在輪廓直線導(dǎo)軌選擇中探索設(shè)計(jì)折衷

作者:湯姆森Thomaon 日期:19/10/21 16:50 瀏覽:93

當(dāng)機(jī)器設(shè)計(jì)人員需要快速,準(zhǔn)確地控制最重載荷的線性運(yùn)動(dòng)時(shí),他們通常會(huì)選擇輪廓導(dǎo)軌線性導(dǎo)軌而不是圓導(dǎo)軌。型材導(dǎo)軌(有時(shí)稱為方型導(dǎo)軌)與圓形導(dǎo)軌產(chǎn)品相比具有更高的剛度和剛度,并且在小包裝中具有較高的承載能力。但是,型材導(dǎo)軌的剛性,負(fù)載能力,行進(jìn)精度,操作平穩(wěn)性,速度可能會(huì)顯著不同,并且具有各種尺寸和安裝配置。


建筑選擇

異型軌架構(gòu)的主要區(qū)別在于滾動(dòng)元件的形狀和布置。主要選項(xiàng)是:帶滾珠軸承的雙背結(jié)構(gòu),帶滾柱軸承的雙背結(jié)構(gòu)和帶滾珠軸承的雙面結(jié)構(gòu)。

  • 帶有球軸承的雙后背結(jié)構(gòu),使用兩組在軌道內(nèi)部背靠背運(yùn)行的球軸承,提供了高的力矩負(fù)載能力。滾珠軌道的半徑僅比滾珠本身的半徑大一點(diǎn),這使?jié)L珠軸承在負(fù)載下無限地變平時(shí)將其固定,從而略微擴(kuò)大了滾珠與座圈之間的接觸面積。


圖1:帶軸承的雙后架構(gòu)

  • 在帶滾子的雙后背選項(xiàng)中,圓柱滾子代替了滾珠軸承(圖2)。這對(duì)于僅具有單點(diǎn)接觸區(qū)域的凸球提供了更高的穩(wěn)定性,從而使其在壓力下更容易變形。


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圖1:帶軸承的雙后架構(gòu)

  • 在帶滾子的雙后背選項(xiàng)中,圓柱滾子代替了滾珠軸承(圖2)。這對(duì)于僅具有單點(diǎn)接觸區(qū)域的凸球提供了更高的穩(wěn)定性,從而使其在壓力下更容易變形。

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圖2:帶滾輪的雙背架構(gòu)

  • 帶有滾珠軸承的雙面結(jié)構(gòu),導(dǎo)軌對(duì)安裝表面的誤差具有更大的容忍度,但會(huì)損害其剛性和力矩負(fù)載能力。它使用四個(gè)軸承軌道,它們在導(dǎo)軌的頂部而不是在導(dǎo)軌的內(nèi)部面對(duì)面部署(圖3)。雙面軸承裝置在各個(gè)方向上均具有相等的承載能力。


profile-rail-ta-3 (1) (2)


圖3:雙面結(jié)構(gòu),帶滾珠軸承

選擇哪種架構(gòu)適合哪種應(yīng)用需要在剛性,容量,精度,平滑度,尺寸,耐用性和成本方面進(jìn)行權(quán)衡。確實(shí)存在其他配置文件體系結(jié)構(gòu),但本文重點(diǎn)關(guān)注行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者。


探索權(quán)衡

軸承架構(gòu)的選擇首先要確定以下信息:

負(fù)載質(zhì)量

負(fù)載的位置,例如放在托架頂部或側(cè)面

要求的精度

理想的旅行生活

系統(tǒng)安裝限制


雙背架構(gòu)的剛性,承載能力和跟蹤精度使它們成為苛刻應(yīng)用的理想選擇,包括高負(fù)載工業(yè)自動(dòng)化,機(jī)床設(shè)備和精密測量。

對(duì)于最苛刻的應(yīng)用,滾動(dòng)軸承元件將提供更大的優(yōu)勢。滾輪的空間利用率更高,這意味著它們可以在較小的占地面積內(nèi)提供更高的負(fù)載能力,這在狹窄的空間中可能是有價(jià)值的。


許多因素都會(huì)影響成本和直線導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)。對(duì)于要求最高剛性的應(yīng)用,運(yùn)動(dòng)工程師通常使用滾珠軸承或滾子軸承指定雙后背結(jié)構(gòu)。對(duì)于要求較低剛度的應(yīng)用,他們可能會(huì)指定所謂的雙面結(jié)構(gòu),也可以與球軸承或滾子軸承一起使用。但是,這些可能并不適用于所有情況。


盡管雙背架構(gòu)可能是例如高精度,高容量的最佳應(yīng)用程序,但是雙面架構(gòu)可能更適合那些以平穩(wěn)運(yùn)行和成本為驅(qū)動(dòng)力的應(yīng)用程序。還有一些方法可以配置這兩種體系結(jié)構(gòu),以使其更堅(jiān)固,更平滑。


一切都回到確定什么是預(yù)期的負(fù)載以及將其放置在何處。還有許多選擇工具可指導(dǎo)您選擇配置以滿足客戶的需求。例如,湯姆森(Thomson)提供的工具可通過一套全面的算法來計(jì)算應(yīng)用程序數(shù)量,并將結(jié)果與可用技術(shù)的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比較,以確定優(yōu)化的解決方案集。


為了進(jìn)一步幫助設(shè)計(jì)工程師做出正確的選擇,湯姆森等設(shè)備供應(yīng)商提供了設(shè)計(jì)資源,包括協(xié)助確定最佳解決方案的應(yīng)用工程師團(tuán)隊(duì),技術(shù)資料,白皮書,網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)和視頻指導(dǎo)。

有了如此眾多的選擇,最終的選擇取決于工程師的判斷以及他們對(duì)客戶喜好的陳述(無論陳述與否)的理解,這將導(dǎo)致最終的設(shè)計(jì)。




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