線形運動システムの設計とサイジングに慣れていない人でも、単に復習したい人でも、線形運動システムで使用される機械的概念をカバーするすべての記事を集めて、一種の「線形運動」としてここにまとめました。基本」リファレンスガイド。

ボールねじなどの特定の製品のサイズ設定や選択について取り上げた記事の厳選リストとは異なり、以下の記事では、ヘルツ接触応力、ねじれ、モーメントとトルクの違いなど、より基本的なトピックについて取り上げています。すべてのリニア モーション設計およびサイジング プロジェクトでこれらすべてを使用できるわけではありませんが、これらの基本的な概念を理解することは、より堅牢でコスト効率の高い設計選択を行うのに役立ちます。

自由度

一部の多軸システムは、6 つの自由度および 7 つ (またはそれ以上) の動作軸を持つことができます。この記事では、「運動軸」と「自由度」の違いと、それが重要である理由について説明します。

デカルト座標系と極座標系

直線運動では、通常、デカルト座標系が使用されますが、一部のアプリケーション、特に多関節ロボットを使用するアプリケーションでは、極座標系が使用されます。この直線運動の基礎記事では、各座標系がどのように機能するか、それらの違い、およびある座標系から別の座標系に変換する方法について説明します。

モーメントとトルク、どちらが欲しいですか?

離れた場所に力が加わると、モーメントまたはトルクが発生します。モーメントの力は静的ですが、トルクはコンポーネントを回転させます。そのため、これらの違いとそれぞれの原因を知ることが重要です。

ロール、ピッチ、ヨー

回転力は、システムが回転する軸に基づいて、ロール、ピッチ、ヨーとして定義されます。リニア ガイドの場合、ロール、ピッチ、ヨーの力により、動作にたわみや誤差が生じる可能性があります。

ヘルツ接触応力

半径の異なる 2 つの表面が接触して荷重がかかると、非常に小さな接触面積が形成され、その表面にはヘルツ接触応力がかかり、これがベアリングの動荷重容量と L10 寿命に大きな影響を与えます。

ボール適合

ボール (またはローラー) と軌道の間の接触領域の位置と形状は、表面間の適合度によって決まります。ボールの適合性を理解することは、ベアリングが受けるヘルツ接触応力の量と密接に関係しているため、重要です。

差動滑り

負荷がかかるボール (またはローラー) とその軌道との間の接触領域は楕円であるため、接触領域に沿ったさまざまな点で速度が変化し、ボールまたはローラーに純粋な転がり運動ではなく滑りが生じます。この差動滑りは、摩擦、熱、ベアリングの寿命に直接関係します。

トライボロジー: 摩擦、潤滑、摩耗

潤滑は、摩耗や多くの場合故障の主な原因となるリニア ベアリングの摩擦を軽減するのに役立ちます。トライボロジーは、摩擦、潤滑、摩耗の研究であり、それらの間の複雑な関係を説明します。

ストレスと緊張

直線運動システムにおける引張荷重と圧縮荷重は、材料に応力と歪みをもたらします。これらの概念は、システムに損傷の兆候が現れる前に降伏点や引張強度の限界に達する可能性があるファスナーなどのコンポーネントにとって特に重要です。

剛性とたわみ

直線運動システムのたわみは、コンポーネントの位置ずれ、過剰な力、早期の摩耗や故障につながる可能性があります。この記事では、材料の剛性とたわみがどのように関係しているのか、また剛性と強度がどのように異なるのかを見ていきます。

ねじれ

ボールねじ、プーリー、ギアボックス、モーターのシャフトは大きなねじれを受ける可能性があり、これによりシャフトにせん断応力とせん断ひずみが発生します。この記事では、せん断応力とせん断ひずみの影響と、シャフトが降伏する時期を判断する方法について説明します。

材質の硬さ

シャフトまたは座面の硬度は、耐荷重と寿命に重要な役割を果たします。この記事では、硬度をテストして定義するためのさまざまな方法について説明します。

慣性と運動量

直線運動でよく交換される 2 つの用語は「慣性」と「運動量」ですが、これらはシステムのパフォーマンスに異なる影響を与えます。このリニア モーションの基本に関する記事では、これらの違いと、リニア モーションの設計とサイジングでそれぞれがどのように使用されるかについて説明します。