Cuscinetti lineari: spiegazione delle specifiche di forza e coppia

Cuscinetto lineareLe guide S o lineari sono meccanismi di supporto progettati per consentire di spostare facilmente un peso significativo lungo un singolo asse. Un vantaggio dei cuscinetti lineari rispetto ad altri supporti lineari, Piace Slide del cassetto, è che sono anche in grado di gestire le cause di coppie da carichi irregolari che proteggeranno altri componenti azionari. Questo è il motivo per cui vedrai spesso le specifiche di coppia e forza elencate per cuscinetti lineari, in particolare per i cuscinetti lineari in stile rullo. Spesso vedrai anche due specifiche di forza fornite; uno per la compressione e l'altro per la tensione. Questo blog mirerà a spiegare tutte queste specifiche in modo da poterne avere una migliore comprensione ed essere in grado di identificare il giusto cuscinetto lineare per il tuo prossimo progetto. Se vuoi saperne di più sui cuscinetti lineari o hai bisogno di un aggiornamento, dai un'occhiata al nostro Cuscinetto lineare 101 Blog.

Specifiche di forza

Compressione

Compressione del cuscinetto lineare

La compressione è quando le forze spingono verso il basso su un oggetto, come nel diagramma sopra, ed è probabilmente la specifica più comunemente necessaria. Se la specifica della forza di compressione viene superata, potrebbe portare a un'usura eccessiva o a un completo fallimento del cuscinetto. La specifica della forza di compressione sarà generalmente più alta della specifica della forza di tensione in quanto è molto più difficile schiacciare un meccanismo solido, come un cuscinetto lineare, rispetto a separarlo.

Tensione

 Cuscinetto lineare in tensione

La tensione si verifica quando le forze tirano o allungano un oggetto, come nell'esempio sopra. La quantità di tensione che un cuscinetto lineare può gestire è generalmente inferiore alla compressione a causa della progettazione di cuscinetti lineari. Per i cuscinetti lineari in stile rullo, come il nostro Serie FA-SGR-35, la tensione mette stress dagli alberi del cuscinetto a rulli utilizzati per collegare i rulli alla cartuccia e può causare crepe che porteranno a guasti. Mentre anche le forze di compressione mettono stress su questi alberi, la separazione a causa della tensione porterà a queste fessure che si propagano molto più velocemente. Per i cuscinetti lineari di contatto scorrevoli, come il nostro Serie FA-MGR-15, anche il principio di cui sopra è vero, ma lo stress si verifica sulla rotaia ed è influenzato dal suo design.

Determinare le forze

Nella tua applicazione, dovrai determinare tutte le forze coinvolte per identificare se il tuo cuscinetto lineare sperimenterà tensione o compressione. L'uso di diagrammi per il corpo gratuiti, come quelli sopra, può essere utilizzato per identificare tutte le forze e le loro direzioni che il tuo cuscinetto lineare sperimenterà. È quindi possibile riassumere tutte le forze per determinare la direzione e l'entità della forza risultante sul cuscinetto lineare che può essere utilizzata per determinare la dimensione minima del cuscinetto lineare richiesto, sebbene tu debba sempre aggiungere un fattore di sicurezza per assicurarsi che l'applicazione non lo faccia t Fallimento. Se la condizione di carico è abbastanza dinamica, potrebbe essere necessario determinare la forza risultante sul cuscinetto lineare in più condizioni di carico in quanto è possibile avere l'esperienza del cuscinetto lineare sia la tensione che la compressione in diversi punti di una singola applicazione.

Specifiche di coppia

Una coppia è una forza di svolta che provoca la rotazione ed è uguale alla forza applicata per la distanza perpendicolare al punto di rotazione. Le torce possono essere causate da carichi fuori centro e/o sbilanciati. Una specifica di coppia si riferisce a quanto di una coppia sbilanciata può gestire la cartuccia del cuscinetto lineare prima di fallire. Le specifiche di coppia sono generalmente elencate per ciascun asse e si riferiscono alla coppia massima su quell'asse. Se la specifica di coppia su ciascun asse è diversa, è necessario confermare come il fornitore ha etichettato ogni asse. Per gli esempi seguenti, l'asse X è l'asse del movimento per la guida lineare, l'asse y è l'asse da lato all'altro e l'asse z è l'asse su e giù. Ancora una volta, questo potrebbe non essere il modo in cui il tuo fornitore ha etichettato il loro asse e dovresti confermare la loro etichettatura.

Torques sull'asse X.

Coppia di cuscinetti lineari sull'asse X  

L'esempio sopra mostra una situazione in cui si verificherebbe una coppia sull'asse X. Poiché il centro di gravità del carico non è allineato con il centro di gravità della cartuccia, il carico cercherà di ruotare la cartuccia causando una coppia. Il centro di gravità del carico sarebbe comunque perpendicolare in questo caso. Una coppia sull'asse X si verificherebbe anche se vi fosse una forza di sbilanciamento che si comportava sul carico in un orientamento simile all'esempio sopra.

Torques sull'asse Y.

 Coppia di cuscinetti lineari sull'asse Y

Una coppia sull'asse Y può anche essere causata quando il centro di gravità della cartuccia e il carico non si allinea, ma in questo caso il centro di gravità del carico è ancora parallelo alla guida del cuscinetto lineare, come mostrato sopra. Questa coppia proverà a capovolgere la cartuccia. Una coppia sull'asse Y si verificherebbe anche se vi fosse una forza di sbilanciamento che agisce sul carico in un orientamento simile all'esempio sopra.

Torques sull'asse z

Coppia di cuscinetti lineari sull'asse z 

Una coppia sull'asse Z sarebbe molto probabilmente causata da una forza di sbilanciamento che è centrata dal centro di gravità, come sopra. Questa coppia cercherà di far girare la cartuccia o essere rimosso dalla guida.

Determinare le coppie

Come con le forze, dovrai determinare tutte le forze coinvolte nell'applicazione e fino a che punto agiscono per il centro di gravità della cartuccia per determinare le coppie coinvolte. Ancora una volta, puoi anche usare diagrammi del corpo liberi, come quelli sopra, per visualizzare le forze e determinare se causerà o meno una coppia e la direzione di quella coppia. Mentre gli esempi di cui sopra sono semplici, l'applicazione potrebbe essere più complessa e coinvolgere più coppie. Come con le forze, dovrai riassumere tutte le coppie per ciascun asse per determinare la specifica di coppia minima per il tuo cuscinetto lineare, anche se dovresti sempre aggiungere un fattore di sicurezza.

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