線形レールを指定およびサイジングするための最良のアプローチは、最初にアプリケーションの最も重要なパラメーターを定義することです。これらの要件に基づいて選択を絞り込みます。次に、重要な変数を適用して、最終的な線形レール選択を行います。

最初に基本：線形ガイドレール、ガイドウェイ、およびスライドは、低い摩擦係数を持つ線形経路に沿って物理的な負荷をサポートおよび移動するレールとベアリングで構成される機械的システムです。それらは通常、ローリング要素または飛行機ブッシングの種類として分類されます。特定のエンジニアリングニーズを満たすように設計されたさまざまなメーカーから多くの形状とサイズが利用できるため、独自のアプリケーションは、考慮すべき重要なパラメーターのリストとその重要性の順序を決定します。

最も一般的なタイプのガイドウェイとベアリングには、再循環ボールベアリングブロックを備えたプロファイル（正方形）レール、ローラーベアリング用のガイドウェイ、および再循環ボールブッシングまたは飛行機ブッシングを備えた丸いレールが含まれます。工作機械のヘッドや精密回路基板の動きなど、例外的な剛性と精度を必要とするプロファイルレールスーツアプリケーション。ローラーベアリングシステムは、パーツの持ち上げや転送、ピックアンドプレイスアプリケーションなど、より広範なアプリケーションを対象としています。

どのレールがアプリケーションに最適かを選択するには、まずシステムの特定のニーズを分析します。次に、最終結果を達成するために必要な軸の数、再現性、耐性、および精度を含む顧客の要件またはプログラムのガイドラインを理解します。最後に、ほこり、水、繊維、その他の物質などの環境汚染を検討してください。

任意のシステムについて、動作環境は選択する必要があるベアリングのタイプを決定します。たとえば、汚れた環境はアセンブリを汚染し、再循環ボールパスの適切な機能を妨げる可能性があります。ローラーシステムでは、ローラーシステムでは一般的に大きいため、汚染はより管理しやすいです。飛行機ベアリングは、表面接触潤滑が推奨されない、または特定の研究室やシリコンチップ製造施設などの環境にさらされない場合のアプリケーションに合わせています。

システムを選択した後、パラメーターを組み立てて適切にサイズします。線形ガイドウェイシステムの各動きについて、ストローク、荷重、速度、デューティサイクル、取り付けエリア、取り付け方向のパラメーターを検討します。

線形ガイドシステムのサイズ

静的荷重は、サドル、巣の備品、ペイロード、およびベアリングの重量で構成されています。 40.0 lbが水平方向に前後に中央にあり、典型的なデュアルレールと4つのキャリッジセットで左に左にある場合、それぞれのベアリングブロックは10.0 lbで静的にロードされます。

スライドには、サドルとカンチレバーの2つの基本タイプがあります。標準の水平ベースのサドルスライドは、2つの固定端ブロックを移動するサドルまたはブロックを使用します。カンチレバースライドを使用すると、本体とシリンダーは静的なままですが、ツールプレートは伸びて撤回します。荷重を垂直に移動するときに、2番目の片持ちのアプリケーションが存在します。 1つのレールと2台の馬車を使用すると、両方の搭載馬車を放射状の方向に等しく積み込むことができます。ベアリングまたはキャリッジのサイジングのために、最も静的に強調されたスライダーの合計負荷は、通常、最悪のシナリオとして設定されます。

ベアリングをサイジングするときは、負荷パラメーターとその距離を重心（CG）または質量中心まで整理します。負荷とは、静的負荷と動的荷重の両方を含むシステムに適用される重量または力を指します。静的荷重は、サドル、巣の備品、ペイロード、ベアリングの重量を含みます。動的な（または速度論的）負荷は、ベアリングを含むサドルと相互作用する際に、適用された負荷を考慮する必要があります。通常、この負荷はベアリングにねじれ要件を置きます。サドルのCGは、ベアリングセンターからある程度の距離で単一の負荷値を提供します。

これらの動的な値と静的荷重値は、ラジアル（コラード）、軸（同軸）、「X」軸（MX）に関するトルク、「Y」軸（MY）に関するトルク、および「Z」に関するトルクとして編成できます。軸（MZ）。変数は、ほとんどのベアリングサイジングアプリケーションで使用して、適切なサイズのキャリッジを選択できます。負荷値は通常、LBまたはNewtons（n）で静的に、In.-LBまたはNewton Meters（nm）で動的荷重のために表示されます。

