Независимо от того, являетесь ли вы новичком в проектировании и расчете размеров систем линейного перемещения или вам просто нужно освежить свои знания, мы собрали все статьи, посвященные механическим концепциям, используемым 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, посвященных выбору и калибровке конкретных продуктов, таких как шариковые винты, статьи ниже посвящены более фундаментальным темам, таким как контактное напряжение Герца, кручение и разница между моментом и крутящим моментом. И хотя вы можете не использовать все это в каждом проекте по проектированию и калибровке линейного перемещения, понимание этих основополагающих концепций может помочь вам сделать более надежный и экономически эффективный выбор конструкции.

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 почему это важно.

Декартовы и полярные системы координат

В линейном движении мы обычно используем декартову систему координат, но некоторые приложения — особенно те, которые используют сочлененных роботов — используют полярную систему координат. В этой статье об основах линейного движения мы объясняем, как работает каждая система координат, в чем различия между ними и как преобразовывать из одной системы в другую.

Момент или крутящий момент — что мне нужно?

Сила, приложенная на расстоянии, может создать момент или крутящий момент. Момент силы является статическим, тогда как крутящий момент заставляет компонент вращаться, поэтому важно знать разницу между ними и то, что является причиной каждого из них.

Крен, тангаж и рыскание

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

Контактные напряжения Герца

При соприкосновении двух поверхностей разного радиуса 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.

Шаровая конформность

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

Дифференциальное скольжение

Поскольку область контакта между шариком (или роликом) и его дорожкой качения представляет собой эллипс, скорость меняется в разных точках вдоль области контакта, заставляя шарик или ролик испытывать скольжение, а не чистое качение. Это дифференциальное скольжение напрямую связано с трением, нагревом и сроком службы подшипника.

Трибология: трение, смазка и износ

Смазка помогает уменьшить трение в линейных подшипниках, что является основной причиной износа и, во многих случаях, выхода из строя. Трибология изучает трение, смазку и износ и объясняет сложную взаимосвязь между ними.

Стресс и напряжение

Нагрузки растяжения и сжатия в системах линейного движения приводят к напряжению и деформации материалов. Эти концепции особенно важны для таких компонентов, как крепежные детали, которые могут достичь предела текучести или предела прочности на растяжение до того, как в системе появятся другие признаки повреждения.

Жесткость и прогиб

Прогиб в системах линейного движения может привести к несоосности компонентов, избыточным силам, преждевременному износу и поломке. В этой статье мы рассмотрим, как связаны жесткость и прогиб материала, и чем жесткость отличается от прочности.

Торсион

Валы на шариковых винтах, шкивах, редукторах и двигателях могут испытывать значительное кручение, что вызывает сдвиговое напряжение и сдвиговую деформацию в валу. В этой статье объясняется влияние сдвигового напряжения и сдвиговой деформации, а также то, как определить, когда вал выйдет из строя.

Твёрдость материала

Твердость поверхности вала или подшипника играет ключевую роль в его грузоподъемности и сроке службы. В этой статье мы объясняем различные методы тестирования и определения твердости.

Инерция против импульса

Два часто заменяемых термина в линейном движении — «инерция» и «импульс», но они по-разному влияют на производительность системы. Эта статья об основах линейного движения объясняет разницу между ними и то, как каждый из них используется в проектировании и определении размеров линейного движения.