Fördelar med exakta linjära rörelser: allt om linjära axlar

Linjära axlar är högprecisions- och robusta maskinelement och möjliggör, tillsammans med linjära lager, kontrollerad, linjär styrd rörelse. De fulla eller cylindriska komponenterna, som är tillgängliga med en cylindrisk eller ihålig axel och ofta är förskjutna på ena eller båda sidorna, fungerar i allmänhet som styrning för linjära kulbussningar eller linjära glidlager på axeln.

Linjära axlar erbjuder en hög grad av precision i rörelsen, är mycket konfigurerbara delar och är vanligtvis tillverkade av stål eller rostfritt stål. Genom olika utformningar av axeländarna och valfria ytor samt vid behov värmebehandling kan linjäraxlar anpassas till de specifika kraven för respektive tillämpning inom maskinteknik.

Linjära axlar, som en av möjligheterna att implementera en linjär styrning, erbjuder hög styvhet med relativt låga underhållskrav och lång livslängd.

Var används linjära axlar i tekniken?

Linjära axlar används för styrd axiell rörelse och kan användas för både horisontella och vertikala linjära rörelser. De används i nästan alla branscher inom anläggnings- och maskinteknik. De används t.ex. i 3D-printers, doseringssystem, mätanordningar, positionerings- och uppriktningsanordningar, bockningsanordningar och sorteringssystem. Linjära axlar är kända för sin precision och livslängd. De används därför ofta i applikationer med höga krav på dessa egenskaper, till exempel vid lyftrörelser.

Linjära axlar finns i olika storlekar och längder för nästan alla applikationer och kan enkelt konfigureras och beställas online.

Några fakta om linjära axlar

• Linjära axlar är vanligtvis gjorda av stål eller rostfritt stål
• Linjära axlar är mycket robusta och möjliggör högeffektiva, exakta rörelser
• En mängd olika möjliga axeländskonstruktioner finns tillgängliga
• Beroende på applikation kan linjära axlar tillverkas utan ytterligare värmebehandling eller induktionshärdad
• Råvarans ytskikt härdas före slipning. Detta innebär att behandlade områden, såsom nyckelytor, har en annan ythårdhet
• Ytan kan vara obehandlad, hårdförkromad, svartförkromad (LTBC) och kemiskt förnicklad
• Beläggningar och plattsättningar appliceras på råmaterialet efter härdning och slipning, men före vidare bearbetning. Maskinbearbetade områden, såsom plana ytor och gängor, kan därför vara obelagda
• MISUMI linjära axlar erbjuds i ISO-toleranserna f8, g6 och h5

Hur fungerar en linjär axel?

Linjäraxlar kan vanligtvis integreras med relativt liten teknisk insats och möjliggör mycket exakt linjär styrning. För detta ändamål stöds den linjära axeln vanligtvis av två eller flera axelhållare eller kullager som stöds i maskinramen.

I princip kan en linjär axel också utsättas för torsion, men det är oftast inte önskvärt eftersom den används som styrkomponent. Som regel är den linjära axeln därför fast och överför inte någon rotationsrörelse, utan utsätts främst för böjspänning. Om två parallella linjära axlar används, som i det här exemplet, är vridspänningen nästan helt eliminerad.

Vad är skillnaden mot en linjär skena?

Linjäraxlar är precisionsslipade, runda axlar som i kombination med linjära kulbussningar eller glidlagerbussningar möjliggör linjär styrning.

Å andra sidan är linjära skenor, även kända som profilskenor, skenor som fungerar tillsammans med stöd (frihjulskroppar, vagnar) enligt rull- eller glidprincipen. Dessa komponenter möjliggör också linjära rörelser.

Linjära axlar ger exakta resultat vid 3D-printing

3D-printers används ofta i industrin för att producera prototyper och enskilda delar. 3D-mallar är konstruerade och överförs till enheten med hjälp av programvara. 3D-printningen sker sedan genom att materialet appliceras lager för lager. Den höga precisionen hos linjäraxlar och linjära drivenheter gör det möjligt att producera komplexa och exakta 3D-printprodukter.

Som en tillförlitlig och exakt teknik utgör linjäraxlar och linjära drivenheter grunden för interaktion med alla andra komponenter i 3D-printern för att effektivt och exakt omvandla material som plast, metaller, sand, vax, hartser och keramik till tredimensionella objekt.

Hur skiljer man mellan linjära axlar, stavar och roterande axlar?

När man överväger om man ska välja en linjär axel, stång eller roterande axel för sina applikationer, bör man komma ihåg att varje axel har sina egna för- och nackdelar.

Linjära axlar är precisionsbearbetade axlar och används som ledande axlar i maskiner. De tillverkas med hög precision och är ofta ordentligt anslutna till maskinramen via axelhållare. De bildar styrningen för ett eller flera linjära lager, som kan flyttas axiellt medan de styrs på den linjära axeln. Linjära axlar utsätts huvudsakligen för böjningsspänning.

Vad är en stav?

