惡劣環境直線運動單元細節設計

作者:湯姆森Thomaon 日期:19/02/20 10:34 瀏覽:238

Thomson擁有超過50種獨特的直線運動單元直線模組,型材尺寸從25mm到285mm,負載范圍從300N 到60000N,速度最高到10m/s,加速度最高到40m/s2,行程最長到12m,重復精度最低0.01mm。


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直線運動單元種類

1. 滾珠絲桿、滾珠導軌型單元---適用于大推力,大負載,高精度和高剛度應用。

2. 滾珠絲桿、滑軌型單元---適用于苛刻環境中的低成本,大推力應用。

3. 皮帶傳動、滾珠導軌型單元---適用于高速,高加速度,高負載,長壽命應用;最高速度可高達5 m/s,最大加速度可高達40 m/s^2.

4. 皮帶驅動、滑軌型單元---適用于高速度,高加速度,低維護應用。

5. 皮帶驅動、導輪型單元---適用于高速,高加速度,中高負載應用;速度可高達10 m/s,加速度可高達40 m/s^2。

6. 直線提升單元---通常于其它直線運動單元一起,用于X-Y-Z配置。

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線性運動系統暴露于一系列極端的工業環境中。仔細地選擇和選擇運動系統組件,以及進行周到的工程審查,可以減輕惡劣工業條件下的風險。



設計任何機械線性運動系統的關鍵步驟是了解系統將在其下運行的環境條件。關鍵設計考慮因素包括:溫度,灰塵和污垢水平,化學暴露,沖洗過程,振動和沖擊載荷,輻射以及運動系統可能遇到的任何其他相關環境因素。在選擇材料之前,請確保記錄這些關鍵因素。捕獲實際數據并研究先前產品的故障代碼,以確保您使用的是事實而非觀點。

根據您收集的數據,通過選擇合適的材料,涂層和潤滑劑,利用供應鏈的應用專業知識來選擇合適的線性運動組件。接下來,制定一個可靠的測試驗證計劃,包括耐久性和環境測試,以確保您選擇的材料將提供您期望的使用壽命和可維修性。還可以考慮使用高度加速的壽命測試(HALT),該測試會逐漸提供更嚴重的環境壓力,其強度大大超過設備在使用中所能看到的水平。HALT通常在開發階段進行,以消除設計問題和邊緣組件。

直線運動單元

基于環境考慮選擇組件
新一代基于Web的尺寸確定和選擇工具簡化了選擇適當的組件材料以解決線性運動系統設計的環境問題的任務。您輸入工具輸入到計算中的關鍵應用參數,例如線性軸承載荷/壽命,滾珠絲杠載荷/壽命和滾珠絲杠臨界速度。您還需要輸入對于選擇正確的材料,覆蓋策略和潤滑方案至關重要的環境條件。例如,您可以選擇:

  • 水/化學噴霧/霧

  • 沖擊/壓機施加/振動

  • 中度至重度灰塵顆粒計數

  • 高壓/高溫沖洗

  • 水/化學飛濺,

  • 潔凈室


該應用將推薦線性滑塊功能-例如鍍鉻,不銹鋼組件或聚合物滑動軸承,以解決環境條件。

組件特征
滾珠導向器或軸承的導軌,軸或鋁表面將支撐軸承,并且通常以標準鋼,不銹鋼,鍍Armoloy或鍍鉻的形式提供。線性軸承提供系統的負載和力矩負載能力。示例包括圓軌直線球襯套軸承,異型軌,車輪導向裝置或聚合物導向裝置。多數軸承為標準的耐腐蝕(“ CR”)線性軸承或聚合物滑動軸承。將線性單元固定在一起的螺釘,螺栓和螺母的硬件選件通常以標準或不銹鋼形式提供。線性單元的密封或防護罩提供了多種選擇,從根本沒有罩,到波紋管,護罩或封閉式(理想密封)。最后,線性單元內還可以使用標準潤滑脂或潔凈室潤滑脂。

