So sánh cấu trúc và cách sử dụng của hướng dẫn LM (tuyến tính) và ống lót tuyến tính

4 tháng 1 năm 2026

 

Ở đây 「So sánh cấu trúc và cách sử dụng của LM (Linear) Guide và Linear Bush」Đây là ghi chú về vấn đề này.

 

Trong dây chuyền sản xuất hiện đại, nơi hoạt động 24 giờ là điều bình thường, điều mà các nhà thiết kế máy móc thực sự lo ngại là những "sự cố sau khi vận hành" khó lường thấy trong giai đoạn thiết kế. Ví dụ, khi một bộ phận chuyển động bị hỏng vào nửa đêm, việc thay thế và điều chỉnh trục sẽ mất vài giờ, làm phá vỡ kế hoạch sản xuất. Những tình huống ác mộng như vậy không thể ngăn chặn chỉ bằng cách so sánh các thông số kỹ thuật trong danh mục.

 

Trong nhiều thiết kế, người ta thường chỉ tập trung vào việc so sánh các giá trị số như "tải trọng" và "độ chính xác", nhưng tôi nghĩ rằng điều thực sự cần thiết trong thực tế là hiểu sâu sắc về "vấn đề cấu trúc" và "ý tưởng thiết kế dự tính đến việc bảo trì" đằng sau các giá trị số đó.

 

Ví dụ, việc sử dụng hướng dẫn chuyển động thẳng là một ví dụ điển hình. Trong trường hợp máy tự động đơn lẻ, hướng dẫn chuyển động thẳng không phải là vấn đề lớn, nhưng trong trường hợp thiết bị sản xuất, tùy thuộc vào khoảng cách vận chuyển và chi phí, có thể sử dụng hướng dẫn LM hoặc hướng dẫn sử dụng ống lót tuyến tính. Tuy nhiên, trên thực tế, việc sử dụng hai loại hướng dẫn này rất khó.

 

Trong bài viết này, chúng tôi ghi lại những điểm khác biệt về cấu trúc cơ bản giữa hướng dẫn LM và hướng dẫn tuyến tính, sự khác biệt về hiệu suất do sự khác biệt về cấu trúc cơ bản giữa hướng dẫn LM và hướng dẫn tuyến tính mang lại (kiến thức cơ bản), thiết kế có thể tái tạo để giảm đáng kể thời gian ngừng hoạt động khi thay thế, và chiến lược bảo trì tổng thể để đảm bảo hoạt động ổn định trong thời gian dài.

So sánh cấu trúc của LM Guide và Linear Bush

Sự khác biệt về cấu trúc và cơ chế tiếp xúc

Khi lựa chọn cơ cấu dẫn hướng chuyển động thẳng, điều đầu tiên cần hiểu là cách tiếp xúc giữa bi và mặt đường ray.Đó là sự khác biệt về "cơ chế tiếp xúc".  Bush tuyến tính bao gồm trục hình trụ và đai ốc (ống ngoài) có chứa bi lăn ở ngoại vi. Do cấu trúc này, tiếp xúc giữa bi và trục về mặt hình học là "tiếp xúc điểm". Tiếp xúc điểm có diện tích tiếp xúc rất nhỏ, do đó lực cản lăn (ma sát) rất nhỏ, đặc điểm lớn nhất là có thể di chuyển nhẹ nhàng và trơn tru.

 

Tuy nhiên, do tải trọng tập trung vào một điểm, nên ứng suất tiếp xúc dễ tăng cao,Khi chịu tải trọng nặng, nó có giới hạn vật lý là dễ bị lõm trên bề mặt đường ray.

 

Mặt khác, LM Guide được gia công chính xác bằng cách mài các rãnh hình chữ R (rãnh hình cung tròn hoặc rãnh hình vòm Gothic, v.v.) có độ cong gần bằng đường kính bi trên phía đường ray.  Do đó, quả bóng tiếp xúc với đường ray ở trạng thái gần như "tiếp xúc bề mặt" và được bao bọc. Diện tích tiếp xúc lớn hơn đáng kể so với ống lót tuyến tính, do đó, ngay cả với cùng đường kính quả bóng, tải trọng cho phép (tải trọng định mức) cũng lớn hơn nhiều. Ngoài ra, nhờ hiệu ứng tiếp xúc bề mặt, nó cũng thể hiện độ cứng cao đối với tải trọng va đập từ bên ngoài.

