Кіріспе
Бір бағытта еркін қозғалысты қамтамасыз ететін механикалық подшипник – сызықтық қозғалыс подшипнігі немесе сызықтық жылғыш. Сызықтық қозғалыс подшипніктерінің көптеген түрлері бар. Машиналық жылғыштар, X Y үстелдері, ролик үстелдері және кейбір құйрықша жылғыштар сияқты моторланған сызықтық жылғыштар – қозғалтқыш механизмдермен қозғалатын подшипниктер. Барлық сызықтық жылғыштар моторланған емес, ал моторсыз доптық жылғыштар, шарлы подшипниктері бар жылғыштар және ролик жылғыштар инерциямен немесе қолмен жұмыс істейтін жабдықтар үшін төмен сүргішті сызықтық қозғалысты қамтамасыз етеді. Барлық сызықтық жылғыштар шарлы подшипниктерге, құйрықша подшипниктеріне, сызықтық ролик подшипниктеріне, магниттік немесе сұйықтық подшипниктеріне негізделген сызықтық қозғалысты қамтамасыз етеді. X Y үстелдері, сызықтық сатылар, машиналық жылғыштар және басқа да жетілдірілген жылғыштар X және Y көп осьті қозғалысты қамтамасыз ету үшін сызықтық қозғалыс подшипниктерін пайдаланады.
A linear motion bearing or linear slide is a bearing designed to provide free motion in one direction. There are many different types of linear motion bearings. Motorized linear slides such as machine slides, X Y tables, roller tables and some dovetail slides are bearings moved by drive mechanisms. Not all linear slides are motorized, and non motorized dovetail slides, ball bearing slides and roller slides provide low friction linear movement for equipment powered by inertia or by hand. All linear slides provide linear motion based on bearings, whether they are ball bearings, dovetail bearings, linear roller bearings, magnetic or fluid bearings. X Y tables, linear stages, machine slides and other advanced slides use linear motion bearings to provide movement along both X and Y multiple axis.
Дөңгелекті элементтің подшипниктері
Дөңгелекті элементі бар подшипниктер әдетте, сыртқы сақина тәрізді цилиндрлі бөліктен және қақпақтармен бекітілген бірнеше қатар шарлардан тұрады. Қақпақтар бастапқыда қатты металдан өңделген, бірақ олар тез арада штампталған қақпақтармен алмастырылды. Бұл подшипниктер тегіс қозғалыс, төмен үйкеліс, жоғары беріктік және ұзақ қызмет ету мерзімімен сипатталады. Олар экономикалық тиімді, күтіп-ұстау және ауыстыру оңай. Thomson Industries (қазір Altra Industrial Motion компаниясына тиесілі) бірінші болып [қазіргі кезде сызықты шарлы подшипниктер деп белгілі] подшипниктерді өндіргені үшін мойынсоқ алады. Дөңгелекті элементі бар подшипниктер, әдетте, қатайтылған болаттан немесе тот баспайтын болаттан жасалған біліктерде (жолдарда) жақсы жұмыс істеуі үшін жасалған. Дөңгелекті элементі бар подшипниктер, жалпақ подшипниктерге қарағанда берік. Дөңгелекті элементі бар подшипниктер ластануға төзімді емес және тығыздағыштарды қажет етеді. Дөңгелекті элементі бар подшипниктерге майлау қажет. Дөңгелекті элементі бар подшипниктер екі түрде шығарылады: шарлы подшипниктер және роликтер.
Шарлы подшипниктер слайдтары
Шарлы сырғанаулар деп те аталатын шарлы подшипниктер сырғанаулары – сызықтық сырғанаулардың ең көп таралған түрі. Шарлы подшипниктер сырғанаулары бір осьті сызықтық конструкция бойынша тегіс және дәл қозғалысты қамтамасыз етеді, бұл сызықтық негізге орналастырылған шарлы подшипниктердің көмегімен жүзеге асырылады, ал өзін-өзі майлау қасиеттері сенімділікті арттырады. Шарлы подшипниктер сырғанауларының қолданылу салаларына нәзік аспаптар, роботты құрастыру, жиһаз, жоғары сапалы тұрмыстық техника және таза бөлмелер жатады, олар негізінен өндіріс индустриясына, сондай-ақ жиһаз, электроника және құрылыс салаларына қызмет етеді. Мысалы, жиһаз индустриясында кеңінен қолданылатын шарлы подшипниктер сырғанауы – шумақтарға арналған шарлы подшипниктер сырғанауы. Әдетте алюминий, ауырланған суық прокатталған болат және мырышталған болат сияқты материалдардан жасалған шарлы подшипниктер сырғанаулары, төрт таяқшамен ұсталған және негіздің әртүрлі жақтарында орналасқан екі шарлы подшипник қатарынан тұрады, бұл сырғанаушыны шарлы подшипниктер бойымен тегіс сызықтық қозғалыс үшін қолдайды. Бұл төмен үйкелісті сызықтық қозғалыс жетек механизмімен, инерциямен немесе қолмен басқарылуы мүмкін. Шарлы подшипниктер сырғанауларының жүктеме сыйымдылығы олардың өлшеміне қарағанда басқа сызықтық сырғанауларға қарағанда төмендеуге бейім, себебі шарлар тозу мен сыртқы әсерге төзімділігі аз. Сонымен қатар, шарлы подшипниктер сырғанаулары корпустың немесе жетек жүйесінің ішіне орналастыру қажеттілігімен шектеледі. Сызықтық айналымды шарлы подшипниктердің қозғалу қашықтығы тек олардың рельсінің ұзындығымен ғана шектеледі, себебі шарлар подшипник корпусының ішінде айналып отырады. Сызықтық айналымсыз шарлы подшипниктерде шарлар тірекке орнатылады және айналымсыз тек бір ось бойымен қозғалады. Шақтар айналып отырмағандықтан, бұл типтегі подшипниктер өте тегіс қозғалыс бере алады. Дегенмен, айналымсыз сызықтық шарлы подшипниктердің қозғалу қашықтығы тіректің ұзындығымен шектеледі.
