Les LM20UU et LM20LUU se trouvent côte à côte dans la plupart des catalogues de roulements, partagent le même diamètre d'arbre, le même diamètre extérieur et le même matériau. En surface, ils semblent interchangeables. En pratique, choisir le mauvais roulement affecte la façon dont votre chariot se déplace, sa capacité à gérer les charges latérales et la durée de vie du roulement dans des conditions de fonctionnement réelles.

Cet article explique exactement ce qui sépare ces deux parties, quand chacune a du sens, et comment lancer l'appel à candidature sans trop la compliquer.

Roulements SQ

Ce que signifient réellement les numéros de pièces

La convention de dénomination suit le format standard de la série LM. "LM" signifie Mouvement Linéaire. "20" est le diamètre d'alésage en millimètres, ce qui signifie que les deux roulements s'adaptent à un arbre de 20 mm. « UU » signifie que le roulement est scellé des deux côtés avec des joints de contact en caoutchouc, ce qui empêche la poussière et les contaminants d'entrer et conserve la lubrification d'usine.

La seule différence dans le nom est le "L" inséré avant "UU" dans la deuxième référence. Cette seule lettre signifie Type long et fait spécifiquement référence à la longueur totale du corps du roulement.

C’est toute la différence de nom. Une lettre, une dimension. Tout le reste dans la désignation est identique.

Les chiffres côte à côte

C’est ici que l’écart pratique devient visible :

Le LM20LUU est environ 90 % plus long que le LM20UU. Ce n’est pas une augmentation mineure. Cette longueur supplémentaire modifie la géométrie de contact entre le roulement et l'arbre, augmente le nombre de circuits à billes porteurs-de cinq à six et augmente ainsi les charges dynamiques et statiques. La taille LM20UU isolée vous indique l'alésage et les dimensions extérieures, mais elle ne vous dit rien sur la façon dont le roulement gère les charges de moment. C’est là que le type long commence à avoir de l’importance.

Pourquoi la longueur affecte plus que la simple capacité de charge

Un roulement linéaire supporte la charge grâce au contact roulant entre les billes d'acier et l'arbre trempé. En cas de charge radiale pure, où la force agit perpendiculairement à l'axe de l'arbre et passe par le centre du roulement, un roulement de longueur standard-la gère proprement. Les billes du côté chargé prennent la force et la transfèrent au boîtier extérieur.

La plupart des applications réelles ne sont pas aussi propres. Un chariot portant un outil, une pièce ou un capteur a généralement son centre de masse décalé par rapport à la zone de contact du roulement. Ce décalage crée un moment, une force de rotation qui tente d'incliner le roulement par rapport à l'arbre. Avec un roulement court, cette tendance au basculement est combattue par une portée de contact relativement étroite. Avec un roulement plus long, le même moment de force est réparti sur une portée plus large, l'effet de levier contre le basculement est plus grand et les circuits à billes à chaque extrémité du roulement sont moins susceptibles de supporter des charges disproportionnées.

C'est pourquoi THK, le développeur original de la série LM, décrit spécifiquement le LM20LUU comme étant optimal pour les applications soumises à des charges de moment. Une plus grande longueur de contact signifie plus de résistance au basculement et au basculement dans des conditions de chargement décalé ou en porte-à-faux.

La conséquence pratique est de porter la vie. Une normeLM20UUfonctionner sous une charge de moment constante montrera une usure prématurée aux extrémités des circuits à billes avant que le reste du roulement ne soit presque usé. Passez à un LM20LUU dans la même installation et la charge se répartit plus uniformément sur six circuits au lieu de cinq, les circuits d'extrémité subissent moins d'abus et le roulement fonctionne plus longtemps entre les remplacements.

SQ LM20UU Acier inoxydable

Quand le LM20UU standard est le bon choix

Le type standard n'est pas un compromis. C'est le bon choix pour un grand nombre d'applications et présente de réels avantages dans les situations où l'espace est un facteur limitant.

Si la conception de votre chariot s'adapte à deux roulements espacés le long de l'arbre, une paire de roulements LM20UU avec une séparation adéquate entre eux gère bien les charges de moment. Deux roulements travaillant ensemble sur une longue portée se comportent de la même manière qu'un seul roulement plus long, parfois mieux car la portée entre eux peut dépasser celle fournie par n'importe quel corps de roulement unique. La plupart des axes linéaires d'imprimante 3D, des petits chariots de routeur CNC et des glissières de transfert d'automatisation entrent dans cette catégorie. La taille LM20UU s'intègre parfaitement dans les boîtiers à coussinet SC20UU standard et dans le matériel similaire -du commerce-.

Le roulement standard est également plus léger et plus court, ce qui est important dans les applications où la masse en mouvement doit être minimisée ou où la longueur du boîtier est limitée. Si vous construisez quelque chose qui doit tenir dans un boîtier étroit et que vous utilisez de toute façon deux roulements par axe, la longueur standard est généralement le meilleur point de départ.

Quand le LM20LUU a plus de sens

Le type long commence à rapporter son coût lorsque l'une des conditions suivantes s'applique.

Premièrement, si vous utilisez un seul roulement par position de chariot plutôt que deux. Un seul LM20UU soumis à une charge de moment est une recette pour une usure accélérée. Un seul LM20LUU supporte toujours mieux le moment que le type standard, même si pour les applications critiques, deux roulements standard dans un chariot bien conçu - surpasseront généralement un seul roulement long.