 

【Gothic Arch Groove (4 điểm tiếp xúc)】
Một quả bóng có thể chịu tải trọng từ 4 hướng trên, dưới, trái, phải và có độ dịch chuyển nhỏ khi chịu áp lực trước. Phù hợp với máy công cụ và cơ cấu nâng hạ trục Z yêu cầu độ cứng cao.

【Vòng cung tròn (2 điểm tiếp xúc)】
Có tính ổn định cao, dễ dàng hấp thụ sai số lắp đặt (đặc biệt là sai số độ phẳng của bề mặt lắp đặt). Phù hợp với các thiết bị vận chuyển thông thường.

 

Do đó,Khi ưu tiên hàng đầu là trọng lượng nhẹ của vật liệu vận chuyển, hoạt động nhanh nhẹn và chi phí thấp, thì ống lót tuyến tính là lựa chọn hàng đầu..Ngược lại, trong trường hợp vận chuyển vật nặng, chịu lực bên ngoài như lực cắt, hoặc yêu cầu độ cứng và độ chính xác định vị cao, việc lựa chọn hướng dẫn LM có cấu trúc thuận lợi là nguyên tắc thiết kế cơ bản.có thể nói như vậy.

 

 

Sự khác biệt về tính cứng và độ uốn

Cách hiểu về "độ cứng" trong thiết kế máy móc của hai bên rất khác nhau. Khi sử dụng trục tuyến tính, trục thường hoạt động như một "dầm đỡ hai đầu" được cố định bằng giá đỡ trục ở hai đầu.Trong cấu trúc này, khi thanh trượt (tải trọng) đến gần giữa, không thể tránh khỏi hiện tượng trục bị uốn cong do tải trọng.  Dựa trên công thức cơ học vật liệu, độ võng này tăng nhanh theo cấp số ba của khoảng cách giữa các điểm tựa (khoảng cách).

 

Điều mà nhà thiết kế cần đặc biệt chú ý ở đây là không chỉ đơn thuần là "độ chính xác giảm" mà còn hơn thế nữa. Khi trục bị uốn cong và biến dạng thành hình cung, sẽ xảy ra sự không khớp góc giữa trục và ống lót tuyến tính (đai ốc). Khi đó, sẽ xảy ra hiện tượng gọi là "tải trọng cạnh (tải trọng một phía)" khiến tải trọng quá lớn tập trung vào các bi ở gần đầu vào và đầu ra của đai ốc.

 

Khi tải trọng cạnh xảy ra ở ống lót tuyến tính tiếp xúc điểm, áp lực bề mặt tại điểm đó sẽ vượt quá giới hạn cho phép và tạo ra vết lõm nhỏ trên bề mặt trục gọi là "vết lõm (vết lõm Brinell)".

 

Một khi vết lõm xuất hiện trên trục, mỗi khi bóng đi qua vết lõm đó sẽ gây ra rung động và tiếng ồn, dẫn đến một vòng luẩn quẩn gây ra sự mài mòn mới.  Điều này là nguyên nhân dẫn đến hiện tượng "bong tróc" và làm cho trục bị hỏng sớm hơn nhiều so với tuổi thọ tính toán. Do đó, khi tính toán độ uốn, không chỉ cần xem xét giá trị cho phép về độ chính xác mà còn cần xem xét rủi ro mài mòn sớm do tải trọng cạnh này, chọn đường kính trục phù hợp hoặc xem xét sử dụng thanh đỡ để hỗ trợ toàn bộ chiều dài trục.

 

Bảng dưới đây là bảng so sánh chi tiết về các hình thức tiếp xúc, tải trọng định mức và đặc tính cứng của từng loại.

 

