카르테시안 로봇, 갠트리 시스템, XY 테이블 등이 포함됩니다.

선형 가이드 및 시스템은 일반적으로 하향, 상향 및 측면 하중에 의한 선형 힘과 돌출 하중에 의한 회전력을 모두 받습니다. 회전력(모멘트력이라고도 함)은 시스템이 회전하려는 축을 기준으로 롤, 피치 및 요로 정의됩니다.

선형 시스템에서 롤, 피치, 요를 정의하려면 먼저 세 가지 기본 축인 X, Y, Z축을 설정해야 합니다.

수평면의 두 축은 일반적으로 X축과 Y축으로 정의되며, X축은 운동 방향을 나타냅니다. Y축은 운동 방향에 수직이며 수평면에 있습니다. Z축은 X축과 Y축 모두에 수직이지만 수직면에 위치합니다. (Z축의 양의 방향을 찾으려면 오른손 법칙을 사용합니다. 검지를 양의 X축 방향으로 가리킨 다음, 검지를 양의 Y축 방향으로 구부리면 엄지손가락이 양의 Z축을 나타냅니다.)

롤, 피치, 요는 X, Y, Z축을 중심으로 작용하는 회전력 또는 모멘트입니다. 순수 선형력과 마찬가지로, 이러한 모멘트력은 베어링 수명을 계산하거나 선형 시스템이 정적 하중을 견딜 수 있는지 여부를 판단할 때 고려해야 합니다.

롤: 롤 모멘트는 시스템을 X축을 중심으로 좌우로 회전시키려는 힘입니다. 비행기가 선회하는 것이 롤의 좋은 예입니다.

피치: 피치 모멘트는 시스템이 Y축을 중심으로 앞뒤로 회전하도록 하는 작용입니다. 피치를 이해하기 쉽게 설명하자면, 비행기의 기수가 아래쪽이나 위쪽을 향하는 모습을 떠올려 보세요.

요(Yaw): 요는 어떤 힘이 시스템을 Z축을 중심으로 회전시키려고 할 때 발생합니다. 요를 이해하기 쉽게 설명하자면, 줄에 매달린 모형 비행기를 상상해 보세요. 바람이 적절하게 불면 비행기의 날개와 기수는 수평을 유지하면서(롤링이나 피칭 없이) 매달린 줄을 중심으로 회전하게 됩니다. 이것이 바로 요입니다.

피치 모멘트와 요 모멘트 모두 선형 베어링 양 끝에 위치한 볼에 과도한 하중을 가하는데, 이러한 현상을 때때로 에지 하중이라고 합니다.

기체의 롤링, 피치, 요우 모멘트에 대응하는 방법

선형 가이드 및 시스템은 모멘트력보다 순수 선형력에 대한 용량이 더 크기 때문에 모멘트력을 선형력으로 변환하면 베어링 수명을 크게 늘리고 처짐을 줄일 수 있습니다. 롤 모멘트의 경우, 이를 달성하는 방법은 가이드당 하나 또는 두 개의 베어링을 사용하는 두 개의 선형 가이드를 병렬로 연결하는 것입니다. 이렇게 하면 롤 모멘트력이 각 베어링에 작용하는 순수 하향 하중 및 리프트오프 하중으로 변환됩니다.

마찬가지로, 하나의 가이드에 두 개의 베어링을 사용하면 피치 모멘트력을 제거하고 각 베어링에 작용하는 하중을 순수한 하향 및 이륙 하중으로 변환할 수 있습니다. 또한 하나의 가이드에 두 개의 베어링을 사용하면 요 모멘트력에도 대응할 수 있지만, 이 경우 발생하는 힘은 각 베어링에 작용하는 측면(횡방향) 힘입니다.