MarMotion | 专业知识

设计与功能

MarMotion 旋转冲程轴承由作为滚动体的圆柱形组件(导套和轴)和钢珠组成,它们被安全地存放在黄铜或塑料隔离圈中,但仍易于移动。

导向轴、滚珠和导套都经过硬化和精加工。材料的结构因经过精心的热处理而实现稳定。

预加载的滚珠在 导套和导向轴之间无滑动滚动。可进行线性运动、旋转和线性-旋转组合运动。在线性运动中,滚珠隔离圈总是在导套和导向轴之间走过 1/2 的行程路径。线性运动的最大长度由滚珠隔离圈和导套的总长度决定。  

设计与功能

预加载

精确调整的预紧力是实现最佳和可靠功能的先决条件。它根据制造公差专门制造和定义。预紧力 v 是与轴接触的两个相对球的尺寸与导套内径d1 之间的差。

预加载尺寸

对于大多数应用,我们推荐下表中的预紧力。这些数值是基于理论知识和实践经验的。

预加载尺寸

v = dw + 2 · k - d1 [mm]
d1 = dw + 2 · k - v [mm]

预紧力值

通过这些预紧力值,旋转冲程轴承实现了高刚性水平和非常平稳 的运动。当订购由导向轴、滚珠隔离圈和导套组成的整套旋转冲程轴承时,这些组件已经出厂时进行配对。这确保预紧力精确地调整到最佳状态。

由于制造公差(IT 3)的分散范围 ,导套、滚珠隔离圈和导向轴的组合如果没有适当配对,会导致不利的预紧力,从而偏离表中的推荐值。因此,旋转冲程轴承 应整套订购,特别是迷你规格的旋转冲程轴承 。

dw [mm]v [µm]
2,5 / 30,5 - 2
4 / 51 - 3
6 / 82 - 4
10 / 123 - 5
14 / 254 - 7
30 / 424 - 8
50 / 636 - 10
80 / 1008 - 12

预紧力的含义

预紧力确保 MarMotion 旋转冲程轴承绝对没有间隙。对于有特殊条件的应用,可以在订购时指定所需的预紧力。

小预紧力可使旋转冲程轴承非常平稳地运行,但刚性是有限的。负载能力和刚性随预紧力的增大而增大。非常高的预紧力会导致更多的滚动摩擦。

过高的预紧力将导致粗糙和沉重的运行。旋转冲程轴承会可能会因表面过高的材料应力 而过载 。旋转冲程轴承的狭窄制造公差可以避免此问题。因此,必须小心处理导套 ,以确保直径 在组装时不变形。

未加载/已加载的预紧力

导套,固定
PR = - 应用在 轴上的径向力
P0 = 顶点处滚珠上的力
Pi = - 负载顶点外的滚珠上的力
δR = 衬套轴与轴之间的径向偏移量
v = 预紧力

最佳预紧力

如果将带有 PR 力的径向负载应用到旋转冲程轴承上,那么导套和轴的轴线偏移值为 δR。允许的值 δR 取决于 预紧力 v。 最佳预紧力需根据必要的负载能力和刚性来选择。   

图中显示了取决于预紧力和径向负载的旋转冲程轴承的径向中心偏移量 。对于给定的径向力,小预紧力的中心偏移量相对较大:旋转冲程轴承 是软的。在大预紧力下,相同径向力的中心偏移量要小得多:旋转冲程轴承 是硬的。

考虑到赫兹应力、制造公差和旋转冲程轴承安装和运行过程中组件的变形,以及滚珠的弹性 ,以下数值 δR = 0.5 · v 被用作计算基础,作为运行中允许的最大中心偏移量。该条件满足指定的“特定额定负载” C10。 对 零间隙的要求得以实现。  

预紧力/中心偏移量

轴和滚珠直径的分配

滚珠直径 k 对摩擦力的大小有影响;较大滚珠比较小滚珠更易滚动。

另一方面,与少量大滚珠相比,大量较小的滚珠对振动的阻尼能力更好。出于此原因,且由于安装空间往往有限,因此通常会优先考虑较小滚珠。通过从迷你规格中选择包含较小滚珠的导套和滚珠隔离圈,可减少滚珠轴承导轨所需的安装空间。

MarMotion 旋转冲程轴承的轴和滚珠直径以及滚珠数量的分配是通过详细研究确定的 。

摩擦系数 µ

MarMotion 旋转冲程轴承运行无粘滑。
以下摩擦系数适用于径向负载:

高 µ = 0.001-0.002
平均 µ = 0.003-0.004
低 µ = 0.005-0.008

旋转冲程轴承的滚动摩擦力 由 预紧力引起的内部负载 和外部径向力的影响 决定。当径向负载较低时,由预紧力和隔离圈引起的摩擦占比较大。因此,当径向负载降低时,摩擦系数 µ 增大。在径向负载较小且要求运动非常平稳 的情况下,必须采用低预紧力。

影响变量
  • 辊元件的表面光洁度
  • 预紧力和负载值
  • 滚珠数量
  • 隔离圈摩擦力
  • 润滑
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