关于直线轴承寿命的事实
直线衬套(也称为滚珠衬套,或更通俗地称为直线轴承)是圆形直线导轨,带有循环滚珠的回路,这些循环滚珠安装在精密钢轴上。直线轴承提供良好的承载能力和非常低的摩擦力,虽然它们的设计和安装很简单,但确定直线轴承的尺寸并不是一件容易的事。影响直线衬套寿命的因素有很多,如果在确定尺寸时不考虑这些参数,结果可能是产品尺寸过小适合应用或行程寿命低于预期。
以下是影响衬套寿命的一些最常见因素,以及在选择和选型时如何考虑这些因素的说明。负载定向直线衬套的独特之处在于它们可以围绕轴旋转,这意味着滚珠轨道的位置以及它们的承载能力可以变化。当负载由尽可能多的轨道承载时,达到最大容量。这意味着最佳轴承和负载方向取决于轨道的数量以及轴承是开放式还是封闭式。
为了考虑各种轴承和负载方向的情况,大多数制造商都提供了极坐标图,该图给出了与参考案例的每个偏差角度的方向校正因子。其他制造商提供的表格显示了两种最常见的定向情况的校正系数:直接施加在一排滚珠上方的载荷,以及直接施加在两排滚珠之间的载荷。校正系数不仅因每个制造商而异,而且因直线衬套的个别设计而异,因此确保您拥有针对所讨论的特定衬套的正确图表非常重要。同样重要的是要注意校正系数可以大于一(这意味着在某些负载方向,轴承的负载能力将大于标准,公布的负载能力),
旅行预期寿命
与其他循环轴承一样,直线衬套的动态负载能力基于预定的行程距离——通常为200万英寸或100,000米。(请注意,一些制造商的动态负载能力以50,000米为基础。)由于通常期望直线衬套实现远超过额定值的行程寿命,制造商提供了动态负载能力的行程寿命校正系数。例如,如果动态负载能力基于100,000米,但所需寿命实际上是1,000,000米,则可能需要0.4到0.5范围内的负载修正系数。
短行程
如果直线衬套仅移动很短的距离,则重复磨损集中在轴的一小部分区域,与衬套直线衬套的使用寿命相比,轴的使用寿命会缩短这种情况称为短行程应用,并且通常定义为小于衬套长度两倍(或者,对于某些制造商来说,是三倍)的行程。在这些应用中,必须将短行程修正系数应用于衬套的动态负载能力。
轴硬度
与其对应的异形直线轴承不同,直线衬套和轴不是匹配组。也就是说,衬套和轴可以各自由不同的来源供应。直线轴承制造商通常提供硬度为 HRC 58或 HRC 60的钢轴。但是,如果轴系是从其他来源获得的,或者如果使用不同的成分,则硬度可能会有所不同。例如,420不锈钢可以具有低至 HRC 51的硬度,而440 C 不锈钢可以具有 HRC 61的硬度. 在这种情况下,必须应用轴硬度校正因子,以解决由于较软材料导致的加速磨损。请注意,通常针对动态和静态负载能力给出轴线束校正系数。
其他注意事项
虽然不太常见,但其他特定于应用的参数会缩短直线衬套的寿命,许多制造商也为这些参数提供了修正系数。一个这样的例子是温度校正因子。直线衬套中的密封件和其他塑料部件通常将它们的使用限制在高达85摄氏度(某些产品为100摄氏度)的温度范围内。对于更高的温度能力,一种选择是使用带有所有金属部件的衬套。但如果全金属设计不可行,则可以应用温度校正因子来解决加速磨损和缩短寿命的问题。同样,有时会为具有高冲击载荷或振动的应用提供修正系数。
另一个例子是错位因素。当轴没有在其整个长度上得到支撑时,它们可能会发生偏转,从而导致衬套相对于轴的不对中。如果衬套不是自对准类型,这尤其成问题,因为它会导致承载球上的负载不均匀。如果不对中超过给定值(但仍低于最大允许值),则必须将不对中系数应用于动态负载能力。直线轴承是最初的循环直线球轴承,它们适用于广泛的应用,帮助它们在所有类型的工业和消费设备中保持普及。正因为如此,制造商对他们在非常规或具有挑战性的情况下的行为有着广泛的了解。