圓軌直線球軸承

圓軌直線球襯套軸承,型材軌道,車輪導向裝置或聚合物導向裝置也可用作抗腐蝕(“ CR”)線性軸承或聚合物滑動軸承。它們適用于涉及潔凈室,高溫或沖洗,化學噴霧和霧化或化學洗滌的應用。

1?按環境解決方案:清潔 -此環境的特征是機器車間設置。您可以預期會出現一些空氣傳播的顆粒和一定程度的濕度。但是,人員通常會在這種環境下工作,而沒有任何形式的防護裝備(口罩,呼吸器,局部灰塵或化學防護罩)。

解決方案:

  • 滾珠導軌:標準

  • 直線軸承:標準

  • 硬件:標準

  • 蓋:無蓋

  • 潤滑:標準油脂


選擇該解決方案的原因:在這些環境中,由于幾乎不需要擔心顆?;蚋g,因此可以接受標準的鋁和鋼部件。

2?中度至重度灰塵顆粒計數 -這種環境的特征是有足夠的空氣懸浮顆粒,要求操作員佩戴某種形式的呼吸防護裝置。帶有大型工業拋光機的造紙廠和工廠就是粉塵顆粒數很高的環境的示例。

解決方案:

  • 滾珠導軌:標準

  • 直線軸承:標準

  • 硬件:標準

  • 蓋:可以接受封閉(理想),護罩或波紋管

  • 潤滑:標準


設置此解決方案的原因:可以接受標準鋼部件,因為無需擔心腐蝕性。而是要注意防止顆粒進入軸承,滾珠導軌和驅動機構(可能是螺釘或皮帶)。對于大顆粒,可以使用波紋管罩或鋁罩罩。對于較細的顆粒,線性運動系統應具有堅固的密封系統,以保護上述內部零件。這種密封有兩種選擇。第一個是磁條密封,它由從結構支撐系統中通道的一端延伸到另一端的不銹鋼磁條組成。帶子固定在端蓋上,并用彈簧加載以保持張力。它們穿過滑架上的空腔,因此當橫穿系統時,鋼帶從滑架之前和之后的磁鐵上抬起。第二種潛在的密封技術是塑料蓋帶,它使用與底部擠壓件互鎖的順應性橡膠條,例如拉鏈頂部冷凍袋。舌槽輪廓的配合產生迷宮式密封,可防止微粒進入。

直線運動單元防水-防塵

防水-防塵

3?水/化學品飛濺 h-此環境表示產品可能暴露于間歇性液體飛濺的情況。例如,在大型打印應用中,可能會定期更改墨水的存儲空間,從而導致偶爾/意外的溢出。在這種環境下,流體與線性導軌的接觸可能是產品處理不當或位置組件位置不正確的結果,但通常不是正常應用過程的一部分。

解決方案:

  • 滾珠導 套:鍍鉻

  • 線性軸承:耐腐蝕

  • 硬件:不銹鋼

  • 蓋子:可以接受封閉(理想)或波紋管

  • 潤滑:標準


設置此解決方案的原因:對于這些應用,滾珠導軌和線性軸承必須耐腐蝕。對于圓軌軸承技術,這將意味著鍍鉻或440C不銹鋼軸系。直線軸承應具有鍍鉻的軸承板和不銹鋼球。較軟的不銹鋼球軸承和軸通??蓽p少30%的負載,這是設計的一部分。對于型材軌道軸承,建議使用薄密度鍍鉻,例如Duralloy。滑動軸承(通常稱為棱鏡導軌)是滾動軸承的替代選擇。棱鏡導軌是一種工程聚合物,具有很高的耐化學腐蝕性能。對于密封,根據化學飛濺的嚴重程度,波紋管就足夠了,但是完全密封的單元是理想的。