個々の負荷の中心は、ガイドウェイシステムまたはベアリング中心の中心までの相対距離であり、総質量は1.5インチのガイドレールまでのCG距離を持っています（60インチ-LB/40 lb）。特にサドルが迅速に加速または減速されるため、ベアリングは60インチのトルク荷重を管理する必要があります。

スピード：適用された負荷は、一定の速度での加速度と減速と動きの間にシステムに異なる影響を与えるため、速度を考慮することが重要です。速度は通常、M/sでin./sまたはメトリック等価物と同じように提供されます。移動プロファイルのタイプなどの要因は、目的の速度またはサイクル時間に到達するために必要な加速度を決定します。荷重は台形の移動プロファイルで迅速に加速し、減速する前に一定の速度で移動します。ただし、三角形の移動プロファイルは、迅速に加速して減速します。さらに、アプリケーションの速度を計算するときは、動きの全体的なタイミングを達成するために必要な加速と減速を、動きの最高レートと減速を考慮してください。

デューティサイクル：デューティサイクルパラメーターは、完全なサイクルを通じてサドルの完全な動きを考慮する必要があります。これは、ほとんどの場合、ストロークの2倍とアイドル操作の2倍で、必要な時間でアイドル操作です。アプリケーションのストロークは、線形経路に沿って一方向に完全な全体的な動きの長さです。通常、デューティサイクルパラメーターは、毎分必要なサイクル数として編成されます。

取り付けエリア：ガイドレールとサドルベアリングの取り付けエリアは、ガイダンスシステムの全長（OAL）とレールの分離を決定するのに役立ちます。ほとんどのアプリケーションでは、ベアリングが動作するための可能な限り幅広いフットプリントを考慮することをお勧めします。単純な引き出しスライドと同様の方法で作用する望遠鏡線形ベアリングを使用しない限り、ガイドレールのOALには、線形動きのストロークとベアリングフットプリントを含める必要があります。

取り付けエリアは、ガイドウェイを保持するための基板またはフレーミングシステムも考慮する必要があります。ベアリングフットプリントは、1つの馬車の前から1つの線形ガイドウェイに沿って最も遠いキャリッジの背面までの距離です。精度のためにプログラム要件を適切に満たすために、完全に機械加工された地面に多くのプロファイルされたシャフトを取り付ける必要があります。他の設計は、容量や剛性を失うことなく、構造アルミニウムまたは管状フレーミングに直接適用できます。

オリエンテーション：サドルが水平、垂直、壁の取り付けに沿って、または逆位置でさえ、荷重パラメーターを設定するには、方法の取り付け方向が重要です。最高のパフォーマンスのために、ベアリングシステムの最も強い部分でアプリケーションのロードを管理します。たとえば、ラジアルボールを含むスライダーは、軸ではなく荷重をrady積運ぶように配向する必要があります。

次に、線形ガイドを選択します

これは、中程度の再現性を必要とする標準の光粉塵汚染環境を含むアプリケーションの例です。これら2つの要因のため、硬化した鋼鉄のレースウェイで実行されるプリロードされたローラーベースのベアリングシステムが選択されています。速度は速く、最大容量レベルをプッシュすることなく、より長い寿命を達成できます。

一般的に、1インチの場合。ガイドウェイ、飛行機ベアリングは20インチ/s、再循環ボールシステム80インチ、および約200インチ/s。 3秒で118インチの完全なストロークを達成するために、それぞれ0.5秒で6インチを加速して減速させます。これにより、106インチのストロークと2秒がターゲットのタイミングに到達することができます。ガイドウェイは118インチであり、ガイドウェイに沿って走る寸法では、ストロークが118インチで、サドルの長さが44インチであるため、各ガイドウェイは少なくとも162インチの長さでなければなりません。制限スイッチ、ショックアブソーバー、またはセンサーのために、ストロークの両端で1〜2インチ余分に追加できる場合があります。

ベアリングはサドルの各コーナーに取り付けられており、塊の重大さの中心が前後に中央にあり、左から右側にあるため、各ベアリングは100ポンドで等しく積み込まれます。それぞれのベアリングキャリッジは、500ポンドの最大放射状負荷を処理できます。そのため、ベアリングが総容量の20〜50％の範囲内で荷重が搭載されているため、ここでは適切な寿命が計算されます。