Лучший подход к определению и размерам линейных рельсов - сначала определить наиболее критические параметры приложения; сузить выбор на основе этих требований; и затем примените критические переменные, чтобы сделать окончательный выбор линейного района.

Сначала основы:Линейные направляющие направляющие, направляющие и слайды представляют собой механические системы, состоящие из рельсов и подшипников, которые поддерживают и перемещают физические нагрузки вдоль линейного пути с низким коэффициентом трения. Обычно они классифицируются как навигающие элемент или типы втулки. Поскольку многие формы и размеры доступны от различных производителей, предназначенных для удовлетворения конкретных инженерных потребностей, ваше уникальное приложение определяет список критических параметров, которые вы должны рассмотреть, а также их порядок важности.

Наиболее распространенные типы направлений и подшипников включают профилированные (квадратные) рельсы с рециркулирующими шариковыми блоками, направляющими для роликовых подшипников и круглыми рельсами с рециркулирующими шариковыми втулками или плоскостями. Профилированные железнодорожные приложения, которые требуют исключительной жесткости и точности, например, в головках с помощью машин и движениям точной платы. Системы роликового подшипника предназначены для более широкого диапазона приложений, таких как подъем и передача деталей, или приложения для выбора.

Чтобы выбрать, какие из рельсов лучше всего подходят для приложения, во -первых, проанализируйте конкретные потребности системы. Затем понимайте требования клиента или рекомендации по программе, которые включают количество осей, повторяемость, допуск и точность, необходимые для достижения конечного результата. Наконец, рассмотрим загрязнение окружающей среды, такое как пыль, вода, волокна и другие вещества.

Для любой системы операционная среда определяет тип подшипников, которые необходимо выбрать. Например, грязные среды могут загрязнять сборку и мешать правильному функционированию повторных циркулирующих путей шарика. Загрязнение более управляемо в роликовых системах, потому что элементы катания, как правило, больше. Пластые подшипники применяются, где смазка поверхности контакта не рекомендуется или не может подвергаться воздействию окружающей среды, такой как в определенных исследовательских лабораториях или производственных объектах кремниевого чипа.

После выбора системы соберите параметры, чтобы правильный размер ее. Для каждого движения в линейной системе направляющих, рассмотрите следующие параметры: ход, нагрузка, скорость, рабочее цикл, зона монтажа и ориентация монтажа.

Размер системы линейного гида

Статическая нагрузка состоит из веса седла, гнезда, полезной нагрузки и подшипников. Если 40,0 фунтов центрируется по горизонтали передне/кормовой и слева направо в типичном двойном направляющем и четырех наборах каретки, каждый из блоков подшипника был бы статически загружен в 10,0 фунтов.

Слайды бывают двух основных типов: седло и кантилевер. Стандартный, горизонтально на основе слайда седла используется седло или блок, который перемещается между двумя фиксированными конечными блоками. С помощью скольжения кантилевера основной корпус и цилиндр остаются статичными, в то время как пластина для инструментов расширяется и убирается. Второе консольное применение существует при перемещении нагрузки вертикально. С одной рельсом и двумя вагонами, оба подшипника могут быть загружены одинаково в радиальном направлении. Для определения размера подшипника или перевозки общая нагрузка для наиболее статически стрессового ползунка обычно определяется как наихудший сценарий.

При определении размера подшипников организуйте параметр нагрузки и его расстояние до центра тяжести (CG) или центра масс. Нагрузка относится к весу или силе, применяемому к системе, которая включает как статическую, так и динамическую нагрузку. Статическая нагрузка содержит вес седла, гнездо, полезной нагрузки и подшипников. Динамическая (или кинетическая) нагрузка должна учитывать приложенные нагрузки, когда они взаимодействуют с седлом насыщенным подшипником. Обычно эта нагрузка ставит на подшипники. CG для седла обеспечивает одно значение нагрузки на некотором расстоянии от центров подшипника.

Эти динамические значения, а также значения статической нагрузки могут затем быть организованы как радиальные (CORAD), осевая (коаксиал), крутящий момент о оси «X» (MX), крутящий момент о оси «Y» (мой) и крутящий момент о оси «Z» (MZ). Затем переменные можно использовать в большинстве приложений для подшипников, чтобы выбрать соответствующий размер каретки. Значения загрузки обычно представлены в LB или Newtons (n) статически и In.-LB или Newton Meters (NM) для динамической нагрузки.