4?水化學噴霧/霧氣 -在嚴重性方面,此條件比上述環境高出一步。此處,噴霧或霧氣是過程的一部分,線性導軌會直接暴露于此元件中。這也可以表征為類似于在制冷應用中發現的冷凝環境。在加工過程中噴灑在機器零件上的冷卻液也屬于此類。在這種環境下,如果不提供機械保護,軸承和導向裝置將與流體接觸。

解決方案:

  • 滾珠導軌:鍍鉻

  • 線性軸承:耐腐蝕

  • 硬件:不銹鋼

  • 蓋子:封閉

  • 潤滑:標準


選擇此解決方案的原因:對于這些應用,必須有一個完全密封的單元。由于化學噴霧的嚴重性,強烈建議避免使用滾動軸承技術,并使用棱鏡導向軸承,如前所述。出于同樣的原因,在這些環境中,應盡可能避免使用滾珠絲杠驅動系統。相反,聚氨酯皮帶傳動系統將更適合處理腐蝕性化學環境。

滾珠導軌和承軌

滾珠導向器或軸承導軌和軸通常以標準鋼,不銹鋼,鍍Armoloy或鍍鉻的形式提供。這些線性軸承組件可提供系統的負載和力矩負載能力。它們適合諸如標準機加工車間,中度至重度灰塵顆粒計數以及帶有振動的沖擊壓機等應用。

5?高壓溫度/降壓 —該環境通常描述食品加工應用。在這里,設備可能會在壓力下被頻繁沖洗。滑塊不僅會與流體接觸,而且還會在清潔過程中受到很大的力。

解決方案:

  • 滾珠導軌:鍍鉻

  • 線性軸承:耐腐蝕

  • 硬件:不銹鋼

  • 蓋:無蓋

  • 潤滑:標準或潛在的食品級或高溫潤滑脂


選擇此解決方案的原因:沖洗環境將導致標準鋼零件生銹。鍍鉻,耐腐蝕的軸承和滾珠導軌應與不銹鋼硬件一起使用。也可以使用棱鏡導軌,但由于其聚合物材料的耐熱性不如金屬基滾動體,因此在高溫應用中應避免使用。線性單元應打開(無密封),并具有吹掃配件或排泄孔以清除沖洗液。對于高溫應用,可以使用特殊的高溫潤滑脂。在這種高溫情況下,應從系統上卸下所有密封件和其他塑料元件。

6?潔凈室 —盡管有些線性單元產品系列可以配置為100級潔凈室環境,但我們通常指的是ISO 3級(有時稱為Class1000)潔凈室環境。

解決方案:

?滾珠導 套:鍍鉻

?線性軸承:耐腐蝕,并去除密封圈/刮水器

?硬件:不銹鋼

?蓋:無蓋

?潤滑:潔凈室油脂


選擇此解決方案的原因:在潔凈室環境中,線性滑軌的運動產生的顆粒必須最少。需要鍍金屬以防止任何類型的生銹。還需要從線性系統中去除任何滑動元件。這意味著軸承導軌中沒有密封件/刮水器,線性單元上沒有蓋。應使用無塵室專用的特殊潤滑脂。

7? Impact / Press App./Vibration-此應用程序通常具有幾個不同的過程。通常與分揀設備相關的振動臺和振動臺屬于此類別。由于初始沖擊動力學而在滑架或鞍座上施加比正常載荷更高的壓力機應用程序也被視為此類應用程序的一部分。

解決方案:

  • 滾珠導軌:標準

  • 直線軸承:聚合物滑動軸承

  • 硬件:標準

  • 蓋:可選

  • 潤滑:標準


設置此解決方案的原因:聚合物型襯套的使用(如前所述,也稱為棱鏡導軌)比滾動體更好地應對高沖擊載荷應用。在這種情況下,滾動元件可能會因軸承與軸承表面的點對點接觸而破裂成一半或卡在軸承滾動元件的軌道上。但是,棱鏡導向裝置可以使載荷沿著平面均勻分布,這是振動的理想選擇。如果需要,可以根據棱鏡數量將棱鏡導軌與蓋板結合使用。------->>查看直線運動單元



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