Deuxièmement, si le chariot supporte une charge décalée importante et que vous ne pouvez pas facilement élargir l'espacement entre deux roulements standard. Une tête de broche de machine-outil, un curseur de caméra avec un ensemble d'objectif lourd ou une tête de sélection-et-avec une portée importante génèrent tous des charges de moment qui augmentent avec la distance de décalage. L'ajout de longueur de roulement répond directement à ce problème sans nécessiter une refonte de l'espacement des roulements.

Troisièmement, dans les applications où la portée de support de l'arbre est longue et où la déflexion de l'arbre est un problème. Un contact de roulement plus long offre un meilleur guidage et réduit la sensibilité du chariot à de petites quantités d'affaissement de l'arbre, ce qui est pertinent dans les portées horizontales supérieures à environ 300 à 400 mm sans support intermédiaire.

Quatrièmement, lorsqu'une vibration ou un mouvement alternatif à grande vitesse-est impliqué. La zone de contact plus longue amortit plus efficacement les micro-mouvements entre le roulement et l'arbre, ce qui se traduit par un bruit plus faible et un fonctionnement plus fluide dans les équipements à cycle rapide-.

Ce qui ne change pas entre eux

Les deux roulements s'adaptent au même arbre trempé de 20 mm. Les deux nécessitent le même alésage du boîtier pour l'installation par pression-, la tolérance H7 est la recommandation standard. Les deux sont pré-lubrifiés avec de l'huile légère provenant de la plupart des fournisseurs et sont prêts à l'emploi à leur arrivée. Les deux utilisent la même construction en acier chromé et la même conception à double joint en caoutchouc. Les exigences de maintenance sont identiques. Aucun des deux roulements ne doit fonctionner sur un arbre non meulé ou non durci. La dureté minimale recommandée de l'arbre est de 58 HRC, et la surface de l'arbre doit être meulée jusqu'à une finition de Ra 0,4 micron ou mieux. Faire fonctionner l’un ou l’autre roulement sur un arbre en acier doux accélérera l’usure de l’arbre et du roulement, quel que soit le type que vous choisissez.

Les numéros de pièces interchangeables d’une marque à l’autre s’appliquent également aux deux types de manière égale. Le LM20LUU peut être référencé-avec SM20GWUU, TBW20LUU, LD20LUU et LMUW20L selon le fournisseur. Le LM20UU croise-des références à SM20GWUU (sans le suffixe L), LD20UU et LMUW20. Ces références croisées-sont pour la plupart cohérentes en termes de dimensions, mais peuvent varier légèrement en termes de charges nominales entre les fabricants d'origine japonaise-comme THK et IKO et leurs alternatives-à moindre coût. Pour les équipements de précision, la fiche technique du fournisseur spécifique que vous comptez utiliser mérite d’être vérifiée avant de finaliser une conception.

Considérations relatives au logement

Passer du LM20UU au LM20LUU dans une conception existante ne constitue pas toujours une baisse de remplacement, même si le diamètre extérieur est identique. La longueur de l'alésage du boîtier doit s'adapter au corps plus long. Un bloc à semelle SC20UU standard, par exemple, est dimensionné pour le roulement standard de 42 mm. L'installation d'un LM20LUU de 80 mm n'est pas possible sans modification ou sans boîtier différent.

Si vous concevez à partir de zéro, spécifiez le boîtier en même temps que le roulement. Si vous effectuez une rénovation, mesurez la profondeur du boîtier disponible avant de commander le type long. Il s'agit de l'erreur la plus courante lors de la spécification du LM20LUU comme mise à niveau d'une installation existante.

Un cadre décisionnel simple

Si vous ne savez pas laquelle choisir, parcourez ces questions dans l’ordre.

Utilisez-vous deux roulements par position d'arbre, espacés d'au moins 60 à 80 mm ? Si oui, commencez par LM20UU et vérifiez si vos calculs de charge montrent un moment de résistance adéquat. La plupart des applications légères à moyennes conviendront.

Utilisez-vous un seul roulement par position ou votre espacement est-il très limité ? Passez à LM20LUU.

Votre chariot transporte-t-il une charge décalée, un bras en porte-à-faux ou une lourde charge utile asymétrique ? LM20LUU est le choix le plus sûr.

La longueur du boîtier ou la masse en mouvement sont-elles une contrainte importante ? Restez avec le LM20UU et résolvez la charge de moment grâce à un espacement des roulements plus large si possible.

Pour toute personne recherchant des pièces de rechange sur des machines existantes, faites correspondre ce qui se trouve dans la machine. La mise à niveau d'un type standard vers un type long sur un axe sans repenser le boîtier est rarement simple, et les avantages en termes de performances ne justifient pas la complexité technique dans la plupart des scénarios de maintenance.

Pensée finale

La différence entre LM20UU et LM20LUU se résume à une dimension et aux conséquences mécaniques qui en découlent. Corps plus long, plus de circuits à billes, meilleure résistance au moment, charges nominales plus élevées. Le compromis est la longueur du boîtier, un coût légèrement plus élevé et plus de poids. Ni l’un ni l’autre n’est universellement meilleur. Ils résolvent différents problèmes, et savoir quel problème vous rencontrez est la seule chose qui rend le choix simple.