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线性运动背景下的哥特式拱门,轨道和滚轮轴承

通过丽莎EITEL.|2021年1月27日

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用于描述线性引导和其他线性组件的行业术语广泛变化。在这里,我们解释了三个线性导向短语和具有多种含义的单词 - 并区分它们如何与轨道滚子线性引导和分布式轨道线性导向器。


让我们首先审查多个线性运动意义哥特式拱形线性轴承。

哥特式拱门来自土木工程。它们适应圆顶罗马拱门,该圆顶罗马拱门具有由两个圆拱段的交点产生的尖锐形状 - 当它们被称为弹簧点时,当它们是直(垂直)拱段的延伸时。在土木工程中,哥特式拱门的好处是他们为罗马拱门提供了升迁拱门达到的一半(妥协)。

这里显示的是哥特式拱门的一个很好的例子 - 来自苏格兰格拉斯哥大学的历史悠久的克里斯特。这是学校外部走道的全景。

在机械工程中,与其他选择相比,哥特式拱允许更多的间隙和更大的滚轮与轨道(或轨道)接触。

轨道滚筒线性导向哥特式拱门:哥特式拱门在车轮的轨道滚筒线性引导件上的背景下是指滚轮的外工作表面形状 - 以及它乘坐线性轨道的配合几何形状。哥特式拱形轮子具有高度设计的径向表面,具有凹形曲线。与扁平辊,冠状(圆形)滚轮,vee形(缺口)滚子,倒角辊和法兰辊相反。在哥特式拱门线性导轨中,曲目是:

  • 标准轨道截面上的机加工和处理的表面
  • 嵌入在一段标准轨道的圆形硬化钢梯 - 后者通常由轻质阳极氧化铝制成。

当构建的末端被模糊时,这些可以在视觉上类似于分布式轨道线性导轨。强度和直线度为每300毫米±0.5毫米。车轮的哥特式曲拱几何形状确保了安全性,并顺利地骑行这些比赛......并且许多预先设计的变化通过集成偏移的三个,四个甚至五个古拱滚轮并捕获线性轨道的比赛来提高性能。

最后一个注意事项:带有哥特式拱形外部轮廓的滚轮通常包含双列角接触球轴承。这使得它们能够承受外径两侧所产生的轴向载荷,以及胎面所产生的高径向力——车轮较厚的外径工作表面。

滚道几何形状影响轴刚度,摩擦和瞬间负载能力,包括轨道线性导轨以及轨道滚子线性导轨。在直线导向类型中,哥特式拱形几何形状(在轨道滚筒上的轨道滚筒上的滚道上)在线性导向元件和滚动子组件之间提供四点触点实例。哥特式拱几何可以为负载容量低于其他选项,但也可以实现卓越的线性精度。

线性衬套线性指南哥特式拱门:在线性衬套的背景下的哥特式拱门通常是指球丝螺母内部滚道的几何形状。螺母滚道的哥特式拱门赋予比具有其他滚道形状的坚果更高的刚性和较低的间隙。

球花键直线导轨哥特式拱门:哥特式拱门在球形线性导向器的上下文中通常是指沿着长轴(或周围螺旋)的凹槽的形状,并且通过如上所述的组装螺母也具有哥特式拱形几何形状的假设用于线性衬套。事实上,球花键哥特式拱形槽几何形状通常可以优于具有圆形(实际细长的椭圆形)拱形几何形状的凹槽的那些。这是因为哥特式拱门确保球形轴承在四个点接触 - 在螺母滚道上的两点,轴槽上的两个点。与圆形几何相反,只有在两个点处的每个滚珠轴承的圆形几何形成相反 - 在螺母滚道的一个点处,另一个在轴槽上。

与所有哥特式拱轴承轨道的使用,有更高的刚性(以及低甚至没有反弹),但更多的摩擦,由于包含了更多的接触点,提高球差动滑(打滑)。

球花条带有轴具有圆形拱形槽型材,在机器轴上Excel略有容忍轻微的间隙 - 即那些具有低惯性矩和相当一致的扭矩要求。相比之下,具有具有凝曲拱形槽型轴的轴的球花瓣 - 通常是若干文章中所述的精确接地,如LineArmotionTips.com - Excel在需要动态扭矩传递和刚性的轴上。

