Prowadnice liniowe i systemy – w tym roboty kartezjańskie, systemy bramowe i tabele XY – są zwykle poddawane działaniu zarówno sił liniowych od obciążeń skierowanych do dołu, do góry i bocznych, jak i sił obrotowych od obciążeń poprzecznych. Siły obrotowe – nazywane również siłami momentu – są zwykle definiowane jako przechylenie, pochylenie i odchylenie, w oparciu o oś, wokół której układ próbuje się obrócić.
Moment jest spowodowany siłą przyłożoną przy dystans. Siła momentu nie powoduje obrotu, chociaż często jest mylona z momentem obrotowym, który jest siłą, która powoduje obrót ciała wokół osi.
Aby zdefiniować przechylenie, pochylenie i odchylenie w układach liniowych, najpierw musimy ustalić trzy główne osie: X, Y i Z.
Dwie osie płaszczyzny poziomej są zwykle zdefiniowane jako X i Y , przy czym oś X jest w kierunku ruchu. Oś Y jest prostopadła (prostopadła) do kierunku ruchu i również znajduje się w płaszczyźnie poziomej. Oś Z jest prostopadła do obu osi X i Y, ale znajduje się w płaszczyźnie pionowej. (Aby znaleźć dodatni kierunek osi Z, użyj reguły prawej ręki: skieruj palec wskazujący w kierunku dodatniego X, a następnie zwiń go w kierunku dodatniego Y, a kciuk wskaże dodatnie Z.)
W systemach wieloosiowych kierunek przemieszczania się dolnej osi jest zwykle definiowany jako oś X. Jeśli kolejna oś powyżej jest również pozioma, ta oś jest definiowana jako Y, a oś pionowa (nawet jeśli jest to druga oś, bezpośrednio na górze X), jest definiowana jako oś Z.
Przechylenie, pochylenie i odchylenie to siły obrotowe lub momenty wokół osi X, Y i Z. Podobnie jak czyste siły liniowe, te siły momentu należy wziąć pod uwagę przy obliczaniu trwałości łożyska lub określaniu przydatności systemu liniowego do wytrzymywania obciążeń statycznych.
Przechylenie: Moment przechylający to siła, która próbuje spowodować obracać się wokół własnej osi X, z boku na bok. Dobrym przykładem przechylenia jest pochylnia samolotu.
Łożyska recyrkulacyjne z ustawieniem „tył do tyłu” lub „ Układ bieżni O ”ma większą wytrzymałość na moment toczenia niż łożyska z układem„ przód-przód ”lub„ X ”, ze względu na większe ramię momentu utworzone przez linie styku między kulkami a bieżniami.
Źródło zdjęcia: Bosch Rexroth
Skok: moment pochylenia próbuje spowodować obrót systemu wokół własnej osi Y, od przodu do tyłu. Aby wyobrazić sobie pochylenie, pomyśl o nosie samolotu skierowanym w dół lub w górę.
Odchylenie: zbaczanie występuje, gdy siła próbuje spowodować obrót systemu wokół własnej osi Z. Aby zwizualizować odchylenie, wyobraź sobie model samolotu zawieszony na sznurku. Jeśli wiatr wieje dobrze, skrzydła i dziób samolotu pozostaną poziomo (bez kołysania lub kołysania), ale będzie się obracać wokół struny, na której jest zawieszony. To jest odchylenie.
Zarówno momenty pochylające, jak i momenty odchylające powodują nadmierne obciążenia kulek znajdujących się na końcach łożyska liniowego, co jest czasami określane jako obciążenie krawędziowe.
Kredyt obrazu: NSK
Jak przeciwdziałać momentom przechylającym, pochylającym i odchylającym
Prowadnice liniowe i systemy mają większe możliwości dla czystych sił liniowych niż dla sił momentowych, więc rozdzielenie sił momentu na siły liniowe może znacznie zwiększają żywotność łożysk i zmniejszają ugięcia. W przypadku momentów tocznych sposobem na to jest użycie dwóch prowadnic liniowych równoległych, z jednym lub dwoma łożyskami na prowadnicę. To przekształca siły związane z momentem toczenia na czyste obciążenia skierowane w dół i oderwania na każdym łożysku.
Podobnie, użycie dwóch łożysk na jednej prowadnicy może wyeliminować siły związane z momentem skoku, przekształcając je w czyste obciążenia skierowane w dół i oderwania na każdym łożysku. Użycie dwóch łożysk na jednej prowadnicy również przeciwdziała siłom odchylającym, ale w tym przypadku powstałe siły są siłami bocznymi (bocznymi) na każdym łożysku.
Źródło obrazu: NSK
Źródło obrazu funkcji: Newport