Thomsonin 1940-luvulla keksimän pyöreän kuulalaakeroinnin, pyöreän ohjaimen, käyttöönoton jälkeen pyöreän pallo-lineaariohjaimen kenttä on kehittynyt tasaisesti.Kuormitettavuuden, käyttöiän ja valmistuksen yksinkertaistamisen myötä lineaariohjainta, jonka kitka on lähellä nollaa, käytetään yhä laajemmin.Siitä lähtien, kun neliömäiset ja lineaariset oppaat otettiin käyttöön 1970-luvulla, suunnittelijoille on ollut avainkysymys: pitäisikö meidän käyttää pyöreitä tai suorakulmaisia oppaita?
Vaikka suunnittelulle ominaiset erilaiset hiontavaatimukset johtavat siihen, että neliöohjaimen alkuperäiset kustannukset ovat useita kertoja pyöreän ohjaimen kustannukset, uudet valmistustekniikat ja mittakaavaedut ovat mahdollistaneet neliöoppaan kilpailla voimakkaasti pyöreän ohjaimen kanssa laajemmassa sovellusalueessa .Saavuttuaan työstökoneiden kenttään, neliöohjainten käyttö on nyt nähtävissä monissa sovelluksissa, joissa vain kerran käytettiin pyöreitä ohjaimia.Pyöreiden lineaaristen laakereiden myynti kasvaa kuitenkin edelleen vuosi vuodelta.Tietyn luontaisen ainutlaatuisuuden ja erityisiin sovelluksiin sopivien edullisten ominaisuuksien takia kuulaholkkiohjaimet ovat edelleen suosittuja, mikä tärkeintä, koska ne ovat pyöreitä ja nelikulmaiset tapit eivät joskus sovi pyöreisiin reikiin.
Jotta oikean tyyppistä lineaarista opasta voidaan soveltaa tiettyihin sovelluksiin, suunnittelijan on pohdittava kunkin oppaan etuja ja ominaisuuksia.Ensimmäisen näkökohdan on oltava suunnitteluvaatimukset, joissa on otettava huomioon kuorma, tarkkuus, jäykkyys, viimeistely, geometrinen koko ja muut tärkeät tekijät.Yleensä näiden vaatimusten välillä on vuorovaikutus.
Neliöohjaustuotteet voivat hyvin vastata korkean kuormituksen sovelluksiin, jotka vaativat suurta jäykkyyttä. Esimerkiksi 25 mm: n neliöohjaimen maksimikuorma voi olla jopa 20 kN. Ajaessaan rinnakkain laakeriohjaimen ja ohjaimen välillä, se voi saavuttaa tarkkuuden 3 ~ 10m / m.Tämän ohjaustuotteen kuularata on hiottu tarkasti siten, että ohjain on tarkalleen sovitettu pallon kanssa, toisin sanoen pallojohteella kulkeva istuin voi olla vain hiukan suurempi kuin itse pallon halkaisija.Tämä johtaa suurempaan pallo- ja istuimen väliseen kosketuspinta-alaan kuormitettuna kuin pyöreä ohjainkokoonpano, jossa sekä pallo että sisempi istukka (akseli) ovat kuperia pintoja.Siten, kun pallo tasoittuu kuormituksen alaisena, neliömäisen ohjauslaakerin jäykkyys kasvaa viidellä kerralla kuormitettaessa.
Neliöohjainkiskoja voidaan käyttää myös esikuormitusolosuhteissa, jotka vaihtelevat kevyestä (3% nimellisdynaamisesta) raskaan (13% nimellisdynaamisesta).Tyypillinen nelikulmaisten ohjauslaakereiden käyttö on työstoteollisuudessa, joka vaatii erittäin korkean kuormitettavuuden, jäykkyyden ja tarkkuuden.Koska laakeri on jo käynyt läpi alkuperäisen muodonmuutoksen, uudelleen lastaus vähentää edelleen muodonmuutoksen määrää kuorman alla.Toistaiseksi olemme keskustelleet laakereista pallomaisten kuulalaakereiden kanssa.On syytä huomata, että lieriömäisillä rullatyyppisillä elementteillä varustettuja neliömäisiä ohjauslaakereita on myös saatavana, jos vaaditaan suurempi (yli kaksi kertaa) kantokyky kuin neliömäinen pallo-ohjain lisäämättä kirjekuoren kokoa.
