MechMinutes視頻:線性運動入門

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介紹線性指南-線性運動#1 |機械分|美國三角

在最新的“機甲分鍾”係列中,我們將深入研究線性運動技術和線性導軌的世界。我們將討論以下主題:

  • 直線導軌術語
  • 精度等級
  • 預緊力和剛度
  • 和更多的

讓我們從回顧線性導軌技術中的基本負載定義開始。

線性導軌計算有3種基本類型的加載;徑向(或壓縮)載荷、反向徑向(或拉伸)載荷和橫向(或水平)載荷。許多線性導軌被設計成同樣處理所有這些加載方向。

除了單純的方向載荷外,許多直線導軌還要承受旋轉或力矩載荷。雖然目錄中的評級可能會根據製造商使用不同的字母,但時刻的名稱在整個行業中是通用的。

俯仰力矩是沿運動軸向前向後傾斜或搖動。在加速和減速過程中俯仰力矩是常見的。下一個時刻是偏航時刻。偏航力矩是沿運動軸的水平傾斜或搖擺。這通常是由於偏離中心的橫向加載造成的。最後一個時刻是翻滾時刻。翻滾力矩是垂直傾斜或左右搖擺。這可能是橫向或徑向載荷的結果,取決於載荷位置。

現在我們了解了常見的負載方向,讓我們討論如何評定線性導軌。第一個額定值是基本靜態負載額定值(記為C0).基本靜態負載額定值是係統在任何時候(移動或靜止)的最大允許負載。它是對軸承元件塑性變形或永久變形的測量。

它被定義為永久變形等於1/10,000th滾動元件的直徑和是基於所使用的材料和球或滾子上的應力分布。

第二種荷載額定值是基本的動荷載額定值。記作[C],它是施加在線性導軌上的恒定大小和方向的載荷,在給定的旅行距離下,線性導軌的標稱壽命預計是固定的。

這種行進距離通常定義為球型直線導軌為50公裏,滾輪導軌為100公裏;然而,這可能因製造地區而異,所以設計師在比較線性導軌時應與製造商核實。

簡單來說,基本的動態負載額定值可以被認為是在特定負載下線性導軌預期壽命的基準[C]。與基本的靜態負載額定值不同,基本的動態負載額定值可能會超過,以犧牲使用壽命為代價。

由此可見,基本動載荷額定值也可用於計算線性導軌係統在動態運行載荷下的預期壽命。

例如,對於滾珠式直線導軌,軸承的90%可靠性使用壽命參數,指定為[L10],可以使用基本動態額定負載[C]與應用工作負載[P]的簡單比率計算如下。

可靠性壽命公式
可靠性壽命公式

重要的是要注意,基本的動載荷額定值是疲勞的衡量標準。

就像回形針來回彎曲直至斷裂一樣,線性軸承塊、導軌和滾珠的材料在開始剝落之前隻能承受一定次數的裝卸循環。

作為一種疲勞測量,它不直接考慮溫度、衝擊載荷、潤滑等,盡管許多製造商都有校正因子,您可以使用近似。

線性導軌常用的最後一組額定值是允許力矩額定值。

目錄中的允許彎矩額定值是應用於單軌上的單個塊的彎矩。它們不適用於在係統中使用多個塊或軌道時。

當單個塊體經曆片刻時,載荷在軸承元件之間產生不均勻的擾動。允許力矩額定值是基於最壞情況下球或滾子的載荷。一些製造商包括靜力矩額定值為2塊。這隻適用於當塊是首尾相連時。

隨著砌塊的進一步分散,每個砌塊內的載荷均勻化,可以使用標準的徑向和反向徑向載荷計算。將力矩轉換為等效徑向載荷和反向徑向載荷的標準經驗規則是塊間1個完整的塊長。

我們希望您通過線性導軌技術的加載術語享受這段旅程。

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作者簡介

Carlicia Layosa

Carlicia是MISUMI的營銷自動化經理。她擁有伊利諾伊大學芝加哥分校的機械工程學士學位和能源工程碩士學位。她是SOLIDWORKS認證員工,Marketo認證專家,對教育和培訓充滿熱情。

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