以其独具的双端/单端枢轴的设计,Riverhawk的轴承已经成为了高精度的传动系统的选择。但随着对不同工况下的复杂的需求的不断提上日程,如何对其科学的选型也逐渐成为了用户的关注焦点。基于对多个实际的选型案例的深入的分析和总结,对影响选型的三大核心因素的特点和相互的矛盾等,从而为选型提供了理论的指导。
一、载荷特性:承载能力与方向适配
其核心的载荷适应性就使得Riverhawk的轴承具有了***的可竞争性和可靠性。双端枢轴轴承运用了双端支撑的结构设计,这种设计让它能够同时扛住径向的压缩力和拉伸力。像称重站、地震仪这类需要承受双向作用力的场景,就经常会用到它。以6010-400型的平板为例,其在径向的承载能力就达到了176磅,对于中等的重量的设备的中心的加载都能稳稳的支撑起來。通过对其的优化后,5010-400型的单端悬臂轴承就可满足了如万向环或反射镜的支架等轻量化的精密设备的径向力的承载要求。

由此可见,对于同类的轴承,若设备既存在轴向力又存在径向力的复合作用时,应优先选用角接触的设计;而仅承受纯径向的载荷时,则可将深沟球结构的双端轴承作为选择的经济型产品。通过对比的测试我们发现:将系统的光学组件的旋转平台上的原有的轴承换成6008-400的双端轴承后系统的振动的幅度都下降了40%,主要的原因就是该型号的轴承在±5°的旋转范围内就能将载荷均匀的分散的散了,起到了很好的缓震的作用。
二、转速与刚度:动态性能匹配
其转速的适应性正与其所设的弹簧的刚度相吻合,均能较好的调配出合理的刚度和自振的周期,从而大大提高了其在振动的吸收和抑制中的作用。而针对低旋转角度、高负载的工业机器人的关节传动等高强度的工作环境下的零部件的焊接,就更适用了其以电子束的高速、高密度的能量对焊接的零部件的焊接;而钎焊的结构则更适合高频微幅的振动的环境,如精密的测量仪器的隔振系统等的零部件的焊接。如以6004-400型的为例,其弹性刚度高达28.0in-lb/deg即可在10Hz的振动频下仍能保持较好的线性响应从而为后续的数据的稳定性提供了***。
根据设备的动态特性合理的选择其刚度的设计如对高刚度的设计如6016-400型的0.800in-lb/deg的产品就可大大减少了由于其本身的弹性变形对精度的影响,对于那些要求快速的定位的自动化的生产线都可满足其对精度的要求;而对低刚度的配置如5004-400型的0.200in-lb/deg的产品就可大大吸收了由于外界的各种干扰对其造成的冲击,从而大大延长了其设备的寿命。依托于对原设计中的刚性轴承的替换为低刚度的Riverhawk的单端轴承,使得晶圆的传输故障率都得到了65%的下降。
三、环境与安装:可靠性保障
其轴承的寿命正越来越取决于工作的环境因素。Riverhawk选用了AISI 410/420这种具备耐腐蚀特性的钢材来打造机身,即便是在潮湿环境或者存在腐蚀性气体的场所,它依旧可以稳稳地维持自身性能。对于需要严格直径公差的场景(如光学仪器装配),可通过添加“T2”标识实现±0.0002英寸的精度控制。借助对6020-400型的定制化公差的精细的处理将轴承与齿轮的组合的配合的间隙控制在了0.001英寸的微小的范围内,***了这台航天器的十年在轨的稳定无故障的运行。
但同样也不能忽视了对所安装的空间的充分的考量和规划.。凭借将双端的支撑结构的空间都予以了预留,其实也就使得轴的轴向的尺寸都得到了很大的节省,尤其是对单端的悬臂设计的轴来说。其采用了5012-400的单端轴承后不仅整体的厚度减少了30%而且承载能力也能提升2倍以上.。而通过对6000系列轴承的电子束焊接结构的设计,尤其是对其支持的盲孔的安装的设计,既可避免了传统的轴承的拆卸空间的占用,又可进一步的提高了轴承的可靠性和寿命。
只有对设备的深入地工况的解析才能为科学的选型提供坚实的理论基础。基于对Riverhawk轴承的载荷特性分析、动态的性能与所处的环境的适应性相匹配的同时对其的环境适应性等也做了相应的评估,从而对其做了系统的筛选,更终将更适合的Riverhawk轴承的型号推出应用。但我们更应该从设备的设计手册中那一张生命周期的曲线图中对候选的型号的进行疲劳寿命的验证,才能对选型的决策的可靠性得以***。
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