Независимо от того, являетесь ли вы новичком в проектировании и расчете линейных систем перемещения или вам просто нужно освежить знания, мы собрали здесь все статьи, посвященные механическим концептам, используемым в линейных системах перемещения, в виде своего рода справочника по «основам линейного перемещения».

В отличие от наших тщательно отобранных списков статей, посвященных подбору размеров и характеристик конкретных изделий, таких как шариковые винты, приведенные ниже статьи рассматривают более фундаментальные темы, такие как контактное напряжение Герца, кручение и разница между моментом и крутящим моментом. И хотя вы, возможно, не будете использовать все эти понятия в каждом проекте по проектированию и подбору размеров линейного перемещения, понимание этих базовых концепций поможет вам принимать более надежные и экономически эффективные проектные решения.

Степени свободы

Некоторые многоосевые системы могут иметь шесть степеней свободы и семь (или более) осей движения. В этой статье объясняется разница между «осями движения» и «степенями свободы» и почему это важно.

Декартова и полярная системы координат

В системах линейного перемещения обычно используется декартова система координат, но в некоторых приложениях, особенно в тех, где используются шарнирные роботы, применяется полярная система координат. В этой статье об основах линейного перемещения мы объясним, как работает каждая система координат, в чем заключаются различия между ними и как переходить из одной системы в другую.

Момент или крутящий момент – что мне нужно?

Сила, приложенная на расстоянии, может создавать момент или крутящий момент. Момент является статическим действием, тогда как крутящий момент вызывает вращение компонента, поэтому важно знать разницу между ними и причины возникновения каждого из них.

Крен, тангаж и рыскание

Вращательные силы определяются как крен, тангаж и рыскание в зависимости от оси, вокруг которой вращается система. В случае линейных направляющих силы крена, тангажа и рыскания могут вызывать отклонения и ошибки в движении.

Контактные напряжения Герца

Когда две поверхности с разными радиусами соприкасаются и к ним прикладывается нагрузка, образуется очень малая площадь контакта, и на поверхностях возникают контактные напряжения Герца, которые оказывают существенное влияние на динамическую несущую способность подшипника и срок его службы L10.

Соответствие шара

Расположение и форма зоны контакта между шариком (или роликом) и дорожкой качения определяются степенью соответствия между поверхностями. Понимание степени соответствия шарика имеет важное значение, поскольку оно тесно связано с величиной контактного напряжения Герца, которое испытывает подшипник.

Дифференциальное проскальзывание

Поскольку площадь контакта между шариком (или роликом) подшипника и его дорожкой качения представляет собой эллипс, скорость изменяется в разных точках вдоль этой площади, в результате чего шарик или ролик испытывает проскальзывание, а не чистое качение. Это дифференциальное проскальзывание напрямую связано с трением, тепловыделением и сроком службы подшипника.

Трибология: трение, смазка и износ

Смазка помогает снизить трение в линейных подшипниках, которое является основной причиной износа и, во многих случаях, поломки. Трибология — это наука об трении, смазке и износе, объясняющая сложную взаимосвязь между ними.

Стресс и напряжение

Нагрузки на растяжение и сжатие в системах линейного перемещения приводят к возникновению напряжений и деформаций в материалах. Эти понятия особенно важны для таких компонентов, как крепежные элементы, которые могут достичь предела текучести или предела прочности на растяжение до того, как в системе появятся другие признаки повреждения.

Жесткость и прогиб

Отклонение в системах линейного перемещения может привести к смещению компонентов, чрезмерным нагрузкам, преждевременному износу и поломке. В этой статье мы рассмотрим взаимосвязь между жесткостью материала и отклонением, а также различия между жесткостью и прочностью.

Кручение

Валы шариковых винтовых передач, шкивов, редукторов и двигателей могут испытывать значительное кручение, что приводит к возникновению касательного напряжения и деформации сдвига в валу. В этой статье объясняется влияние касательного напряжения и деформации сдвига, а также как определить, когда вал начнет деформироваться.

Твердость материала

Твердость поверхности вала или подшипника играет ключевую роль в его несущей способности и сроке службы. В этой статье мы объясним различные методы измерения и определения твердости.

Инерция против импульса

В контексте линейного перемещения часто используются два взаимозаменяемых термина: «инерция» и «импульс», но они по-разному влияют на работу системы. В этой статье, посвященной основам линейного перемещения, объясняется разница между ними и то, как каждый из них используется при проектировании и расчете размеров систем линейного перемещения.