Рольдік слайдтар
Рольдік сырғанаулар, сонымен қатар крест тәрізді роликтермен сырғанаулар деп те аталады, инерциямен немесе қолмен жұмыс істейтін жабдықтар үшін төмен сүргіштікпен сызықтық қозғалысты қамтамасыз ететін моторсыз сырғанаулар болып табылады. Рольдік сырғанаулар сызықтық роликтерге негізделген, олар көбінесе ауыр жүктемелерді көтеру және қозғалысты жақсырақ басқару үшін крест тәрізді орналастырылады. Өндіріс, фотоника, медицина және телекоммуникация салаларында қолданылатын рольдік сырғанаулар әмбебап және таза бөлмелер, вакуумдық орта, материалдарды тасымалдау және автоматтандыру машиналарын қамтитын көптеген қолдануларға бейімделуге болады. Рольдік сырғанаулар шарлы подшипниктерге ұқсас жұмыс істейді, бірақ вагонда орналасқан подшипниктер шар тәрізді емес, цилиндр тәрізді болады. Роликтер 90° бұрышта бір-бірімен кесісіп, роликтерді қоршап тұрған төрт жартылай жалпақ және параллель таяқшалар арасында қозғалады. Роликтер "V" тәрізді ойысқан төсемелік аралықтардың арасында орналасқан, біреуі жоғарғы вагонда, екіншісі негізде. Әдетте, подшипниктер корпусы алюминийден, ал роликтер болаттан жасалады. Рольдік сырғанаулар өздігінен тазаланбаса да, кір мен шаң сияқты аз мөлшердегі ластаушы заттар бар ортаға жарамды. Сызықтық сырғанаулардың ең қымбат түрлерінің бірі ретінде рольдік сырғанаулар жинақтамалы сырғанаулар мен қос вагондар арқылы бірнеше ось бойында сызықтық қозғалысты қамтамасыз ете алады. Рольдік сырғанаулар шарлы подшипниктердегідей нүктелік емес, сызықтық жанасуды ұсынады, бұл тасымалдағыш пен негіз арасындағы тұрақты жанасуға байланысты кеңірек жанасу бетін жасайды және эрозияның азаюына әкеледі.
Құйрық слайдтары
Довтаил слайдтары немесе довтаил жолдары әдетте құйма темірден жасалады, бірақ қатты жабынталған алюминийден, ацетальдан немесе тот баспайтын болаттан да жасалуы мүмкін. Кез келген подшипник сияқты, довтаил слайды тұрақты сызықтық негізден және жылжымалы шанадан тұрады. Довтаил шанасы V пішіндес немесе довтаил пішіндес шығыңқы арнаға ие, ол сызықтық негіздің сәйкес пішіндес ойысына бекітіледі. Довтаил шанасы өз негізінің ойысына орнатылғаннан кейін, шана ойыстың сызықтық осінде бекітіліп, еркін сызықтық қозғалысқа мүмкіндік береді. Егер платформа довтаил слайдының шанасына бекітілсе, довтаил кестесі құрылады, ол жүк көтеру қабілетін арттырады. Довтаил слайдтары жүк көтеру сыйымдылығы, қолжетімділігі және беріктігі жағынан артықшылықтарға ие. Ұзақ қашықтыққа қозғала алатын довтаил слайдтары басқа подшипниктерге қарағанда соққыға төзімді және химиялық заттарға, шаң мен кірге төзімді. Довтаил слайдтары моторлы, механикалық немесе электромеханикалық болуы мүмкін. Электрлік довтаил слайдтары шарлы бұрандалар, белбеулер және кабельдер сияқты түрлі құрылғылармен қозғалады, олар қадамдық моторлар, сызықтық моторлар және қол дөңгелектері сияқты функционалдық моторлармен қуаттандырылады. Довтаил слайдтары тікелей байланыс жүйесі болып табылады, сондықтан олар CNC станоктары, шаттл құрылғылары, арнайы машиналар және жұмыс ұстағыш құрылғылар сияқты ауыр жүктемелерге қолдануға қолайлы. Негізінен өндіріс және зертханалық ғылым салаларында қолданылатын довтаил слайдтары жоғары дәлдікті қажет ететін қолданбалар үшін өте ыңғайлы.