Bảng 1: Tổng hợp so sánh cấu trúc và độ cứng của trục tuyến tính và hướng dẫn LM

Mục so sánh Trục tuyến tính (bush) Hướng dẫn LM Ý nghĩa trong thiết kế
Hình thức tiếp xúc Điểm tiếp xúc (Point Contact) Tiếp xúc rãnh R (Tiếp xúc bề mặt) Hướng dẫn LM có diện tích tiếp xúc rộng, chịu tải trọng cao và chịu va đập mạnh.
Tải trọng định mức Thấp (căng thẳng tập trung lớn) Rất cao (phân tán ứng suất) LM Guide là lựa chọn ưu việt cho việc vận chuyển vật nặng và kéo dài tuổi thọ.
Cấu trúc hỗ trợ Hỗ trợ hai đầu (cấu trúc dầm) Chiều dài cố định (hỗ trợ liên tục) Trục có chiều dài lớn sẽ bị uốn cong nhiều.
Hành vi uốn cong Tỷ lệ thuận với bình phương của khoảng thời gian Phụ thuộc vào độ phẳng và độ cứng của đế Nếu sử dụng trục có hành trình dài, cần tăng đường kính (quy tắc bậc 4).
Mômen thứ hai của mặt cắt I = πD^4 / 64 (áp dụng cho đường kính bậc 4) Tùy thuộc vào hình dạng mặt cắt đường ray, nhưng phụ thuộc nhiều vào cơ sở Chỉ cần làm cho đường kính trục dày hơn một chút là độ cứng sẽ tăng lên đáng kể.
hiệu ứng áp suất dự kiến Hạn chế (chỉ ở mức độ loại bỏ tiếng kêu) Cao (khoảng cách xuyên tâm C0, C1, v.v.) Để định vị chính xác, sản phẩm có áp suất ban đầu của LM Guide là không thể thiếu.

Nguồn tham khảo: Hỗ trợ kỹ thuật THK (https://www.thk.com/jp/ja/products/lm_guide/selection/

Tham khảo nguồn: Khóa học kỹ thuật Misumi (https://jp.misumi-ec.com/tech-info/categories/technical_data/td06/x0124.html

 

 

Cơ sở tính toán tải trọng định mức và tuổi thọ

Tải trọng định mức cơ bản (C) được ghi trong danh mục là chỉ số quan trọng nhất để dự đoán tuổi thọ của các bộ phận chuyển động thẳng. Như đã đề cập ở trên, do không thể tránh được sự tập trung ứng suất ở các điểm tiếp xúc của ống lót tuyến tính, tải trọng định mức của nó thường chỉ bằng một phần nhỏ đến một phần mười so với hướng dẫn LM có cùng đường kính trục và chiều rộng đường ray.

 

Nhà thiết kế cần tính toán "tải trọng tương đương" dựa trên không chỉ khối lượng tĩnh của vật vận chuyển mà còn cả lực quán tính phát sinh khi tăng tốc và giảm tốc, cũng như hệ số rung động và va đập riêng của thiết bị, đồng thời xác nhận xem tải trọng đó có nằm trong giới hạn cho phép hay không.

 

Trong tính toán tuổi thọ, thông thường "tuổi thọ định mức (L)" được tính bằng quãng đường chạy (km). Cần lưu ý ở đây là công thức tính tuổi thọ của hướng dẫn lăn bằng bi. Tuổi thọ tỷ lệ thuận với "lũy thừa 3" của tỷ lệ tải trọng (C/P). Nghĩa là,Nếu có thể giảm một nửa tải trọng, tuổi thọ tính toán sẽ tăng gấp 8 lần.  Ngược lại, nếu tải trọng tăng gấp đôi do tác động của lực va chạm ngoài dự kiến, tuổi thọ sẽ giảm mạnh xuống còn 1/8.

 

Ngoài ra, tùy theo nhà sản xuất mà khoảng cách tiêu chuẩn của tuổi thọ định mức có thể là "50km" hoặc "100km". Khi so sánh và xem xét các giá trị này, cần phải sử dụng các công thức bổ sung như tiêu chuẩn ISO để thống nhất các tiêu chuẩn. Ví dụ, khi chuyển đổi dữ liệu sản phẩm có định mức 50km sang định mức 100km, giá trị đó sẽ là khoảng 0,79 lần.  Vì ống lót tuyến tính dễ bị hư hỏng do tải trọng va đập, nên để thiết kế không gặp sự cố, cần dự tính hệ số an toàn (thường là 2~3 trở lên) đủ lớn so với kết quả tính toán.

 

 

Khả năng chịu tải trọng tức thời

Đơn vị vận chuyển không chỉ chịu tải trọng hướng tâm đơn giản (lực hấp dẫn hướng xuống) mà còn chịu tác động của mô-men xoắn 3 trục là lăn (Rolling), nghiêng (Pitching) và xoay (Yawing).Do cấu trúc của ống lót tuyến tính, các bi lăn theo một hàng, nên ống lót đơn lẻ không thể chịu được tải trọng mô-men này.  Nếu cố gắng chịu lực quá mức, bóng và trục sẽ bị lệch, dẫn đến mài mòn sớm và kẹt.

