Ganz gleich, ob Sie neu in der Entwicklung und Dimensionierung linearer Bewegungssysteme sind oder ob Sie nur eine Auffrischung benötigen: Wir haben alle Artikel zusammengestellt, die sich mit mechanischen Konzepten für lineare Bewegungssysteme befassen, und sie hier als eine Art „lineare Bewegung“ zusammengestellt „Grundlagen“-Referenzhandbuch.

Im Gegensatz zu unseren kuratierten Artikellisten, die sich mit der Dimensionierung und Auswahl für bestimmte Produkte wie Kugelumlaufspindeln befassen, befassen sich die folgenden Artikel mit grundlegenderen Themen wie Hertz-Kontaktspannung, Torsion und dem Unterschied zwischen Moment und Drehmoment. Und auch wenn Sie möglicherweise nicht alle davon in jedem Projekt zur Konstruktion und Dimensionierung linearer Bewegungen verwenden, kann Ihnen das Verständnis dieser grundlegenden Konzepte dabei helfen, robustere und kostengünstigere Konstruktionsentscheidungen zu treffen.

Freiheitsgrade

Einige Mehrachsensysteme können sechs Freiheitsgrade und sieben (oder mehr) Bewegungsachsen haben. Dieser Artikel erklärt den Unterschied zwischen „Bewegungsachsen“ und „Freiheitsgraden“ und warum er wichtig ist.

Kartesische versus Polarkoordinatensysteme

Bei linearen Bewegungen verwenden wir normalerweise das kartesische Koordinatensystem, aber einige Anwendungen – insbesondere solche, die Gelenkroboter verwenden – verwenden das Polarkoordinatensystem. In diesem Artikel über die Grundlagen der linearen Bewegung erklären wir, wie jedes Koordinatensystem funktioniert, welche Unterschiede zwischen ihnen bestehen und wie man von einem System in das andere konvertiert.

Moment oder Drehmoment – ​​was will ich?

Eine aus der Ferne ausgeübte Kraft kann ein Moment oder ein Drehmoment erzeugen. Eine Momentkraft ist statisch, während ein Drehmoment dazu führt, dass sich eine Komponente dreht. Daher ist es wichtig, den Unterschied zwischen ihnen und ihre jeweiligen Ursachen zu kennen.

Rollen, Nicken und Gieren

Rotationskräfte werden als Roll-, Nick- und Gierkräfte definiert, basierend auf der Achse, um die sich das System dreht. Bei Linearführungen können Roll-, Nick- und Gierkräfte zu Durchbiegungen und Bewegungsfehlern führen.

Hertz-Kontaktspannungen

Wenn zwei Oberflächen mit unterschiedlichen Radien in Kontakt kommen und eine Last ausgeübt wird, entsteht eine sehr kleine Kontaktfläche und die Oberflächen unterliegen Hertz-Kontaktspannungen, die einen erheblichen Einfluss auf die dynamische Belastbarkeit und die L10-Lebensdauer eines Lagers haben.

Ballkonformität

Die Lage und Form der Kontaktfläche zwischen einer Kugel (oder Rolle) und einer Laufbahn wird durch den Grad der Konformität zwischen den Oberflächen bestimmt. Es ist wichtig, die Kugelkonformität zu verstehen, da sie eng mit der Höhe der Hertz-Kontaktspannung zusammenhängt, der ein Lager ausgesetzt ist.

Differentialschlupf

Da die Kontaktfläche zwischen einer tragenden Kugel (oder Rolle) und ihrer Laufbahn eine Ellipse ist, variiert die Geschwindigkeit an verschiedenen Punkten entlang der Kontaktfläche, was dazu führt, dass die Kugel oder Rolle eher Schlupf als eine reine Rollbewegung erfährt. Dieser Differentialschlupf steht in direktem Zusammenhang mit Reibung, Hitze und Lagerlebensdauer.

Tribologie: Reibung, Schmierung und Verschleiß

Schmierung trägt dazu bei, die Reibung in Linearlagern zu reduzieren, die die Hauptursache für Verschleiß und in vielen Fällen für Ausfälle ist. Tribologie ist die Lehre von Reibung, Schmierung und Verschleiß und erklärt die komplexe Beziehung zwischen ihnen.

Stress und Anspannung

Zug- und Druckbelastungen in linearen Bewegungssystemen führen zu Spannungen und Dehnungen in den Materialien. Diese Konzepte sind besonders wichtig für Komponenten wie Verbindungselemente, die ihre Streckgrenze oder Zugfestigkeitsgrenze erreichen können, bevor andere Anzeichen von Schäden in einem System auftreten.

Steifigkeit und Durchbiegung

Durchbiegung in linearen Bewegungssystemen kann zu einer Fehlausrichtung von Komponenten, übermäßigen Kräften sowie vorzeitigem Verschleiß und Ausfall führen. In diesem Artikel untersuchen wir, wie die Steifigkeit und die Durchbiegung eines Materials zusammenhängen und wie sich die Steifigkeit von der Festigkeit unterscheidet.

Torsion

Wellen an Kugelumlaufspindeln, Riemenscheiben, Getrieben und Motoren können erheblichen Torsionen ausgesetzt sein, die zu Scherspannungen und Scherspannungen in der Welle führen. In diesem Artikel werden die Auswirkungen von Scherspannung und Scherdehnung erläutert und wie man ermittelt, wann eine Welle nachgibt.

Materialhärte

Die Härte einer Welle oder Lagerfläche spielt eine entscheidende Rolle für deren Belastbarkeit und Lebensdauer. In diesem Artikel erklären wir die verschiedenen Methoden zur Prüfung und Definition der Härte.

Trägheit versus Impuls

Zwei häufig vertauschte Begriffe bei linearer Bewegung sind „Trägheit“ und „Impuls“, sie haben jedoch unterschiedliche Auswirkungen auf die Leistung eines Systems. In diesem Artikel zu den Grundlagen linearer Bewegungen werden die Unterschiede zwischen ihnen und ihre Verwendung bei der Konstruktion und Dimensionierung linearer Bewegungen erläutert.