图片来源:Kaydon轴承
在任何运动系统中,了解施加和合成载荷的类型和方向对于确定轴承寿命和分析非常重要偏转.在线性运动系统中,我们通常使用笛卡儿坐标(X, Y, Z)来定义负载的位置和方向。但对于旋转部件,如螺钉、齿轮齿条传动装置或带轮系统,载荷通常被描述为采用的轴向或径向术语回转轴承技术。这些术语有时也用于描述线性导轨上的负载,尽管它们与负载方向的关系可能会有所不同,这取决于制造商和导轨的类型。
在这里,我们将看看径向和轴向载荷如何影响线性运动系统,并解释通常用于描述线性导轨上的载荷的术语。
在本讨论中,我们使用如下所示的约定来定义X、Y和Z轴。X轴沿运动方向,Y轴水平垂直于运动方向,Z轴垂直于运动方向。
(请注意,在某些情况下,制造商指定Y轴沿运动方向,X轴为水平并垂直于运动方向。)
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轴向载荷:与行程方向平行
旋转轴承术语将轴向载荷定义为那些平行于旋转轴(X轴)的载荷,旋转线性驱动器-如螺钉,皮带和皮带轮系统,或齿条和齿轮驱动器-也使用此术语。轴向载荷是系统产生运动时必须克服的载荷,通常也称为推力载荷。在滚珠和丝杠传动中,轴向载荷也可能导致偏转或屈曲螺丝轴。
图片来源:罗克福德滚珠丝杠
注意直线导轨不支持轴向载荷,因为它们是单一的自由度(运动程度)沿X轴。
径向载荷:垂直于运动方向
与旋转轴承一样,线性驱动术语将径向载荷定义为垂直于Y或Z方向的运动轴。(请注意,在三个正交轴之间的角度上发生的载荷可以分解为纯粹发生在X、Y或z上的分量。)
由于线性驱动机构仅设计用于承受轴向载荷而不是径向载荷,因此它们通常与线性导轨一起使用,后者支持Y(水平)或Z(垂直)方向的任何径向载荷。
对于直线导轨,当涉及到描述垂直于运动轴的载荷时,术语有所不同,这取决于导轨的类型以及载荷是在Y方向还是Z方向上。例如,由于圆轴直线导轨具有旋转能力,通常使用术语“径向负载”。
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对于非旋转直线导轨,如异型导轨、交叉滚子导轨或燕尾导轨,沿Z轴发生的径向载荷通常被描述为正常的“拉力载荷”(对于正Z方向的载荷)或“压缩载荷”(对于负Z方向的载荷)
沿Y轴(水平,垂直于运动方向)发生的载荷通常被称为“侧载荷”,“横向载荷”或“横向载荷”。值得注意的是,虽然线性导轨设计用于处理Y和Z方向的负载,但轴承和轴承的类型滚道的布置可能导致不同方向的负载能力不同。
伸缩导轨通常安装在其侧面,其载荷的命名惯例与其他线性导轨不同。用伸缩导轨,径向载荷,发生在垂直方向,作用于一边导游的。轴向载荷发生在水平方向上,垂直于运动方向,作用于(或远离)导轨的顶部。
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