 

Ngoài ra, điều mà nhà thiết kế không được coi nhẹ là sự khác biệt về khả năng chịu tải trọng va đập. Ví dụ, khi vật vận chuyển va chạm vào bộ phận chặn hoặc khi giảm tốc đột ngột do dừng khẩn cấp, lực quán tính rất lớn sẽ tác động lên thanh dẫn hướng trong giây lát. Do là tiếp xúc điểm, nên tải trọng tĩnh cơ bản (C0) của ống lót tuyến tính thấp, nên giới hạn va đập cho phép cũng thấp.Nếu tải trọng va đập vượt quá C0, quả bóng sẽ cắm vào bề mặt đường ray và để lại biến dạng vĩnh viễn (vết lõm).

 

Điều này không nhất thiết chỉ xảy ra trong trường hợp có "mô-men xoắn". Ví dụ, ngay cả khi vận chuyển bằng hai trục tuyến tính, nếu trọng tâm nghiêng về một bên và một bên ống lót chịu tải trọng quá lớn, cộng với tác động của va chạm khi vượt qua bậc thang trong quá trình di chuyển, ống lót sẽ bị hư hỏng ngay lập tức, khiến cho chuyển động sau đó trở nên cứng nhắc và nhanh chóng bị hỏng (bị kẹt hoặc khóa).Mặt khác, LM Guide phân phối tải trọng nhờ hiệu ứng tiếp xúc bề mặt của rãnh hình chữ R, do đó có khả năng chịu va đập cao và có thể chịu được các chuyển động mạnh mẽ.

 

 

Độ chính xác và sai số lắp đặt cho phép

Trong so sánh cho đến nay, LM Guide có ưu thế rõ rệt về độ cứng và khả năng chịu tải, nhưng Linear Bush có lợi thế độc đáo và mạnh mẽ là "khả năng tự điều chỉnh".  Khung nhôm và khung hàn được sử dụng rộng rãi làm giá đỡ cho máy tự động rất khó đạt được độ phẳng và độ song song ở mức μm, đồng thời dễ bị biến dạng do sự thay đổi theo thời gian và nhiệt độ. Nếu cố gắng cố định thanh dẫn LM có độ cứng cao vào bề mặt lắp đặt khó đạt được độ chính xác như vậy, thanh dẫn sẽ bị biến dạng và gây ra hiện tượng "kẹt" làm cho chuyển động trượt trở nên nặng nề.

 

Trong số các ống lót tuyến tính, có nhiều sản phẩm có "chức năng tự động điều chỉnh tâm" để hấp thụ độ uốn của trục và sai số lắp đặt nhờ cấu trúc của ống ngoài và bộ giữ. Các sản phẩm này cho phép ống lót nghiêng nhẹ so với trục (ví dụ khoảng 0,5 độ), do đó có thể duy trì sự trượt trơn tru ngay cả khi độ song song của bề mặt lắp đặt không hoàn hảo.Khi muốn cắt giảm chi phí bằng cách bỏ qua gia công chính xác bề mặt lắp đặt hoặc cố tình tạo ra sự linh hoạt trong cấu trúc để tạo ra "khoảng trống", tính năng tự căn chỉnh của ống lót tuyến tính sẽ giúp ích cho việc thiết kế.

 

 

Phương pháp thiết kế hướng dẫn LM và ống lót tuyến tính

Xác nhận tiêu chuẩn JIS và hệ thống kích thước

Trong lĩnh vực thiết kế tại Nhật Bản, việc hiểu rõ "tiêu chuẩn JIS" là điều không thể thiếu trong việc lựa chọn các bộ phận chuyển động thẳng. Tất cả các loại ổ trục lăn nói chung JIS B 1511  Điều này được quy định trong các tiêu chuẩn, v.v., nhưng đối với ống lót tuyến tính, về mặt lịch sử, "kích thước châu Á (kích thước milimet)" và "kích thước châu Âu" v.v. được sử dụng song song,Cần chú ý đến khả năng tương thích giữa các nhà sản xuất. Đối với máy tự động dành cho thị trường nội địa, thông thường chỉ cần chọn kích thước tiêu chuẩn theo dung sai JIS (ví dụ: LM○○UU, v.v.) là không có vấn đề gì về khả năng mua được phụ tùng thay thế trong tương lai.