Sen jälkeen kun neliöohjain täyttää kantavuus-, jäykkyys- ja tarkkuusvaatimukset, monet insinöörit eivät suorita lisätestejä.Tämä johtaa kuitenkin vähentyneeseen järjestelmän suorituskykyyn ja lisääntyneisiin ennakko- ja ylläpitokustannuksiin.Pyöreällä ohjaustuotteella on monia etuja, joista yksi on, että se voi toimia sujuvasti asennettuna ala-alustan pintaan, jonka tasausvirhe on yli 150 mm / m.Kun jäykät lineaariset laakerit asennetaan teloille, kallistuksiin ja sivuluistikulmiin, kokoonpanopinnan tasaisuusvirheet aiheuttavat usein sitoutumista, mikä johtaa suurempaan hinaukseen ja käyttöiän lyhentymiseen jopa 50%.Tämän ongelman ratkaisemiseksi kokoamisprosessissa on tarpeen trimmata sovituspinta tiukasti tai säätää jokainen osa tiivisteeseen ja säätää se normaaliin toimintaan, mikä lisää kustannuksia.Kehittyneemmille koneistussovelluksille etu- ja käyttökustannukset kasvavat kasvaneiden huoltovaatimusten vuoksi.Kustannukset vaihtelevat suuresti alle 100 dollarista tuhansiin dollareihin.Pyöreillä ohjauskiskotuotteilla laakerit voidaan asentaa hitsattuun putkikehykseen tai kiinnittää suoraan betonitehtaan lattialle.
Kuulaholkeilla varustetut lineaariset laakerit voidaan mukauttaa moniin olosuhteisiin, koska ne pystyvät säätämään keskikohtaa.Koska akseli on pyöreä, pallon holkki pyörii vapaasti pyörien akselin ympäri.Kahden vierekkäisen ohjaimen asennuskorkeus voi olla hieman erilainen, ja ero 1-2 mm on hyväksyttävää, kun ohjaimet asennetaan vähintään 300 mm: n välein.Samoin useimpien kuulaholkkien kotelorenkaat on suunniteltu varmistamaan, että kukin lineaarinen laakeri pyörii 1/2 astetta upotus- ja liukukulmassa tasoitus- tai kohdistusvirheiden huomioon ottamiseksi.Kuulaholkkien ja ohjauskiskotukien rajoittamiseen käytetty akselialusta on yleensä alumiinia, jolla on vähemmän joustavuutta mukautua kunkin akselin väliseen maksimirekisteriin 25 m.Tuloksena on tehokas boot, jonka kitkakerroin on 0,001 - 0,004 epätyydyttävissä olosuhteissa.Lineaaristen ohjainten asennus hitsattuihin putkikehyksiin on yleinen tehdasautomaatiossa.Monissa OEM-sovelluksissa kokoonpanopinnat ovat vedettyjä putkia ja ohutlevyä.Näissä olosuhteissa pyöreät ohjaimet asennetaan yleensä nopeammin ja toimivat sujuvammin kuin nelikulmaiset.
Pyöreän ohjaustuotteen merkittävä etu on, että pyöreä levy voi kannattaa akselia päässä, toteuttamalla pyöreä lineaarinen laakerirakenne, joka ulottuu 12 - 24-kertaiseksi akselin halkaisijaan nähden. Tätä mallia voidaan käyttää erilaisissa sovelluksissa puhelinnosturijärjestelmästä tehdasautomaatiossa moduulien valintaan ja sijoittamiseen DNA-näytekoneisiin.Liikkuva akseli muodostuu kokonaan kiinteän akselin kahdesta päästä.Riippumatta siitä, mikä on konepinta näiden kahden pisteen välillä, riippumatta siitä, onko vain yksi piste, laitteen tarkkuuteen ei vaikuteta, riippuu vain päätytuen tarkkuudesta.Lisäksi, jos haluat käyttää lineaarista ohjainta ruuvikäyttöjärjestelmän sarjaan, sinun on lävistettävä vain kolme reikää levyssä, ts. Kahden pyöreän ohjaimen ja ruuvinlaakerin tuen perusteella, mikä on helpointa menetelmä tehdä.Tässä mallissa ei tarvitse säätää asennuksen aikana.
Suorakulmaohjausratkaisu kohdistusongelmaan vaatii vain yhden ohjaimen käytön.Koska se tukee vääntömomenttia kaikkiin suuntiin, ei ole tarvetta käyttää nelikulmaisia ohjauslaakereita ohjauspareissa tai edes laakeri pareissa.Kevyille kuormituksille, ts. Kuormituksille, jotka ovat laakerikuormituksen ja vääntömomentin rajoissa, yksi nelikulmainen ohjainlaakeri voi tarjota halutun ohjauksen, mutta kaikkia neliöohjaustuotteita ei voida suunnitella tämän tyyppiselle toiminnalle.Nämä ohjeet poistavat ongelman näiden kahden ohjaimen kohdistamisessa asteittain kasvavalle pinnalle.Vielä on kuitenkin otettava huomioon, että neliöohjainta ei ole suunniteltu rajaamaan rakoa ja päätytukea kohdistamalla siirtomekanismin läpi.Epäkeskeisestä kuormituksesta johtuen yksi ohjain ei ehkä sovellu sovelluksiin, joilla on laaja liikettäjä, kuten 300 mm.Ennen päätöksen tekemistä on tarkistettava ohjaimen vääntömomentti ja sen jäykkyys vääntömomenttikuormituksessa.
