Rational Design of Linear Guideways
Linear guideways are used in many various types of machines in all kinds of industries. Nowadays advanced equipment is fitted with ball rolling bearing guideways instead of slideways because of their ability to transfer great loads, change motion speed and perform precise setting motions. The first step in enhancing linear guideway efficiency is using ball chains with flexible retainers, which increases motion smoothness and speed, decrease the guideway wear and noise. Another advantage of ball chain is the stability of slide motion — low oscillation range. The rail itself is to be made of hardened and polished steel and have good technical characteristics, the calculation of which is given in the article. Moreover, the pattern of rolling paths axes should be taken into account. The drawbacks of rolling bearing guideways include low oscillation damping ability and heightened requirements to fouling protection.
К современным линейным направляющим предъявляются очень высокие требования. С одной стороны, необходимо обеспечить точность позиционирования до 5 мкм, с другой — воспринимать большие ускорения и знакопеременные нагрузки. Диапазоны скоростей перемещения каретки могут колебаться от нескольких миллиметров до десятков метров в минуту. Какие конструкторские решения обеспечивают работу в столь сложных условиях? И как выбрать рациональную конструкцию направляющей?
Областей применения линейных направляющих довольно много — их устанавливают на металлорежущие станки, кузнечно-прессовые машины, ползуны поршневых двигателей, порталы и т. д. Принципиальная схема работы направляющей скольжения простейшего пресса или направляющей качения прецизионного станка одна и та же. Однако сложность конструкции существенно различается в зависимости от передаваемых нагрузок, скоростей перемещения и требуемой точности позиционирования.
В промышленном применении направляющие скольжения постепенно вытесняются направляющими качения. Малые силы перемещения, незначительная разница между силами трения и покоя направляющих качения позволяют передавать большие нагрузки, резко изменять скорости перемещения — от быстрых до весьма медленных, производить установочные перемещения высокой точности.