 

Về hướng dẫn LM, trước đây kích thước riêng của nhà sản xuất là chủ yếu, nhưng hiện nay, để đảm bảo tính nhất quán với tiêu chuẩn ISO, các kích thước chính (chiều cao, chiều rộng, khoảng cách lỗ lắp) đã được thống nhất theo kích thước tiêu chuẩn quốc tế (tiêu chuẩn toàn cầu) và các dòng sản phẩm (như SHS và HSR của THK) đã trở thành chủ đạo.

 

Việc áp dụng "loạt kích thước tương thích" này rất quan trọng trong việc thực hiện thiết kế không phụ thuộc vào nhà sản xuất cụ thể và giảm rủi ro cung cấp linh kiện. Ngoài ra, đối với thiết bị xuất khẩu sang nhà máy ở nước ngoài, việc lựa chọn kích thước tiêu chuẩn quốc tế để dễ dàng mua được sản phẩm tương đương tại địa phương là điểm quan trọng để nâng cao khả năng bảo trì.

 

 

Độ chính xác của mặt lắp đặt và gia công

Để phát huy tối đa hiệu suất của hướng dẫn chuyển động thẳng, đặc biệt là độ chính xác và tuổi thọ, độ chính xác của nền tảng (cơ sở) lắp đặt là vô cùng quan trọng.  Mặc dù LM Guide có độ cứng cao, nhưng nó có đặc tính biến dạng theo độ cong của đế. Do đó, nếu độ phẳng của đế không tốt, đường ray sẽ bị cong và cố định, dẫn đến sự thay đổi áp suất ban đầu khi trượt, gây ra mài mòn sớm.

 

Trong bản vẽ thiết kế, thông thường sẽ thiết lập "mặt chuẩn (vai đệm)" để lắp đặt đường ray thẳng. Lúc này, điểm quan trọng trong quá trình gia công là phải đảm bảo rằng góc của mặt chuẩn phải có "Kênh thoát nước (Undercut) Cần thiết lập hoặc chỉ thị không thực hiện gia công R lớn hơn kích thước vát cạnh của đường ray. Nếu góc R vẫn còn, nó sẽ cản trở góc của đường ray và làm cho đường ray bị nổi lên, dẫn đến không thể tạo ra góc vuông và đường thẳng.

 

Ngoài ra, mỗi nhà sản xuất cũng có giá trị khuyến nghị về chiều cao mặt chuẩn (chiều cao vai). Nếu quá cao sẽ gây cản trở cho khối trượt, còn nếu quá thấp sẽ không thể định vị chắc chắn. Tuân thủ chiều cao vai khuyến nghị được ghi trong catalogue của mỗi công ty là nguyên tắc cơ bản để tránh sự cố.  Khi sử dụng thanh ray hỗ trợ trục tuyến tính cũng cần lưu ý tương tự, nhưng khi chỉ cố định bằng giá đỡ trục, sự chênh lệch chiều cao bề mặt lắp đặt của từng giá đỡ sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến độ nghiêng của trục, do đó, tốt nhất là nên gia công phẳng toàn bộ bề mặt đế.

 

 

Kỹ thuật điều chỉnh độ song song của 2 trục

Nhiều giai đoạn vận chuyển sử dụng hai thanh ray hoặc trục được bố trí song song để đảm bảo độ cứng và chống xoay. Nếu không đảm bảo "độ song song của hai trục" này, lực cản trượt sẽ biến động lớn khi di chuyển hoặc phát ra tiếng ồn bất thường.Theo lý thuyết thiết kế và lắp ráp, trục bên này được coi là "bên chuẩn (chủ)" và trục bên kia được coi là "bên phụ (phụ)".

 

Đường ray chuẩn được cố định chắc chắn vào mặt chuẩn được gia công trên đế để xác định độ thẳng của đường chạy. Mặt khác, đường ray phụ thường được cố định tạm thời mà không cần thiết lập mặt chuẩn, sau đó thực hiện nhiều lần chuyển động qua lại của bàn (khối) và cố định vĩnh viễn ở vị trí tự nhiên theo chuyển động của đường ray chuẩn.

 

Trong trường hợp hướng dẫn LM, do độ cứng cao, việc lắp đặt không đúng cách sẽ dẫn đến giảm tuổi thọ ngay lập tức, nhưng đối với ống lót tuyến tính, do có "chức năng tự động điều chỉnh tâm" như đã đề cập ở trên, nên có thể hấp thụ sai số song song (khoảng vài chục micron). Nhà thiết kế cần xem xét mức độ chính xác yêu cầu và kỹ năng điều chỉnh tại hiện trường để quyết định mức độ chính xác của cơ chế điều chỉnh.