Stavar brukar förstås som råvaror. I motsats till en axel har de vanligtvis en högre tolerans vid leverans. Ett undantag från detta är precisionsstavar, som också finns med högre precision. Stänger och stavar är några av de enklaste delarna i en maskin och kan vara ett bra val för applikationer med lägre ytfinish och toleranskrav. Stavarna används i allmänhet inte för direkt kraftöverföring (linjär rörelse/rotation), men kan vara lämpliga för detta ändamål beroende på materialet.

Stavar och stänger finns i runda, sexkantiga eller fyrkantiga former och kan användas som distanser eller för att sammanfoga flera komponenter. Eftersom stavar och stänger endast bearbetas eller behandlas i begränsad utsträckning kan de behöva bearbetas och anpassas till din avsedda tillämpning.

Vad är en roterande axel och vad är rotationsaxeln?

I motsats till linjära axlar är den huvudsakliga tillämpningen av roterande axlar överföringen av roterande rörelser och moment. De används till exempel som en roterande axel mellan motorn och växellådan. Roterande axlar utsätts främst för torsioner och måste möta höga krav på vridstyvhet, rakhet och koncentricitet.

Rotationsaxeln, som visas i gult på bilden, är den axel runt vilken en komponent som en roterande axel roterar. Om rotationsaxeln inte exakt motsvarar tröghetsaxeln uppstår en obalans. Obalanser kan orsaka att roterande delar och mekaniska strukturer vibrerar, vilket inte bara kan leda till ökat slitage utan även till att en komponent går sönder.

Hur konfigureras linjära axlar?

För att kunna använda en linjär axel permanent och tillförlitligt måste du i förväg fastställa kraven för den planerade tillämpningen och de resulterande nödvändiga egenskaperna hos den linjära axeln.

För att konfigurera en linjär axel som är anpassad till din önskade applikation kan du använda vår linjära axelkonfiguration.

1. Välj lämplig grundform (t.ex. fast axel, ihåligt axel, offset på ena sidan eller båda sidor)
2. Välj lämplig ändform för båda axeländarna (t.ex. rak, inre eller yttre gänga, konisk). Du hittar mer information i bloggen Wave Guide Shapes.
3. Välj lämpliga grundläggande egenskaper (t.ex. material, hårdhet, beläggning, tolerans). Läs mer om toleransklasser, geometriska toleranser och ytbehandling.
4. Välj de specifika måtten (längd, diameter).
5. Du kan sedan beställa den konfigurerade linjära axeln direkt eller ladda ner en CAD-modell (2D-modell/3D-modell) av den konfigurerade axeln från vårt CAD-bibliotek.

Du kan sedan importera den nedladdade modellen direkt till din CAD-ritning.

Axelhållare

Axelhållarna är ett värdefullt anslutningselement för styva axlar (stänger) eller för linjära axlar. Hållarna för axlar och stänger, som finns i många utföranden och material, möjliggör enkel integration och kan vanligtvis anpassas till dina behov. Axelhållarna ”klämmer” axeln för att hålla den ordentligt. För flytande lager och lager av roterande axlar används vanligtvis ett lager med ett hus eller ett kuddblock.

Om du måste välja en av de nämnda axeltyperna bör du överväga de specifika kraven för din applikation och välja de optimala axelhållarna eller kuddblocken.

De matchande parallella knapparna

En plattkil är en solid, långsträckt metalldel som förs in i en motsvarande fräst kilspår i axeln och sticker ut från den. Motsvarande nav är försett med ett genomgående och rensat spår som matchar plattkilen och trycks axiellt över den parallella nyckeln. För att säkerställa axiell fixering på axeln används vanligtvis låsringar eller låsmuttrar. Axelnavanslutningen som implementeras på detta sätt är positivt låsande och, när den utformas på lämpligt sätt, överför vridmoment på ett tillförlitligt sätt från till exempel en axel till ett kugghjul eller vice versa.

MISUMI plattkilar tillverkas på samma sätt som standard DIN6885 definierade former och specifikationer och killstål per standard DIN6880.

Kvalitetskontroll för linjära axlar – Hur du kan uppnå exakta resultat

Hos MISUMI kan kunderna begära MTO-komponenter (make-to-order) enligt deras specifikationer. Olika geometrier, slutformer och material samt ytbehandlingar (obehandlade, polerade och förnicklade) finns tillgängliga. Komponenternas axeldiameter kan variera mellan 2 och 50 mm.

MISUMI använder de särskilt exakta toleranserna h5/g6 för många komponenter. För ytterligare information, använd våra toleranstabeller enligt JIS B0401-1, -2 (1998). De överensstämmer med alla standardtoleransspecifikationer och riktlinjer.

CAD-bibliotek

Utnyttja vårt omfattande CAD-bibliotek för att hitta den bästa monteringsdelen för dina komponenter och applikationer.

Låt oss inspirera dig i vårt CAD-bibliotek och redigera dina mönster med vårt SolidWorks-tillägg.