Suunnittelun joustavuus on erittäin tärkeä näkökohta komponenttien valinnassa.Usein optimaalisen suorituskyvyn saavuttamiseksi komponentteja on muokattava parantamaan toimivuutta tai sovittamaan haluttuun tilaan.Nelikulmaiset ohjauslaakerit ovat pienempiä kuin pyöreät kuulalaakerilaakerit verrattuna kuormitusluokkiin.Tällä tavoin, jos geometria tukee käyttäjän&# 39: n järjestelmävaatimuksia, käyttäjällä on melko optimoitu kuori.Jos muutoksia kuitenkin vaaditaan, tämä on helpompaa tehdä pyöreissä ohjausjärjestelmissä.Pyöreä muotoilu voidaan konfiguroida useilla tavoilla siten, että akselin pää on kiinteä ja sitä voidaan käyttää rakenneosana suuressa kokoonpanossa, ja se voidaan keskittää ja säteittäisesti akselikotelon reikien, tasojen ja halkaisijoiden läpi .Pyöreällä muotoilulla kuulaholkki voidaan ostaa erikseen, mikä voi olla ominaista vierekkäisten komponenttien, kuten alumiinin tai teräksen, poraamiselle
Akselipöytä vastaa.Akselipöytä tekee laakerista helpon asentaa ja antaa tietyn liikkumavaraa.
Joissakin sovelluksissa tasaisuus voi olla toinen tärkeä huomioon otettava tekijä.Kuulalaakerilaakerit toimivat yleensä hyvin sujuvasti, ja käsinkin tuntuu ero neliön ja pyöreän ohjaimen välillä, vaikka komponenttien ja sovelluksen välillä voi olla pieniä eroja ja yleensä puuttuvat teollisuuden kannalta merkitykselliset tasotiedot.Pistekosketus kuperalla pinnalla pallon ja ohjaimen välillä minimoi hankautumisen mahdollisuuden.Palloholkki toimii yleensä pienellä välyksellä tai kevyellä esikuormituksella, jonka nimellinen dynaaminen kuormitus on 1–2%, parantaen vakautta.Korkean johdonmukaisuutensa ja esikuormituksensa vuoksi neliömäisiä ohjauslaakereita voidaan käyttää joissain GG-osissa; lovi GG-osissa; tapauksissa.Useimmissa tapauksissa tämä on mahdollista, mutta jos tarvitaan instrumenttilaakereita, pyöreät ohjaimet voivat olla edullisempia.Lisäksi yksinkertaisen pyöreän geometrian ansiosta pyöreän holkin tiivisteet ovat yleensä luotettavia ja tuottavat vähemmän vettä.Kanttaisen ohjainpyyhkijän on oltava ohjaimen kuularadan mukainen kestävän tiivisteen aikaansaamiseksi.
Viimeinen huomio pyöreiden ohjaimien asentamisessa on ei-kuulatyyppiset polymeerin holkit akselille.Alumiinille tai muille alustoille soveltuvia korkealaatuisia laakerinluokan materiaaleja voidaan käyttää hyvän kuormitettavuuden (vastaa 20% pallon holkin kantokyvystä) aikaansaamiseksi ja pienemmän kitkakertoimen välillä välillä 0,05 - 0,25.Holkkilaakerit voivat toimia sujuvasti vaikeissa olosuhteissa hiukkasten kanssa, jotka voivat vahingoittaa tiiviisti suljettua kuulaholkkia, tai voivat toimia normaalisti iskukuormien vaurioittamissa kuulalaakerijärjestelmissä.Kuulakierron melu voi toisaalta olla ongelma kuulaholkki- tai neliöohjainlaakereissa, mutta suurelta osin näin ei ole näiden holkkilaakereiden tapauksessa.Karkaistujen teräskuilien, joissa on kuulaholkki, tarvetta ei ole, koska kosketuspinnat ovat jakautuneet suurelle alueelle.Ruostumattoman teräksen muotoilua voidaan käyttää sekä puhtaissa ympäristöissä, kuten puolijohteissa että lääkkeissä, että vaikeissa ympäristöissä, kuten ruoanvalmistuksessa.
Monissa tapauksissa suunnittelijoilla on suuri joustavuus teknologioiden valinnassa.Järjestelmän&# 39: n suorituskyvyn hienosäätö kunkin toiminnon parhailla komponenteilla tuottaa parhaan ratkaisun, mikä merkitsee kilpailuetua kustannuksissa ja suorituskyvyssä.Tämän optimaalisen ratkaisun saavuttamiseksi on kuitenkin otettava huomioon kokonaiskustannukset samoin kuin koneistus-, pintakäsittely- ja asennuskustannukset.