 

 

Vận hành và bảo trì hướng dẫn LM và ống lót tuyến tính

Chốt định vị và thiết kế tái tạo

Trong môi trường sản xuất hoạt động 24 giờ liên tục, thời gian ngừng hoạt động do thay thế linh kiện phải được giảm thiểu đến mức tối thiểu. Khi thay thế thanh dẫn bị mòn, việc lấy lại đồng hồ đo và mất vài giờ để điều chỉnh độ thẳng là điều khó chấp nhận từ góc độ hiệu quả sản xuất. Do đó,Từ giai đoạn thiết kế, điều quan trọng là phải tích hợp cơ chế "bất kể ai thay thế, chỉ cần siết chặt bu lông là có thể đạt được độ chính xác ban đầu". Để thực hiện điều này, cần sử dụng "chốt định vị".

 

Chốt thông thường (chốt song song) là,Thiết kế dung sai lắp ghép Tùy thuộc vào loại, có thể cần phải ép vào và khó tháo ra, nên không thích hợp cho việc bảo trì thường xuyên. Loại được khuyến nghị là "chốt côn" được định tâm bằng cách vặn vào và "chốt kim cương (chốt hình thoi)" có thể loại bỏ sai số bước nhỏ trong khi vẫn duy trì dung sai lắp ghép.

 

Gần đây, các sản phẩm tùy chọn có lỗ khoan chính xác cao (lỗ khoan) được gia công sẵn trên khối LM và vỏ ống lót tuyến tính cũng được bán trên thị trường. Nếu sử dụng các sản phẩm này và gia công lỗ tương ứng trên mặt đế, công việc thay thế chỉ cần "cắm chốt và siết bu lông", đảm bảo khả năng tái tạo mà không cần kỹ năng chuyên môn.

 

 

Cải thiện khả năng bảo trì bằng cách hợp nhất các đơn vị

Thay vì thay thế và điều chỉnh từng bộ phận hướng dẫn tại hiện trường, thiết kế thay thế toàn bộ "bộ phận (cassette)" bao gồm bộ phận hướng dẫn, bàn, trục vít bi, v.v. đã được lắp ráp sẵn cũng giúp cải thiện đáng kể khả năng bảo trì. Nếu chuẩn bị sẵn bộ phận dự phòng đã được điều chỉnh hoàn hảo trên bàn máy bên ngoài, khi dây chuyền ngừng hoạt động, chỉ cần thay thế từng bộ phận (tháo lắp một vài bu lông và dây điện) là đủ, giúp rút ngắn thời gian phục hồi xuống còn vài chục phút.

 

Để thành công trong việc "tổ chức thành đơn vị", khả năng tái tạo vị trí tại điểm kết nối giữa đơn vị và khung cơ sở là yếu tố then chốt.  Ở đây, các bộ phận lắp ghép (bước ghép) và chốt định vị đã đề cập ở trên cũng phát huy tác dụng. Đặc biệt, khi sử dụng ống lót tuyến tính, nếu lắp ráp thành đơn vị bao gồm trục, ống lót và giá đỡ, có thể loại bỏ hoàn toàn công việc căn chỉnh song song phức tạp tại hiện trường. Chi phí ban đầu sẽ tăng lên do phải chuẩn bị đơn vị dự phòng, nhưng so với chi phí tổn thất do ngừng hoạt động (chi phí thời gian ngừng hoạt động), đây là một chiến lược có thể mang lại hiệu quả đầu tư cao.

 

 

Giải pháp tối ưu cho hướng dẫn LM và ống lót tuyến tính

Cho đến đây, chúng ta đã so sánh chi tiết giữa LM Guide và Linear Bush từ góc độ cấu trúc, phương pháp thiết kế và khả năng bảo trì. Không phải là vấn đề đơn giản là cái nào "tốt hơn", mà việc lựa chọn đúng đắn trong từng trường hợp phù hợp với đặc tính của từng loại mới là giải pháp thiết kế tối ưu. Hãy tổng hợp các tiêu chí sử dụng tối ưu thông qua các trường hợp nghiên cứu cụ thể.

 

Trường hợp khuyến nghị sử dụng trục tuyến tính (bush tuyến tính)

Khi các điều kiện sau đây được đáp ứng, việc sử dụng trục tuyến tính là hợp lý và có thể tối đa hóa hiệu suất chi phí.

