Roulements linéaires: spécifications de force et de couple expliquées

Palier linéaireS ou les guides linéaires sont des mécanismes de support conçus pour vous permettre de déplacer facilement un poids significatif le long d'un seul axe. Un avantage des roulements linéaires sur d'autres supports linéaires, comme Times de tiroir, c'est qu'ils sont également capables de manipuler les causes de couples par des charges inégales qui protégeront d'autres composants d'actionnement. C'est pourquoi vous verrez souvent les spécifications de couple et de force répertoriées pour les roulements linéaires, en particulier pour les roulements linéaires de style rouleau. Vous verrez également souvent deux spécifications de force données; L'un pour la compression et l'autre pour la tension. Ce blog visera à expliquer toutes ces spécifications afin que vous puissiez en mieux comprendre et être en mesure d'identifier le bon roulement linéaire pour votre prochain projet. Si vous souhaitez en savoir plus sur les roulements linéaires ou avez besoin d'un rafraîchissement, consultez notre Roueur linéaire 101 Blog.

Force les spécifications

Compression

Compression de roulement linéaire

La compression est lorsque les forces poussent vers le bas sur un objet, comme dans le diagramme ci-dessus, et est probablement la spécification la plus souvent nécessaire. Si la spécification de la force de compression est dépassée, elle pourrait entraîner une usure excessive ou une défaillance complète du roulement. La spécification de la force de compression sera généralement toujours plus élevée que la spécification de la force de tension car il est beaucoup plus difficile d'écraser un mécanisme solide, comme un roulement linéaire, par rapport à le séparer.

Tension

 Roueur linéaire en tension

La tension se produit lorsque les forces tirent ou étirent un objet, comme dans l'exemple ci-dessus. La quantité de tension qu'un roulement linéaire peut gérer est généralement inférieure à la compression en raison de la conception de roulements linéaires. Pour les roulements linéaires de style rouleau, comme notre Série FA-SGR-35, la tension met une contrainte sur les arbres de roulement à rouleaux utilisés pour connecter les rouleaux à la cartouche et peut provoquer des fissures qui entraîneront une défaillance. Alors que les forces de compression mettent également une contrainte sur ces arbres, la séparation en raison de la tension entraînera ces fissures se propageant beaucoup plus rapidement. Pour les roulements linéaires de contact coulissant, comme notre Série FA-MGR-15, le principe ci-dessus est également vrai, mais la contrainte se produit sur le rail et est affectée par sa conception.

Déterminer les forces

Dans votre candidature, vous devrez déterminer toutes les forces impliquées pour identifier si votre palier linéaire connaîtra des tensions ou une compression. L'utilisation de diagrammes corporels libres, comme ceux ci-dessus, peut être utilisé pour identifier toutes les forces et leurs instructions que votre roulement linéaire connaîtra. Vous pouvez ensuite résumer toutes les forces pour déterminer la direction et l'ampleur de la force résultante sur votre roulement linéaire qui peut être utilisé pour déterminer la taille minimale du roulement linéaire requise, bien que vous deviez toujours ajouter un facteur de sécurité pour vous assurer que votre application ne fait pas t échec. Si votre condition de chargement est assez dynamique, vous devrez peut-être déterminer la force résultante sur votre roulement linéaire à plusieurs conditions de chargement car il est possible d'avoir votre expérience de roulement linéaire à la fois la tension et la compression à différents points en une seule application.

Spécifications de couple

Un couple est une force de virage qui provoque la rotation et est égale à la force appliquée fois la distance perpendiculaire au point de rotation. Les couples peuvent être causés par des charges hors centre et / ou déséquilibrées. Une spécification de couple fait référence à la quantité de couple déséquilibré que la cartouche du roulement linéaire peut gérer avant d'échouer. Les spécifications de couple sont généralement répertoriées pour chaque axe et se réfère au couple maximal de cet axe. Si la spécification de couple sur chaque axe est différente, vous devez confirmer comment le fournisseur a étiqueté chaque axe. Pour les exemples ci-dessous, l'axe x est l'axe de mouvement pour le guide linéaire, l'axe y est l'axe latéralement et latérale et l'axe Z est l'axe de haut en bas. Encore une fois, ce n'est peut-être pas ainsi que votre fournisseur a étiqueté son axe et vous devriez confirmer leur étiquetage.

Couples sur l'axe x

Couple de roulement linéaire sur l'axe X  

L'exemple ci-dessus montre une situation où un couple sur l'axe X se produirait. Comme le centre de gravité de la charge n'est pas aligné avec le centre de gravité de la cartouche, la charge essaiera de faire tourner la cartouche provoquant un couple. Le centre de gravité de la charge serait toujours perpendiculaire dans ce cas. Un couple sur l'axe x se produirait également s'il y avait une force de déséquilibre qui agissait sur la charge dans une orientation similaire à l'exemple ci-dessus.

Couples sur l'axe y

 Couple de roulement linéaire sur l'axe y

Un couple sur l'axe y peut également être causé lorsque le centre de gravité de la cartouche et la charge ne s'alignent pas, mais dans ce cas, le centre de gravité de la charge est toujours parallèle avec le rail du roulement linéaire, comme montré ci-dessus. Ces couples essaieront de retourner la cartouche. Un couple sur l'axe y se produirait également s'il y avait une force de déséquilibre qui agissait sur la charge dans une orientation similaire à l'exemple ci-dessus.

Couples sur l'axe z

Couple de roulement linéaire sur l'axe z 

Un couple sur l'axe z serait très probablement causé par une force de déséquilibre qui est éteinte au centre du centre de gravité, comme ci-dessus. Ce couple essaiera de faire tourner la cartouche ou d'être délogé du rail.

Déterminer les couples

Comme avec les forces, vous devrez déterminer toutes les forces impliquées dans votre demande ainsi que dans quelle mesure elles agissent pour le centre de gravité de la cartouche pour déterminer les couples impliqués. Encore une fois, vous pouvez également utiliser des diagrammes corporels libres, comme ceux ci-dessus, pour visualiser les forces et déterminer si elle provoquera ou non un couple ainsi que la direction de ce couple. Bien que les exemples ci-dessus soient simples, votre application peut être plus complexe et impliquer plusieurs couples. Comme avec les forces, vous devrez résumer tous les couples de chaque axe pour déterminer la spécification de couple minimum pour votre palier linéaire, bien que vous deviez toujours ajouter un facteur de sécurité.

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