注意:虽然它超出了本文的范围,但实际上存在具有定制轴槽几何形状的球形样条。

分布式轨道线性指南哥特式拱门:哥特式拱在轮廓轨道线性导轨的背景下发现在线性轨道滚道的几何形状-不是车厢或滚动元素。事实上,型轨滚道通常有圆拱槽或哥特拱槽。这些凹槽几何形状(两者都与采用滚珠轴承元素的导轨相关联)产生于旨在提高线性导轨负载能力的工业创新。圆拱槽在两点与球轴承接触。哥特拱槽在四个点接触滚珠轴承。虽然超出了本文的范围,第三种选择称为偏移哥特式拱门也可用。

哥特式拱在异形轨道提供多轴承载和高弯矩承载能力。它们的主要缺点是,由于球和滚道之间椭圆接触区域的速度变化差异导致的差动滑移,以及滑动摩擦的增加,导致纯滚动的趋势下降。球和拱直径之间更显著的差值(以及更大的接触面积)会产生更大的差值滑移。滑移和接触面积之间的关系意味着这种影响也限制了允许的预紧力。

用于滚子轴承的一个旋转和两个线性运动含义

在机械工程中,术语滚子轴承没有其他上下文(并且没有提及线性运动)通常是指具有圆柱形滚子承载元件的旋转轴承,而不是球形球承载元件。旋转轴承是运动系统中的常见和不可缺少的组件。它们用于齿轮箱,电机,滑轮,风扇和泵......实际上,几乎任何时候轴旋转,旋转轴承都在那里减少摩擦和支撑径向和通常轴向载荷。

术语滚子轴承始终是指圆柱形滚子承载元件。在没有其他背景的情况下,通常是指具有这些元件的旋转轴承。否则,它是指使用这些承载气缸的两个线性运动技术中的一种。

履带式滚轮线性指南:轨道滚筒背景下的滚子轴承可以参考整个线性导向器设计或仅滚轮或凸轮从动件的设计。在点中的情况:某些线性组件制造商的产品通常称为滚子轴承线性导轨或导轨指南。实际上,轨道辊线性引导件中的轮子可以包含圆柱形辊,但它们通常包含球形元件。

轮廓轨道线性指南:在异形轨道的背景下,滚子轴承是指使用圆柱或桶形滚子而不是球形球作为马车的承重元件的排列。这在机床应用中尤其常见……尽管滚子的性能优势在其他行业也值得一用。基于滚子的设计具有更高的承载能力,刚度,和功率密度比类似的球元素设计…使它们在龙门架和其他多轴布置,受益于紧凑的线性组件。这里的主要警告是,它们可能会更贵。

轨道的两个直线运动含义

履带式滚轮线性指南:术语轨道通常只是参考称为轨道滚子线性导向器的技术的更随意的方式。一些制造商在其产品名称中投入了术语,特别是当产品实际上可以作为适当的替代品,以适当的载体,以适度的负载设计需要高速和精确的线性冲程。这在自动化和机器传输应用中最常见。在其他情况下,轨道可能具体意味着轨道几何形状及其作为轮子滚道的表面。

IVT轨道滚筒线性导向图像由PBC线性提供礼貌

轮廓轨道线性指南:通常,在线性运动的背景下的术语轨道实际上暗示了如上所述的托架块再循环或非循环辊对的成型轨道。

通常这个词铁路在线性运动的背景下确实意味着异形轨道 - 与托架块再循环或非循环辊配对。

提交:线性运动提示


关于作者

丽莎EITEL.

Lisa Eitel自2001年以来一直在电影行业工作。她的研究领域包括电机、驱动、运动控制、动力传输、线性运动、传感和反馈技术。她拥有机械工程学士学位,是Tau Beta Pi工程荣誉协会的入选者;女工程师协会成员;也是FIRST机器人七叶树地区赛的评委。除了她的motioncontroltips.com的贡献,她还领导了设计世界的季度运动问题的生产。

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