Подробнее о предварительном натяге линейной направляющей 

Предварительный натяг — это усилие, предварительно приложенное к стальным шарикам. Предварительный натяг заключается в увеличении диаметра шариков и использовании отрицательного зазора между шариками и дорожкой качения для создания предварительного натяга. Предварительный натяг линейной направляющей устраняет зазор между линейной направляющей и линейной направляющей. Увеличение предварительного натяга увеличивает жесткость линейной направляющей и уменьшает прогиб под действием внешних нагрузок.

Каковы уровни предварительного натяга? Понимание величины предварительного натяга помогает оптимизировать работу линейных направляющих. Предварительный натяг подразделяется на различные уровни в зависимости от требований к точности и жесткости, обычно включающие легкий, средний и большой предварительный натяг. Каждый уровень имеет свое эксплуатационное назначение.

Легкий предварительный натяг: Легкий предварительный натяг означает приложение небольшого начального усилия плотной посадки между кареткой и направляющей, что позволяет системе поддерживать слегка плотный, беззазорный контакт без значительного сопротивления и нарушения плавности движения. Легкий предварительный натяг обычно используется в приложениях с чрезвычайно высокими требованиями к трению и плавности движения, особенно в высокоскоростных системах с низкой нагрузкой. Примерами служат прецизионное испытательное оборудование, полупроводниковое оборудование и высокоточные платформы ЧПУ. Эти области применения требуют высокоточного управления без значительных внешних усилий.

Средний предварительный натяг: Средний предварительный натяг обеспечивает ощутимый предварительный натяг между ползуном и направляющей, что подходит для оборудования с большими нагрузками, высокими силами резания или высокими требованиями к динамическим характеристикам. Он обеспечивает достаточную жесткость для работы при средних нагрузках и скоростях, сохраняя при этом приемлемое трение. Подходит для обрабатывающих центров с ЧПУ, упаковочного оборудования и т. д.

Высокий предварительный натяг: Высокий предварительный натяг обеспечивает большое усилие натяжения между ползуном и направляющей, значительно повышая жесткость и несущую способность системы, позволяя направляющей сохранять высокую точность и стабильность при интенсивном резании, сильных ударах или высокочастотных динамических движениях. Этот уровень преднатяга идеально подходит для мощных станков, высокоскоростных автоматизированных станков с большой нагрузкой и другого оборудования, подверженного воздействию высоких динамических сил или крутящих моментов. В противном случае это может привести к нестабильности системы.

Каждый уровень соответствует различным условиям эксплуатации и механическим требованиям.

Правильный выбор уровня преднатяга обеспечивает оптимальную производительность и длительный срок службы системы линейных направляющих.

Ключевые факторы, которые следует учитывать при выборе преднатяга линейных направляющих.

Точность позиционирования: Линейные направляющие без преднатяга имеют некоторый люфт, который может повлиять на точность позиционирования.

Поэтому в приложениях, где точность позиционирования критически важна, таких как захват и размещение, дозирование и контроль, рекомендуется меньший преднатяг.

Важно отметить, что более высокий преднатяг не обязательно обеспечивает более высокую точность позиционирования, если только область применения (например, станки) не предполагает прогиба и вибрации, в этом случае его следует учитывать.

Прогиб: Более высокий преднатяг приводит к большей жесткости и меньшему прогибу линейной направляющей. Любой прогиб, даже самый малый, влияет на общую повторяемость системы. Этот эффект более выражен, если нагрузка или рабочая зона находятся далеко от системы линейных направляющих. Если область применения также подвержена ударным нагрузкам и вибрации, но требует высокой точности позиционирования, например, в станках, требуется больший преднатяг на 6–8%.

Даже небольшие прогибы в корпусе подшипника усиливаются на конце роботизированной руки. Поэтому предварительный натяг особенно важен на конце роботизированной руки, когда рабочая зона находится далеко от узла линейной направляющей. Например, станкам часто приходится отводить тяжелые предметы от корпуса подшипника. В приложениях, требующих высокой жесткости и малого прогиба для точной обработки деталей, обычно требуется предварительный натяг от 5% до 8%. Чем выше жесткость линейной направляющей, тем меньше ее прогиб.

Выбор преднатяга

Преднатяг создает внутреннюю силу в подшипнике, аналогичную приложенной статической нагрузке, действующую как статическая сила. Эту преднатяг необходимо учитывать при расчете статической нагрузки и ресурса подшипника в дополнение к приложенной статической нагрузке. Однако эта внутренняя сила компенсируется при приложении внешней нагрузки. Для большинства линейных подшипников преднатяг можно игнорировать при расчете ресурса подшипника и статической нагрузки, если приложенная нагрузка равна или превышает преднатяг более чем в 2,8 раза.

Предварительный натяг увеличивает усилие, необходимое для перемещения корпуса подшипника, что может потребовать использования более мощного двигателя и связанных с ним компонентов. Кроме того, более высокий предварительный натяг приводит к повышенному тепловыделению внутри корпуса подшипника, ускоряя износ и сокращая срок службы.

Заключение

Чрезмерный предварительный натяг увеличивает износ системы и энергопотребление. Убедитесь, что уровень предварительного натяга соответствует эксплуатационным требованиям конкретного применения. Всегда следуйте рекомендациям производителя по установке, регулировке и обслуживанию предварительного натяга. Это гарантирует работу линейной направляющей в пределах заданных допусков и предотвращает повреждения.