デカルト ロボット、ガントリー システム、XY テーブルが含まれます。

リニアガイドとシステムは通常、下向き、上向き、横方向の荷重による直線力と、オーバーハング荷重による回転力の両方を受けます。回転力 (モーメント力とも呼ばれる) は、通常、システムが回転しようとする軸に基づいて、ロール、ピッチ、ヨーとして定義されます。

線形システムでロール、ピッチ、ヨーを定義するには、まず 3 つの主軸 X、Y、Z を確立する必要があります。

水平面の 2 つの軸は通常、X および Y として定義され、X 軸は運動方向にあります。Y 軸は動きの方向に直交 (垂直) しており、水平面内にあります。Z 軸は X 軸と Y 軸の両方に直交しますが、垂直面内に位置します。(Z 軸の正の方向を見つけるには、右手の法則を使用します。人差し指を X の正の方向に向けてから、Y の正の方向に曲げると、親指が Z の正の方向を示します。)

ロール、ピッチ、ヨーは、X、Y、Z 軸を中心とした回転力、またはモーメントです。純粋な線形力と同様に、これらのモーメント力は、ベアリングの寿命を計算したり、静荷重に耐える線形システムの適合性を判断したりするときに考慮する必要があります。

ロール: ロール モーメントは、システムを X 軸を中心に左右に回転させようとする力です。ロールの良い例は飛行機のバンクです。

ピッチ: ピッチ モーメントは、システムを Y 軸を中心に前から後ろに回転させようとします。ピッチを想像するには、飛行機の機首が下または上を向いていると考えてください。

ヨー: ヨーは、力によってシステムが Z 軸を中心に回転しようとするときに発生します。ヨーを視覚化するには、紐で吊り下げられた模型飛行機を想像してください。風が適切に吹いている場合、飛行機の翼と機首は水平を保ちます (横揺れや縦揺れはありません) が、飛行機は吊り下げられている紐の周りを回転します。これはヨーです。

ピッチ モーメントとヨー モーメントの両方により、リニア ベアリングの端にあるボールに過剰な負荷がかかります。この状態はエッジ ローディングと呼ばれることもあります。

ロール、ピッチ、ヨーのモーメントに対処する方法

リニア ガイドとシステムは、モーメント力よりも純粋な線形力の方が高い容量を備えているため、モーメント力を線形力に変換することで、ベアリングの寿命を大幅に延ばし、たわみを減らすことができます。ロールモーメントの場合、これを達成する方法は、ガイドごとに 1 つまたは 2 つのベアリングを備えた 2 つのリニアガイドを並列に使用することです。これにより、ロールモーメントの力が、各ベアリングに対する純粋な下向き荷重とリフトオフ荷重に変換されます。

同様に、1 つのガイドに 2 つのベアリングを使用すると、ピッチ モーメントの力が排除され、各ベアリングに対する純粋な下向き荷重とリフトオフ荷重に変換されます。1 つのガイドに 2 つのベアリングを使用すると、ヨー モーメントの力にも対抗できますが、この場合、結果として生じる力は各ベアリングにかかる​​横方向 (横方向) の力になります。