Независимо от того, являетесь ли вы новичком в проектировании и расчете систем линейного перемещения или вам просто нужно освежить свои знания, мы собрали все статьи, в которых рассматриваются механические концепции, используемые в системах линейного перемещения, и объединили их здесь в своего рода справочное руководство по «основам линейного перемещения».

В отличие от наших тщательно подобранных списков статей, посвящённых выбору и размеру конкретных изделий, таких как шарико-винтовые передачи, представленные ниже статьи посвящены более фундаментальным темам, таким как контактное напряжение Герца, кручение и разница между моментом и крутящим моментом. И хотя вы, возможно, не будете использовать все эти аспекты в каждом проекте проектирования и определения размеров линейных перемещений, понимание этих основополагающих концепций поможет вам принимать более надёжные и экономичные решения.

Степени свободы

Некоторые многоосные системы могут иметь шесть степеней свободы и семь (или более) осей движения. В этой статье объясняется разница между «осями движения» и «степенями свободы» и её значение.

Декартовы и полярные системы координат

В линейном движении мы обычно используем декартову систему координат, но в некоторых приложениях, особенно в тех, где используются сочленённые роботы, используется полярная система координат. В этой статье, посвящённой основам линейного движения, мы объясняем, как работает каждая система координат, в чём их различия и как преобразовывать её из одной системы в другую.

Момент или крутящий момент — что мне нужно?

Сила, приложенная на расстоянии, может создавать момент силы или крутящий момент. Момент силы является статическим, тогда как крутящий момент заставляет компонент вращаться, поэтому важно понимать разницу между ними и причины их возникновения.

Крен, тангаж и рыскание

Вращательные силы определяются как крен, тангаж и рыскание, в зависимости от оси вращения системы. Для линейных направляющих силы крена, тангажа и рыскания могут вызывать отклонения и ошибки движения.

Контактные напряжения Герца

При соприкосновении двух поверхностей с разными радиусами и приложении нагрузки образуется очень малая площадь контакта, а поверхности испытывают контактные напряжения Герца, которые оказывают существенное влияние на динамическую грузоподъемность подшипника и срок службы L10.

соответствие мяча

Расположение и форма контактной поверхности между шариком (или роликом) и дорожкой качения определяются степенью соответствия поверхностей. Понимание степени соответствия шариков важно, поскольку оно тесно связано с величиной контактного напряжения Герца, испытываемого подшипником.

Дифференциальное скольжение

Поскольку контактная поверхность между шариком (или роликом) подшипника и его дорожкой качения имеет форму эллипса, скорость в разных точках вдоль контактной поверхности различна, что приводит к проскальзыванию шарика или ролика, а не к чистому качению. Это дифференциальное проскальзывание напрямую связано с трением, нагревом 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, выхода из строя. Трибология изучает трение, смазку и износ, объясняя сложную взаимосвязь между ними.

Стресс и напряжение

Растягивающие и сжимающие нагрузки в системах линейного перемещения приводят к возникновению напряжений и деформаций в материалах. Эти концепции особенно важны для таких компонентов, как крепёжные 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 нарушению соосности компонентов, возникновению избыточных усилий, преждевременному износу и выходу из строя. В этой статье мы рассмотрим взаимосвязь жёсткости и прогиба материала, а также то, чем жёсткость отличается от прочности.

Кручение

Валы шарико-винтовых передач, шкивов, редукторов и двигателей могут испытывать значительное кручение, что приводит к возникновению сдвиговых напряжений и деформаций сдвига. В этой статье объясняется влияние сдвиговых напряжений и деформаций сдвига, а также то, как определить момент разрушения вала.

Твердость материала

Твёрдость поверхности вала или подшипника играет ключевую роль в его грузоподъёмности и сроке службы. В этой статье мы расскажем о различных методах испытаний и определения твёрдости.

Инерция против импульса

Два часто заменяемых термина в линейном движении — «инерция» и «импульс», но они по-разному влияют на производительность системы. В этой статье, посвящённой основам линейного движения, объясняется разница между ними и то, как каждый из них используется при проектировании и определении размеров систем линейного движения.