通过凯尔·汤普森，汤姆森工业公司产品线经理
线性运动系统暴露在一系列极端的工业环境中。精心设计和选择运动系统组件，以及经过深思熟虑的工程评审，可以降低恶劣工业条件下的风险。
设计任何机械直线运动系统的关键步骤是了解系统运行的环境条件。主要设计考虑因素包括：温度、灰尘和污垢水平、化学暴露、冲洗过程、振动和冲击载荷、辐射以及运动系统可能遇到的任何其他相关环境因素。确保在选择材料之前记录这些关键因素。捕获实际数据并研究以前产品的故障代码，以确保您的工作是基于事实而非观点。
根据您所收集的数据，通过选择合适的材料、涂层和润滑剂，利用您供应链的应用专业知识来选择合适的直线运动组件。接下来，制定一个可靠的测试验证计划，包括耐久性和环境测试，以确保所选材料能够满足预期的使用寿命和耐用性。此外，还可以考虑使用高加速寿命测试(HALT)，这将逐步提供更严重的环境压力，大大超出设备在使用中所看到的水平。HALT通常在开发阶段进行，以排除设计问题和边缘组件。
根据环境因素选择组件
新一代基于web的尺寸调整和选择工具简化了选择适当部件材料的任务，以考虑线性运动系统设计的环境因素。输入工具输入到计算中的关键应用程序参数，如线性轴承负载/寿命、滚珠丝杠负载/寿命和滚珠丝杠临界转速。您还可以输入对选择正确的材料、覆盖策略和润滑方案至关重要的环境条件。例如，您可以选择：
•水/化学喷雾雾
•/新闻应用程序/振动的影响
•中度至重度粉尘颗粒计数
•高压/高温冲洗
•水/化学飞溅,
•清洁房间
该应用将推荐线性滑动功能，如镀铬、不锈钢部件或聚合物滑动轴承，以满足环境条件。
组件功能
滚珠导轨或轴承轨道，轴，或铝表面将支持轴承，通常可在标准钢，不锈钢，Armoloy电镀，或镀铬。线性轴承提供系统的负载和力矩负载能力。例子包括圆轨线性球衬套轴承，轮廓轨，车轮导轨或聚合物导轨。大多数可作为标准，耐腐蚀(“CR”)线性轴承或聚合物滑动轴承。用于固定线性单元的螺丝、螺栓和螺母的硬件选项通常为标准或不锈钢。线性单元的密封或保护盖提供了从完全不盖到波纹管、护罩或封闭(理想密封)的选择。最后，标准润滑脂或洁净室润滑脂选项可用于线性单元内的润滑。
圆轨线性球衬套轴承，轮廓轨，车轮导轨或聚合物导轨也可作为耐腐蚀(“CR”)线性轴承或聚合物滑动轴承。它们适用于涉及洁净室，高温或冲洗，化学喷雾和雾，或化学冲洗的应用。
1•按环境列出的解决方案：清洁- 这个环境的特点是机器店铺。您可以期待一些空中粒子和一定程度的湿度;然而，人员通常在这种环境中运作，没有任何形式的防护装置（面具，呼吸器，局部灰尘或化学罩）。
解决方案：
•滚珠导轨:标准
直线轴承:标准
•硬件:标准
•封面：没有掩护
•润滑:标准润滑脂
设置此解决方案集的原因：在这些环境中，标准铝和钢零件是可以接受的，因为不太担心微粒或腐蚀。
2 •中度至重度尘埃颗粒计数-这种环境的特点是有足够多的空气颗粒，需要操作人员佩戴某种形式的呼吸保护。造纸厂和拥有大型工业抛光机的工厂是粉尘颗粒计数严重的环境例子。
解决方案：
•滚珠导轨:标准
直线轴承:标准
•硬件:标准
•盖：可接受封闭式（理想）、护罩或波纹管
•润滑:标准
设置此解决方案集的原因：标准的钢构件是可以接受的，因为没有担心腐蚀性。更重要的是，要防止微粒进入轴承、滚珠导轨和传动机构(可能是螺旋或皮带)。对于大颗粒，可以采用波纹管罩或铝罩。对于更细的颗粒，线性运动系统应该有一个坚固的密封系统，以保护上面提到的内部部件。这种密封有两种选择。第一种是磁条密封，由从结构支撑系统的通道一端延伸到另一端的不锈钢磁带组成。这些带固定在端盖上，用弹簧加载以保持张力。它们穿过车厢内的一个空腔，这样当车厢穿过系统时，长条就会从车厢前后的磁铁上凸起。第二种潜在的密封技术是塑料盖带，它使用柔性的橡胶条，与挤压底座相互锁住，就像一个有拉链的冷冻袋。配合的舌槽型材创建一个迷宫密封，以防止颗粒。
用于线性单元的密封或保护覆盖物包括根本没有盖子，波纹管，护罩或封闭（理想密封）。标准油脂或洁净室润滑脂选项可用于线性单元内的润滑。
