Linearlager: Kraft- und Drehmomentspezifikationen erklärt

Linearlagers oder Linearführungen sind Stützmechanismen, mit denen Sie problemlos ein erhebliches Gewicht entlang einer einzelnen Achse bewegen können. Ein Vorteil von Linearlagern gegenüber anderen Linearlagern, mögen Schubladenführungenist, dass sie auch Drehmomente bewältigen können, die durch ungleichmäßige Lasten verursacht werden und andere Betätigungskomponenten schützen. Aus diesem Grund werden häufig sowohl Drehmoment- als auch Kraftspezifikationen für Linearlager aufgeführt, insbesondere für Linearlager mit Rollen. Oft werden auch zwei Kraftspezifikationen angezeigt. eine für die Kompression und die andere für die Spannung. In diesem Blog sollen alle diese Spezifikationen erläutert werden, damit Sie sie besser verstehen und das richtige Linearlager für Ihr nächstes Projekt ermitteln können. Wenn Sie mehr über Linearlager erfahren möchten oder eine Auffrischung benötigen, lesen Sie unsere Linearlager 101 Blog.

Spezifikationen erzwingen

Kompression

Lineare Lagerkompression

Komprimierung ist, wenn Kräfte auf ein Objekt drücken, wie im obigen Diagramm, und ist wahrscheinlich die am häufigsten benötigte Spezifikation. Wenn die Druckkraftspezifikation überschritten wird, kann dies zu übermäßigem Verschleiß oder zum vollständigen Ausfall des Lagers führen. Die Druckkraftspezifikation ist im Allgemeinen immer höher als die Zugkraftspezifikation, da es viel schwieriger ist, einen festen Mechanismus wie ein Linearlager zu zerdrücken, als ihn auseinander zu ziehen.

Spannung

 Linearlager unter Spannung

Spannung tritt auf, wenn Kräfte an einem Objekt ziehen oder es dehnen, wie im obigen Beispiel. Die Spannung, die ein Linearlager aufnehmen kann, ist aufgrund der Konstruktion von Linearlagern im Allgemeinen geringer als die Kompression. Für Wälzlager wie unsere FA-SGR-35-SerieDurch die Spannung werden die Rollen der Rollenlager belastet, mit denen die Rollen mit der Patrone verbunden sind, und es können Risse entstehen, die zum Versagen führen. Während Druckkräfte auch diese Wellen belasten, führt das Auseinanderziehen aufgrund von Spannung dazu, dass sich diese Risse viel schneller ausbreiten. Für Gleitkontakt-Linearlager wie unsere FA-MGR-15-SerieDas obige Prinzip ist auch wahr, aber die Belastung tritt auf der Schiene auf und wird durch ihre Konstruktion beeinflusst.

Kräfte bestimmen

In Ihrer Anwendung müssen Sie alle beteiligten Kräfte ermitteln, um festzustellen, ob Ihre Linearlager wird Spannung oder Kompression erfahren. Mithilfe von Freikörperdiagrammen wie den oben genannten können Sie alle Kräfte und ihre Richtungen identifizieren, denen Ihr Linearlager ausgesetzt ist. Sie können dann alle Kräfte zusammenfassen, um die Richtung und Größe der resultierenden Kraft auf Ihr Linearlager zu bestimmen, anhand derer die erforderliche Mindestgröße des Linearlagers bestimmt werden kann. Sie sollten jedoch immer einen Sicherheitsfaktor hinzufügen, um sicherzustellen, dass Ihre Anwendung dies nicht tut. t scheitern. Wenn Ihr Belastungszustand sehr dynamisch ist, müssen Sie möglicherweise die resultierende Kraft auf Ihr Linearlager bei mehreren Belastungsbedingungen bestimmen, da Ihr Linearlager in einer einzigen Anwendung an verschiedenen Stellen sowohl Zug als auch Druck erfahren kann.

Drehmomentspezifikationen

Ein Drehmoment ist eine Drehkraft, die eine Drehung verursacht und gleich der ausgeübten Kraft multipliziert mit dem senkrechten Abstand zum Drehpunkt ist. Drehmomente können durch außermittige und / oder unausgeglichene Lasten verursacht werden. Eine Drehmomentangabe bezieht sich darauf, wie viel von einem unausgeglichenen Drehmoment die Patrone des Linearlagers verarbeiten kann, bevor sie ausfällt. Die Drehmomentspezifikationen sind im Allgemeinen für jede Achse aufgeführt und beziehen sich auf das maximale Drehmoment um diese Achse. Wenn die Drehmomentspezifikation für jede Achse unterschiedlich ist, müssen Sie bestätigen, wie der Lieferant jede Achse beschriftet hat. In den folgenden Beispielen ist die x-Achse die Bewegungsachse für die Linearführung, die y-Achse die Achse von Seite zu Seite und die z-Achse die Auf- und Ab-Achse. Auch hier ist es möglicherweise nicht so, wie Ihr Lieferant seine Achse gekennzeichnet hat, und Sie sollten die Kennzeichnung bestätigen.

Drehmomente um die X-Achse

Drehmoment des linearen Lagers über die X-Achse  

Das obige Beispiel zeigt eine Situation, in der ein Drehmoment um die x-Achse auftreten würde. Da der Schwerpunkt der Last nicht mit dem Schwerpunkt der Patrone ausgerichtet ist, versucht die Last, die Patrone zu drehen und ein Drehmoment zu verursachen. Der Schwerpunkt der Last wäre in diesem Fall immer noch senkrecht. Ein Drehmoment um die x-Achse würde auch auftreten, wenn eine Unwuchtkraft vorhanden wäre, die in einer ähnlichen Ausrichtung wie im obigen Beispiel auf die Last wirkt.

Drehmomente um die Y-Achse

 Drehmoment des linearen Lagers über die Y-Achse

Ein Drehmoment um die y-Achse kann auch verursacht werden, wenn der Schwerpunkt der Patrone und die Last nicht ausgerichtet sind, aber in diesem Fall ist der Schwerpunkt der Last immer noch parallel zur Schiene des Linearlagers, wie z oben gezeigt. Diese Drehmomente versuchen, die Patrone umzudrehen. Ein Drehmoment um die y-Achse würde auch auftreten, wenn eine Unwuchtkraft vorhanden wäre, die in einer ähnlichen Ausrichtung wie im obigen Beispiel auf die Last wirkt.

Drehmomente über die Z-Achse

Lineares Lagermoment um die Z-Achse 

Ein Drehmoment um die z-Achse würde höchstwahrscheinlich durch eine Unwuchtkraft verursacht, die wie oben vom Schwerpunkt abweicht. Dieses Drehmoment versucht, die Patrone zu drehen oder sich von der Schiene zu lösen.

Drehmomente bestimmen

Wie bei Kräften müssen Sie alle an Ihrer Anwendung beteiligten Kräfte sowie deren Entfernung zum Schwerpunkt der Patrone bestimmen, um die beteiligten Drehmomente zu bestimmen. Auch hier können Sie Freikörperdiagramme wie die oben genannten verwenden, um die Kräfte zu visualisieren und zu bestimmen, ob sie ein Drehmoment verursachen oder nicht, sowie die Richtung dieses Drehmoments. Während die obigen Beispiele einfach sind, kann Ihre Anwendung komplexer sein und mehrere Drehmomente beinhalten. Wie bei Kräften müssen Sie alle Drehmomente für jede Achse zusammenfassen, um die minimale Drehmomentspezifikation für Ihre zu bestimmen Linearlager, obwohl Sie immer einen Sicherheitsfaktor hinzufügen sollten.

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