Kaikissa liikejärjestelmissä on tärkeää ymmärtää kohdistettujen ja niistä aiheutuvien kuormien tyyppi ja suunta laakerin käyttöiän määrittämiseksi ja taipuman analysoimiseksi. Lineaariliikejärjestelmissä käytämme tyypillisesti karteesisia koordinaatteja (X, Y ja Z) kuormien sijainnin ja suunnan määrittämiseen. Pyörivien komponenttien, kuten ruuvien, hammastanko- ja hammaspyöräkäyttöjen tai hihna- ja hihnapyöräjärjestelmien, kuormia kuvataan tyypillisesti aksiaalisina tai radiaalisina – termit ovat omaksuttu pyörivien laakerien tekniikasta. Näitä termejä käytetään joskus myös lineaarijohteiden kuormien kuvaamiseen, vaikka niiden suhde kuormitussuuntaan voi vaihdella valmistajan ja ohjaimen tyypin mukaan.
Tässä tarkastellaan, miten radiaaliset ja aksiaaliset kuormitukset vaikuttavat lineaariliikkeisiin ja selitetään termit, joita yleisesti käytetään kuvaamaan lineaarijohteiden kuormituksia.
Aksiaalikuormat: Kulkusuunnan suuntaisesti
Pyörivien laakereiden terminologiassa aksiaalikuormat määritellään pyörimisakselin (X-akselin) suuntaisiksi kuormiksi, ja pyörivät lineaarikäytöt – kuten ruuvit, hihna- ja hihnapyöräjärjestelmät tai hammastanko- ja hammaspyöräkäytöt – käyttävät myös tätä terminologiaa. Aksiaalikuormat ovat kuormia, jotka järjestelmän on voitettava liikkeen tuottamiseksi, ja niitä kutsutaan yleisesti myös työntökuormiksi. Kuula- ja lyijyruuvikäytöissä aksiaalikuormat voivat myös johtaa ruuviakselin taipumiseen tai nurjahtamiseen.
Huomaa, että lineaarijohteet eivät tue aksiaalisia kuormia, koska niiden ainoa vapausaste (liikeaste) on X-akselin suuntainen.
Radiaalikuormat: Kohtisuorassa kulkusuuntaan nähden
Kuten pyörivät laakerit, lineaarikäytön terminologia määrittelee säteittäiset kuormat kuormaksi, joka esiintyy kohtisuorassa liikeakseliin nähden Y- tai Z-suunnassa. (Huomaa, että kolmen ortogonaalisen akselin välisessä kulmassa esiintyvät kuormat voidaan jakaa komponentteihin, jotka esiintyvät puhtaasti X-, Y- tai Z-suunnassa.)
Koska lineaarikäyttömekanismit on suunniteltu kestämään vain aksiaalisia kuormia – ei säteittäisiä kuormia – niitä käytetään tyypillisesti yhdessä lineaarijohteiden kanssa, jotka tukevat säteittäisiä kuormia Y- (vaakasuora) tai Z- (pystysuora) suunnassa.
Lineaarijohteiden terminologia vaihtelee liikeakseliin nähden kohtisuorassa olevien kuormien kuvaamisessa riippuen johteen tyypistä ja siitä, vaikuttaako kuorma Y- vai Z-suunnassa. Esimerkiksi koska pyöreillä akselilla varustetuilla lineaarijohteilla on kyky pyöriä, käytetään tyypillisesti termiä "säteittäinen kuorma".
Pyörimättömien lineaarijohteiden – kuten profiloitujen kisko-ohjaimien, ristikkäisten rullajohteiden tai lohenpyrstöliitosten – Z-akselin suuntaisia säteittäisiä kuormia kuvataan usein "normaalikuormituksiksi", "vetokuormituksiksi" (positiiviseen Z-suuntaan) tai "puristuskuormituksiksi" (negatiiviseen Z-suuntaan).
Y-akselin suuntaisia kuormia (vaakasuora, kohtisuorassa liikesuuntaan nähden) kutsutaan usein "sivuttaiskuormiksi", "sivuttaiskuormiksi" tai "poikittaisiksi kuormiksi". On tärkeää huomata, että vaikka lineaarijohteet on suunniteltu käsittelemään kuormia sekä Y- että Z-suunnassa, laakerityyppi ja kiskojen järjestely voivat johtaa erilaisiin kuormituskapasiteetteihin eri suunnissa.
Teleskooppijohteiden kuormien nimeämiskäytäntö, jotka usein asennetaan sivulleen, eroaa muiden lineaarijohteiden nimeämiskäytännöstä. Teleskooppijohteissa säteittäiset kuormat, jotka esiintyvät pystysuunnassa, vaikuttavat johteen sivua kohti. Ja aksiaaliset kuormat, jotka esiintyvät vaakasuunnassa, kohtisuorassa kulkusuuntaan nähden, vaikuttavat johteen yläosaa kohti (tai siitä poispäin).
Julkaisun aika: 07.03.2022