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线性轴承的环境挑战,以及如何解决它们

通过丹妮尔柯林斯|2017年5月20日

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“环境”是在选择循环线性轴承或滚珠丝杠时进行量化的困难参数。与负载,笔划或速度不同,没有节目或计算可以帮助您根据环境因素选择右轴承。但环境条件可能对线性轴承和滚珠丝杠的性能产生重大影响。由于这些部件以金属对金属接触和密切公差运行,因此污染的宽恕很少,但这并不意味着再循环轴承导轨和滚珠丝杠不能用于恶劣环境。事实上,这些有时是唯一可以满足性能要求的组件和承受应用程序带来的环境挑战。对于这些情况,这里有一些关于如何处理可能对循环导轨和滚珠丝杠有害的各种环境条件的提示。


环境挑战:液体污染

液体污染为线性轴承和驱动器带来了两个问题 - 不仅它攻击轴承材料并在大量或高压下促进生锈,它可以用轴承清洗润滑。液体危险可以从简单的水飞溅,用腐蚀性清洁溶液冲洗,以溢出酸性饮料(思考果汁或苏打水)。这就是了解液体污染的确切化妆和曝光量(飞溅,高压喷雾或可能浸没的液体的原因。

线性系统

食品和饮料应用通常需要用腐蚀性化学品进行冲洗。

轴承腐蚀

腐蚀是通过敌对流体或环境污染物对金属表面的化学侵蚀的结果。
图像信用:Barden Corporation

液体污染的最佳解决方案之一是将轴承或螺钉组件(或线性致动器)安装在最小化液体到轴承表面的方向上,并且如果它确实允许它耗尽。全面联系密封件适当的润滑也有助于防止钢零件滚道生锈。铝或不锈钢应该在任何可能的地方使用-例如,铝外壳和不锈钢硬件的线性驱动器。如果这些方法都不可行,或者污染是不可避免的或高度严重的,那么有很多方法镀层和涂料可以应用在钢或铝上,以帮助这些材料承受广泛的液体污染物。

解决方案
在直线导轨和滚珠丝杠上使用全接触密封
•使系统定向以最大限度地减少液体的入口
•尽可能使用铝或不锈钢材料
•具有镀层的承载表面或涂覆以承受腐蚀性液体


环境挑战:固体微粒

环境挑战

金属和木材碎片往往大于玻璃或陶瓷粉尘,但对再循环轴承仍然有害。
图片信用:发明展示

像液体一样,固体颗粒状污染跨越各种类型 - 从大型金属或木屑,到极细的玻璃或陶瓷粉尘。线性轴承和螺钉制造商主要完善的密封和刮刀设计,以防止落在轴承表面上的固体污染物。但是,当污染高度空气中时,完全密封的单元 - 例如具有正密封机构的封闭的线性致动器 - 是最佳选择。为了进一步保护,可以将正气压管成致动器,以防止污染进入和沉降内部。

protective-covering-for-linear-unit

具有紧密密封外壳的线性致动器是保护含有细颗粒的理想选择。
图片来源:Thomson Industries, Inc。

解决方案
•在线性指南上使用刮刀型密封件
•在滚珠丝杠上使用全触点密封件
•尽可能使用完全密封的线性执行器(轻微)内部加压


环境挑战:极端温度

温度考虑包括极高或极低的温度,以及系统在短时间内可能经历的大温度波动。极端温度往往对塑料部件有最大的影响,如密封和再循环机制。如果温度超过标准塑料材料的上限或下限,大多数制造商提供替代材料,如Viton®。润滑 - 特别是油脂 - 也可以受到极端温度的影响。高于或低于润滑等级的温度可导致其组分(基础油,增稠剂和添加剂)分离和降低其有效性。选择较低粘度的润滑将有助于减轻轴承或螺钉内的再循环球产生的热量。

在张力下安装滚珠丝杠,两端固定轴承,有助于缓解热膨胀。
图片信用:Nook Industries

除了极端的温度,温度的波动在两个方面都是有害的。首先,较大或频繁的温度变化会导致凝结,从而导致腐蚀。第二,温度波动会引起钢和铝的热胀冷缩。这对于滚珠丝杠组件来说尤其成问题,因为在丝杠长度上的任何变化都会对其引线精度产生负面影响。强制空气冷却通过滚珠丝杠是最简单的补救热膨胀,但更可靠的方法是提供内部冷却,或安装在张力螺杆。

解决方案
•使用可以承受极端温度的塑料
•确保润滑(尤其是润滑脂)被评定为预期的温度范围
•为滚珠丝杠组件提供冷却
•张紧的滚珠丝杠组件



了下:致动器,滚珠螺钉•丝杠螺钉,轴承,线性运动•幻灯片,运动控制•电机控制


关于作者

丹妮尔柯林斯

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