В любой системе движения понимание типа и направления приложенных и результирующих нагрузок важно для определения срока службы подшипника и анализа отклонения. В линейных системах движения мы обычно используем картезианские координаты (x, y и z) для определения размещения и направления нагрузок. Но для вращающихся компонентов, таких как винты, стойки и приводы шестерни, или системы ремня и шкива, нагрузки обычно описываются как осевые или радиальные термины, принятые из технологии вращающегося подшипника. Эти термины также иногда используются для описания нагрузок на линейные руководства, хотя их отношение к направлению нагрузки может варьироваться в зависимости от производителя и типа руководства.

Здесь мы рассмотрим, как радиальные и осевые нагрузки влияют на линейные системы движения, и объясним термины, обычно используемые для описания нагрузок на линейных направляющих.

Осевые нагрузки: параллельно направлению перемещения

Терминология вращения подшипников определяет осевые нагрузки как те, которые происходят параллельно оси вращения (ось x), а вращающиеся линейные диски - такие как винты, ремни и шкивовые системы, или стойки и приводы, также используют эту терминологию. Осевые нагрузки - это нагрузки, которые система должна преодолеть для получения движения, а также обычно называют нагрузки на тягу. В шариковых и свинцовых винтовых приводах осевые нагрузки также могут привести к отклонениям или выплетке винтового вала.

Обратите внимание, что линейные руководства не поддерживают осевые нагрузки, потому что их единственная степень свободы (степень движения) находится вдоль оси x.

Радиальные нагрузки: перпендикулярно направлению перемещения

Как и вращающиеся подшипники, терминология линейного привода определяет радиальные нагрузки как те, которые происходят перпендикулярно оси движению, в направлении Y или Z. (Обратите внимание, что нагрузки, возникающие под углом между тремя ортогональными осями, могут быть разрешены в компоненты, которые встречаются исключительно в x, y или z.)

Поскольку механизмы линейного привода предназначены только для выдержания осевых нагрузок - не радиальных нагрузок - они обычно используются в сочетании с линейными направлениями, которые поддерживают любые радиальные нагрузки в направлениях Y (горизонталь) или Z (вертикальные).

Для линейных руководств терминология варьируется, когда дело доходит до описания нагрузок, действующих, перпендикулярных оси движения, в зависимости от типа направляющей и того, действует ли нагрузка в направлении Y или в Z. Например, поскольку линейные гиды круглого вала имеют возможность вращаться, обычно используется термин «радиальная нагрузка».

Для линейных направляющих, не связанных с ними, таких как профилированные направляющие по железной дороге, скрещенные роликовые руководства или слайды ласточки

Нагрузки, которые происходят вдоль оси Y (горизонтальный, перпендикулярный направление движения) часто называют «боковыми нагрузками», «боковые нагрузки» или «поперечные нагрузки». Важно отметить, что, хотя линейные руководства предназначены для обработки нагрузок как в направлениях Y, так и в Z, тип подшипника и расположения гоночных трассов может привести к различным возможностям нагрузки в разных направлениях.

Конвенция об именах для нагрузок на телескопических гидах, которые часто устанавливаются по бокам, отличается от других линейных руководств. С телескопическими гидами, радиальные нагрузки, которые встречаются в вертикальном направлении, действуют в сторону направляющей. И осевые нагрузки, которые происходят в горизонтальном направлении, перпендикулярно направлению движения, действуют в сторону (или от) вершины направляющей.