一.直线轴承的结构组成
直柱型直线轴承通常由轴套、密封装置、保持器、滚珠四大部分组成。
带法兰直线轴承通常由轴套、密封装置、保持器、滚珠、法兰盘五大部分组成。
图示1 图示2
图示1 直柱型直线轴承结构组成示意图
图示2 带法兰直线轴承结构组成示意图
二.直线轴承保持器的介绍
无论是哪种直线轴承,其组成结构都有保持器存在。直线轴承保持器(又称直线轴承保持架)是直线运动系统中的核心部件,其结构设计直接影响整个导向系统的精度、寿命和可靠性。
在直线轴承内部,保持器承担着精确定位和引导滚珠的作用。通过特殊的凹槽沟道结构将钢球均匀分隔并限制在精确的沟道位置里,确保钢球在直线轴承的循环道内能够平稳有序地滚动。这种均匀分布的结构使得直线轴承在运行时所承受的载荷能够均分到各列钢球上,防止由于局部应力集中导致产品过早失效。
三.保持架的材质介绍与对比
保持架材质 |
实物图片 |
优点 |
缺点 |
树脂 |
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①轻量化:树脂保持架的重量小于不锈钢保持架,适用于对重量有严格要求的应用。 ②低摩擦:树脂材料具有较低的摩擦系数,可以有效减少滚动体与保持架之间的摩擦,降低传动损耗。 ③噪音小:树脂保持架具有一定的柔性和良好的润滑特性,使得其在运转过程中产生的噪音较低,适合需要低噪音的应用场合。 ④成本较低:树脂材料的成本通常比不锈钢低,注塑成型。 ⑤温升慢 |
①抗冲击能力有限:树脂保持架的强度和刚性较低,不适合在需要承受高冲击力的场合使用。 ②耐高温性差:尽管某些高性能树脂材料具有较高的耐温性,但总体上树脂材料的耐高温性能不如不锈钢,可能在高温环境下变形或失效。 ③耐磨性较差:与不锈钢相比,树脂材料的耐磨性较差,长期高负载运行下可能导致保持架的损坏或变形。 |
不锈钢SUS304 |
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①高强度:不锈钢保持架通常具有较高的机械强度和刚性,适用于需要承受较大负荷的应用场合。 ②耐高温:不锈钢材料具有较好的耐高温性能,可以在较高的工作温度下保持稳定的结构和性能。 ③耐腐蚀性:不锈钢具有较强的抗氧化性和抗腐蚀性,尤其在湿润、腐蚀性环境下表现较好,适合在一些恶劣环境中使用。 |
①摩擦力较大:虽然不锈钢的耐磨性较好,但相比树脂保持架,金属保持架的摩擦系数较大,可能导致较高的摩擦损耗和噪音。 ②噪音较大:不锈钢的硬度较高,可能在运动过程中产生较大的噪音,特别是在高速或低润滑条件下。 ③成本较高:不锈钢材料的成本通常较高,制造过程也更为复杂,因此整体成本较高。 ④温升较快 |
四.直线轴承保持器的选用
①工作温度范围:
低温环境(低于-15°C):应避免使用树脂保持器,因其在低温下会脆化。推荐采用不锈钢或特殊钢保持器,并配合低温润滑脂使用。
常温范围(0~80°C):两种保持器均可适用,此时可基于其他参数优化选型。树脂保持架与钢球的摩擦小于金属材质与金属的摩擦,运行过程中噪音较小。
中高温环境(80-120°C):应选用不锈钢保持器,树脂材料的耐高温性能不如不锈钢,可能在高温环境下变形或失效。
②经济性:
树脂材料的成本通常比不锈钢低,注塑成型;
不锈钢材料的成本通常较高,冲压成型。
③使用环境:
不锈钢保持器具有较强的抗氧化性和抗腐蚀性,在湿润、腐蚀性环境下表现较好,如果工况有存在强腐蚀环境或高湿度,请选用不锈钢保持器。