Suunnittelijat ja insinöörit yrittävät tyypillisesti välttää tai lieventää kitkaa lineaarisissa liikejärjestelmissä. Vaikka kitka ei ole aina huonoa - joissakin sovelluksissa, se voi tarjota vaimennusvaikutuksen ja auttaa parantamaan servojen virittämistä - lineaaristen liikejärjestelmien suhteen se lisää kuorman siirtämiseen tarvittavaa voimaa, luo lämpöä, lisää kulumista, kulumista, ja vähentää elämää.
Lineaariset liikejärjestelmät kokevat kitkaa useista lähteistä, joista osa voidaan lieventää suunnittelun ja asianmukaisen ylläpidon avulla. Tässä tarkastellaan tekijöitä, jotka vaikuttavat kitkaan lineaarisissa liikejärjestelmissä, ja keskustelemme tapoista vähentää kitkaa komponenttien valinnan ja järjestelmän suunnittelun avulla.

Liukuva vs. liikkuva kosketus
Yksi ensisijaisista tavoista vähentää kitkaa lineaarisissa liikejärjestelmissä on käyttää komponentteja, joilla on rullaus, liukumisen sijasta. Esimerkiksi lyijäruuvit ja tavalliset laakeroidot-jotka luottavat liukuvaan liikkeeseen-kokevat luonnollisesti suuremman kitkan kuin rullauselementit, johtuen kuormituspintojen välisestä suuremmasta kosketuspinta-alasta.
Laakerit, joilla on liukut kosketusta, kokevat myös suuremman eron staattisen (käynnistyksen) ja dynaamisen (kineettisen) kitkan välillä, mikä johtaa sauvan liukastumisen tai strict-nimisen vaikutuksen välillä. Stick-liukuminen voi saada järjestelmän ylittämään tavoite-asennon liikkeen alussa johtuen siirtymisestä (korkeammalle) staattisesta kitkasta (alhaisempaan) dynaamiseen kitkaan.
Raceway -geometria

Vaikka liikkuvien elementtien laakereiden kitka on paljon pienempi kuin liukutyypit, ne eivät ole täysin kitkattomia. Useat tekijät - monet niistä luontaiset laakerisuunnittelulle - edistävät kitkaa liikkuvassa elementissä. Yksi tekijä on Raceway -geometria tai liikkuvan elementin ja kilparadan välinen kosketuspinta -ala.
Vieriät käyttävät tyypillisesti yhtä kahdesta kilparadan geometriasta: kahden pisteen pyöreä kaari-geometria tai neljän pisteen goottilainen kaarigeometria (vaikka joitain näiden kahden mallin variaatioita on olemassa). Matalakohtaisissa sovelluksissa kaksipisteinen pyöreä kaaren geometria on tyypillisesti edullinen, koska sillä on vähemmän differentiaalista liukumista ja siksi pienempää kitkaa kuin neljän pisteen goottilainen kaarisuunnittelu.

Kierto

Kierrättävässä pallo- ja rullalaakerissa kuormaa kantavien elementtien lukumäärä vaihtelee jatkuvasti, kun liikkuvat elementit siirtyvät kuormavyöhykkeelle ja ulos. Tämä aiheuttaa kitkavoiman vaihtelut, jotka voivat olla haitallisia erittäin herkille sovelluksille, kuten mikromuotoilulle ja metrologialle. Näiden kitkavaihtelujen vähentämiseksi kierrättävien lineaaristen ohjaiden (ja kuularuuvit) valmistajat ovat asettaneet merkittäviä tutkimus- ja kehitystoimia kierrätyskomponenttien ja prosessin optimointiin. Yleensä korkeampien tarkkuusluokkien laakerit ovat tasaisemmat, johdonmukaisemmat kitkaprofiilit.

Esikuorma

Preload eliminoi laakerin ja oppaan (tai mutterin ja ruuvin) välyksen lisäämällä komponenttien välistä kosketusaluetta. Tämä tarjoaa laakerille suuremman jäykkyyden ja vähentää taipumaa, mutta se johtaa myös suurempaan kitkalle. Siksi on suositeltavaa käyttää alhaisinta esikuormitustasoa, joka voi tarjota vaaditun jäykkyyden ja tarkkuuden.

Tiivisteet

Kaikista lineaaristen oppaiden ja ruuvien suunnittelu- ja toimintaominaisuuksista, jotka usein lisäävät kitkaa, on tiivisteiden käyttö. Useimmissa sovelluksissa lineaariset laakerit, jotka luottavat palloihin tai rulliin (riippumatta siitä, onko kierrätys vai ei), vaativat tiivisteitä voitelun pitämiseksi ja saastuttajien pitämiseksi poissa. Ja erittäin saastuneissa ympäristöissä tarvitaan tyypillisesti molemmat sivu (lateraaliset) tiivisteet ja päätytiivisteet.
Vaikka valmistajat tarjoavat erilaisia ​​tiivistemateriaaleja ja -tyyppejä-tiivisteistä, joilla on vähäinen välys, niihin, joilla on kaksipuoliset, täydelliset kosketusprofiilit-tehokkaimmat tiivisteet ovat tietysti ne, jotka tekevät eniten kosketusta oppaan tai ruuvikomponentin kanssa. Mutta enemmän kontaktia tarkoittaa enemmän kitkaa. Kuten ennaltaehkäisy, kun kyse on tiivistyksestä, käytä sovelluksia ja ympäristöön sopivia vaihtoehtoja, mutta älä mene yli laidan.

Voitelu

Yksi voitelun keskeisistä toiminnoista on vähentää kitkaa liikkuvien tai liukuvien elementtien välillä. Mutta liiallisen voitelun käyttö tai voiteluaineen käyttäminen, jolla on korkea viskositeetti, voi todella lisätä kitkaa. Joten on tärkeää noudattaa valmistajan ohjeita ja käyttää sekä oikean tyyppistä että oikeaa voiteluaineen määrää.

Radiaaliset laakerit

Radiaaliset laakerit ovat läsnä käytännöllisesti katsoen kaikissa lineaarisissa liikejärjestelmissä, jotka tukevat pyöriviä komponentteja, kuten palloa tai lyijyruuviakseleita tai hihnapyöriä hihnakäyttöjärjestelmissä. Vaikka nämä radiaaliset laakerit ovat suhteellisen pieniä verrattuna lineaariseen oppaaseen tai ruuviin, ne aiheuttavat myös kitkaa, joka tulisi ottaa huomioon järjestelmän suunnittelun ja koon aikana.