Центр отдельных нагрузок представляет собой относительное расстояние от центра направляющей системы или центров подшипников, общая масса имеет расстояние CG до направляющих рельсов 1,5 дюйма (60 дюймов/фунт/40 фунтов). Подшипники должны были бы управлять крутящим моментом 60 дюймов, тем более что седло ускоряется или быстро замедляется.

Скорость:Скорость имеет решающее значение для рассмотрения, поскольку приложенные нагрузки по -разному влияют на систему во время ускорения и замедления по сравнению с движением с постоянной скоростью. Скорость обычно предоставляется как in./s или метрический эквивалент в M/s. Такие факторы, как тип профиля движения, определяет ускорение, необходимое для достижения желаемой скорости или времени цикла. Нагрузка быстро ускоряется в профиле трапециевидного перемещения, а затем движется с постоянной скоростью, прежде чем замедляться. Однако треугольный профиль движения ускоряется и быстро замедляется. Более того, при расчете скорости применения рассмотрите верхнюю скорость движения, а также ускорение и замедление, необходимые для достижения общего времени для движения.

Работой цикл:Параметр рабочего цикла должен рассмотреть полное движение седла через полный цикл, который чаще всего в два раза превышает операции по ходу плюс простоя за желаемое количество времени. Инсульт применения - это длина полного общего движения в одном направлении вдоль линейного пути. Как правило, параметр рабочего цикла организован как количество циклов, требуемых в минуту.

Монтажную зону:Область монтажа для подшипников направляющих и седла помогает определить общую длину (OAL) и разделение рельса системы наведения. В большинстве приложений лучше всего рассмотреть самый широкий след подшипников для работы. Если вы не используете телескопические линейные подшипники, которые действуют таким же образом, как и на простые слайды ящиков, OAL направляющей рельсы должен включать в себя ход линейного движения, а также след подшипника.

Зона монтажа также должна учитывать подложку или систему кадрирования для удержания направляющих. Подшипник - это расстояние от передней части одной каретки до задней части самой дальней каретки вдоль одной линейной направляющей. Многие профилированные валы должны быть установлены для полностью обработанной и наземной поверхности, чтобы правильно соответствовать требованиям программы для точности. Другие конструкции могут быть применены непосредственно к структурному алюминиевому или трубчатому кадру, не теряя способности или жесткости.

Ориентация:Ориентация монтажа способов имеет решающее значение для настройки параметра загрузки, потому что седло может перемещаться по горизонтали, вертикально, вдоль стены или даже в перевернутом положении. Для наилучшей производительности управляйте загрузкой приложения с самой сильной частью системы подшипника. Например, радиальный мяч-ползунок должен быть ориентирован для переноса нагрузки радиально, а не в осевом направлении.

Теперь сделайте линейный выбор

Это пример приложения, содержащего стандартную загрязненную световой пылевой средой, которая требует средней повторяемости. Из-за этих двух факторов выбирается предварительно загруженная система подшипников на основе роликов, работающая на закаленных стальных гоночных дорогах. Скорость быстрая, и срок службы может быть достигнута без необходимости продвижения максимальных уровней емкости.

Как правило, для 1-дюйма. Руководство, самолетные подшипники не должны превышать 20-дюймовых/с, повторно циркулирующие системы шариков 80 дюймов, и ролики около 200 дюймов/с. Для достижения полного удара 118 дюймов за 3 с мы ускоримся и замедляем 6 дюймов за 0,5 с каждая. Это позволило бы 106 -дюймовым ударам и 2 с, чтобы достичь целевого времени. Каждый из направлений должен составлять не менее 162 дюймов в длину, потому что ход составляет 118 дюймов, а длина седла составляет 44 дюйма. В измерении, проходящем вдоль направляющих. Иногда полезно позволить дюйм или два дополнительного на каждом конце хода для ограниченных переключателей, амортизаторов или датчиков.

Каждый из подшипников будет одинаково загружен в 100 фунтов, потому что подшипники установлены в каждом углу седла, а центр гравитации массы центрируется на переднем крае и слева направо. Каждый из подшипников может обрабатывать 500 фунтов максимальной радиальной нагрузки, поэтому здесь рассчитывается адекватный срок службы, поскольку подшипники загружаются в диапазоне от 20 до 50% общей пропускной способности.