3 •水/化学液体h-该环境表示产品可能暴露于间歇性液体飞溅的情况。例如，一种大型印刷应用程序，其中墨水储液罐可能会定期更换，导致偶尔/意外溢出。在这种环境下，流体与线性导轨的接触可能是由于产品处理不当或部件位置不当造成的，但通常不是正常应用过程的一部分。
解决方案：
•滚珠导轨:镀铬
直线轴承:耐腐蚀
•硬件:不锈钢
外壳:可采用封闭式(理想)或波纹管
•润滑:标准
设置此解决方案集的原因：对于这些应用，球导轨和线性轴承必须是耐腐蚀的。对于圆形轨道轴承技术，这将意味着镀铬或440℃不锈钢轴系。线性轴承应具有镀铬轴承板和不锈钢球。更柔软的不锈钢滚珠轴承和皱折通常导致负载减少30％，必须考虑为设计的一部分。对于轮廓轨道轴承，建议使用薄致密的镀铬电镀，例如DURALLOY。通常被称为棱镜引导件的滑动轴承是滚动元件轴承的替代方案。棱镜引导件是具有高抗化学腐蚀性的工程聚合物。对于密封，根据化学飞溅的严重程度，波纹管可能是足够的，但是完全密封的单元是理想的。
4 •水化学喷雾/雾-就严重程度而言，这种情况比前面描述的环境高出一步。在这里，喷雾或雾是过程的一部分，线性导轨将直接暴露在这个元素。这也可以被描述为类似于在制冷应用中发现的冷凝环境。在加工过程中冷却剂雾化在机器零件上也是这类的一部分。在这种环境下，如果没有提供机械保护，轴承和导轨将与流体接触。
解决方案：
•滚珠导轨:镀铬
直线轴承:耐腐蚀
•硬件:不锈钢
•封面：随附
•润滑:标准
设置此解决方案集的原因：对于这些应用，必须使用完全密封的装置。由于化学喷雾的严重性，强烈建议避免使用滚动元件轴承技术，并如前所述使用棱镜导向轴承。出于同样的原因，在这些环境中，应尽可能避免使用滚珠丝杠传动系统。相反，聚氨酯皮带传动系统更适合处理腐蚀性化学环境。
滚珠导轨或轴承轨和轴通常可在标准钢，不锈钢，Armoloy镀，或镀铬。这些线性轴承组件提供了系统的负载和力矩负载能力。它们适用于标准机械车间，中等到重型粉尘颗粒计数，以及振动冲击式应用。
5•高压温度/冲洗-此环境通常描述食品加工应用。在这里，设备可能在压力下被冲洗下来，非常频繁。滑块不仅会与流体接触，而且还会看到清洗过程中产生的相当大的力。
解决方案：
•滚珠导轨:镀铬
直线轴承:耐腐蚀
•硬件:不锈钢
•封面：没有掩护
•润滑：标准或，可能，食品级或高温润滑脂
设置此解决方案集的原因：冲洗环境会导致标准钢零件生锈。镀铬耐腐蚀轴承和滚珠导轨应与不锈钢硬件一起使用。也可以使用棱镜导轨，但在高温应用中应避免使用，因为其聚合物材料不如金属基滚动元件耐高温。线性装置应为开放式（无密封），并具有清洗配件或排放孔，以清除冲洗液。对于高温应用，可使用特殊的高温润滑脂。在这种高温情况下，应将所有密封件和其他塑料元件从系统中移除。
6•洁净室-这里我们通常指的是ISO 3级(有时称为Class1000)洁净室环境，尽管一些线性单元产品系列可以配置为100级洁净室环境。
解决方案：
•滚珠导轨:镀铬
•线性轴承：耐腐蚀，并拆除密封件/雨刮器
•硬件:不锈钢
•封面：没有掩护
•润滑:洁净室润滑脂
设置此解决方案集的原因：对于洁净室环境，直线滑道必须具有最小的运动产生的微粒。需要金属镀层来防止任何形式的生锈。还需要从线性系统中删除任何滑动元件。这意味着轴承导轨中没有密封件/雨刮器，线性装置上没有盖。应使用洁净室专用润滑脂。
7•冲击/按下应用程序/振动-这个应用程序通常有几个不同的进程。通常与分选设备相关的振动筛和振动台就属于这一类。由于最初的冲击动力学，施加高于正常载荷在车厢或鞍座上的压力应用也被认为是这类应用的一部分。
解决方案：
•滚珠导轨:标准
直线轴承:聚合物滑动轴承
•硬件:标准
•盖:可选
•润滑:标准
设置此解决方案集的原因：聚合物型衬套的使用，也称为棱镜导板，如前所述，处理高冲击负荷的应用比滚动元件更好。在这种情况下，滚动元件可能会由于与轴承表面的点对点接触而开裂或堵塞轴承滚动元件轨迹。然而，棱柱导轨允许沿平坦表面均匀分布载荷，这对于振动是理想的。如果需要，根据颗粒的数量，棱镜导轨可以与盖子结合使用。
汤姆森产业公司。
www.thomsonlinear.com
www.linearMotionEngineering.com
根据以下文件提交：滚珠螺钉•丝杠螺钉