Құрама слайдтар
Слайдтар екі немесе бірнеше бөлімнен құралуы мүмкін. Екі бөлімді слайдтың ұзындығы қысылған слайдтың жалпы ұзындығының шамамен 3/4 бөлігіне дейін созылуы мүмкін. Құрама слайд әдетте үш бөлімнен тұрады: бекітілген, аралық жүзгіш бөлік және жабдыққа қосылған бөлік. Құрама слайд кем дегенде қысылған слайдтың ұзындығына дейін, көбінесе одан да ұзаруы мүмкін. Тіректі слайдтардың жағдайында, бұл жабдықтың толыққанды тіректен шығуына мүмкіндік береді, соның арқасында жабдықтың артқы жағына қызмет көрсетуге немесе кабельдерді қосуға қол жеткізуге болады.
Рафт слайдтары
Рафт слайдтары 19 дюймдік немесе 23 дюймдік рафттарға жабдықтарды орнату үшін арнайы жасалған. Олар үйкеліс подшипниктері, шарлы подшипниктері немесе роликлі подшипниктері болуы мүмкін. Олар рафттағы бекіту тесіктеріне сәйкес келетін өлшемде жасалады және рафттың соңындағы бекіту жиектерімен жабдықталған. Кейбір жағдайларда, бір бекіту жиегі рафт слайдының құрамына кіреді, ал екінші ұшына рафттың әртүрлі тереңдіктеріне бейімделу үшін адаптерлік тірек бекітіледі. Сыртқы, қозғалмайтын бөлігі рафтқа бекітіледі, ал ішкі, жылжымалы бөлігі әдетте орнатылған жабдықтың қабырғасына бұралады. Рафт слайдтары көбінесе күрделі немесе 3 бөліктен тұратын конструкция болып табылады, бұл орнатылған жабдықты толықтай жылжытуға мүмкіндік береді және жабдықты рафттан шығару үшін ішкі бөлікті толығымен босатуға мүмкіндік береді. Олар сондай-ақ, тоқтату механизмін босатусыз жабдықты рафттан кездейсоқ сығуды болдырмау үшін тоқтату құрылғыларын қамтуы мүмкін. Арнайы конфигурациялар да болуы мүмкін, мысалы, бұрандаларсыз жабдыққа тікелей бекітілетін немесе арнайы жасалған рафтқа орнатылатын конструкциялар. Бірақ олардың орнатылу тәсіліне қарамастан, негізгі геометриясы бірдей болады.
Шақ тігістер
Шарықтық тісті дөңгелектер (Шарықтық тісті дөңгелек подшипниктері) – бұл сызықтық қозғалыс подшипниктерінің ерекше түрі, олар мүшенің айналу моментін бір мезгілде беруге мүмкіндік бере отырып, дерлік үйкеліссіз сызықтық қозғалысты қамтамасыз етеді. Шафттың бойындағы ойыстар (осылайша тісті дөңгелектерді құрайды) шарлы подшипниктердің ішінде жүруі үшін жасалған. Шарларды ұстайтын сыртқы қабық бұта емес, гайка деп аталады, бірақ ол дәстүрлі мағынада гайка емес – ол шафттың айналасында еркін айналмайды, бірақ шафт бойымен жоғары және төмен жылжи алады. Шафттың қозғалысының айтарлықтай ұзындығы үшін гайкада шарларды қайта айналдыратын арналар болады, олар шарлы бұранда сияқты жұмыс істейді. Шафттағы шарлы подшипниктердің жанасу аумағын шамамен 45 градусқа дейін ұлғайту арқылы бүйірлік және тікелей жүктемелерді көтеру қабілеті айтарлықтай артады. Әр гайка зауытта жеке-жеке алдын ала жүктелуі мүмкін, бұл беріктікті қамтамасыз ету үшін радиалды бос орынды азайтады. Бұл процесс тікелей жүктемелерді арттырумен қатар, жанасу аумағын арттырып, кез келген радиалды қозғалысты шектейді, соның салдарынан иілгіш моментке төзімділік артады. Бұл өте қиын жұмыс ортасында жұмыс істей алатын мықты құрылымды құрайды.