 

  • Vận chuyển với chi phí ưu tiên hàng đầu và tải trọng nhẹ:Khi ngân sách cho toàn bộ thiết bị có hạn và vật liệu vận chuyển nhẹ, không chịu tải trọng va đập. Trục và ống lót có giá rẻ và dễ mua, do đó có thể giảm đáng kể chi phí ban đầu.
  • Khi không thể đạt được độ chính xác của bề mặt lắp đặt:Khi khó gia công độ phẳng của bề mặt cơ sở như khung nhôm hoặc khung hàn. Bằng cách sử dụng tính năng căn chỉnh và cấu trúc nổi của ống lót tuyến tính, có thể ngăn chặn sự lệch hướng và thực hiện chuyển động trơn tru.
  • Sử dụng dùng một lần trong môi trường có bụi:Trong môi trường có bụi mài mòn và bụi thủy tinh bay lơ lửng, ngay cả khi đã thực hiện các biện pháp chống bụi, vẫn không thể tránh khỏi sự mài mòn sớm. Thay vì sử dụng LM guide đắt tiền, chi phí tổng thể có thể thấp hơn nếu sử dụng linear bush và shaft rẻ tiền như vật tư tiêu hao và thay thế thường xuyên.
  • Hành động kết hợp quay và chuyển động thẳng:Khi cần thực hiện chuyển động quay cùng với chuyển động trượt. Bằng cách lựa chọn "bush quay trượt" v.v..., có thể thực hiện chuyển động phức tạp trên một trục.

 

Trường hợp khuyến nghị sử dụng LM Guide

Trong các điều kiện sau đây, hiệu suất của LM Guide là không thể thiếu, và việc thay thế bằng trục tuyến tính sẽ có rủi ro cao.

 

  • Vận chuyển vật nặng và tải trọng mô-men:Khi vận chuyển hàng hóa nặng hoặc khi tải trọng vượt quá (nhô ra) gây ra mô-men. Khả năng chịu tải định mức cao và độ cứng do tiếp xúc bề mặt đảm bảo hoạt động ổn định trong thời gian dài.
  • Định vị yêu cầu độ chính xác và độ cứng cao:Trong trường hợp yêu cầu độ chính xác định vị ở mức micron và độ cứng cao khi dừng, chẳng hạn như máy công cụ và thiết bị sản xuất bán dẫn. Nếu không sử dụng hướng dẫn LM có áp lực trước, sẽ không thể đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật.
  • Thiết kế tiết kiệm không gian (sử dụng trục đơn):Khi không gian lắp đặt hẹp và chỉ có thể đặt một thanh dẫn hướng. Với thanh dẫn hướng LM loại rộng, một thanh có thể chịu được tải trọng mô-men, do đó có thể thiết kế thiết bị nhỏ gọn.
  • Không cần bảo trì (vị trí khó bôi trơn):Khi khó thực hiện công việc bôi trơn ở những vị trí sâu trong thiết bị. Bằng cách sử dụng hướng dẫn LM được trang bị bộ phận tự bôi trơn (QZ và K1), có thể thực hiện bảo trì miễn phí trong vài năm.

 

Cuối cùng, chúng tôi sẽ tóm tắt những điểm quan trọng đã giải thích trong bài viết này.

  • Bushings tuyến tính có ma sát nhỏ và nhẹ nhàng do tiếp xúc điểm, nhưng có nguy cơ bị lõm do tải trọng cạnh.
  • Hướng dẫn LM có tải trọng định mức cao nhờ tiếp xúc bề mặt, và có khả năng chịu va đập và tải trọng mô-men xoắn cao.
  • Độ uốn của trục tỷ lệ thuận với bình phương của khoảng cách, và nếu vượt quá giá trị cho phép sẽ dẫn đến hư hỏng sớm của ống lót.
  • Tính tự động căn chỉnh của ống lót tuyến tính hoạt động như một "khoảng trống" trong trường hợp độ chính xác của bề mặt lắp đặt kém.
  • Để đảm bảo tính lặp lại khi thay thế, việc định vị bằng chốt côn và chốt lò xo là bắt buộc.
  • Để giảm thời gian ngừng hoạt động, thiết kế thay thế toàn bộ các bộ phận dự phòng đã được điều chỉnh là một giải pháp hiệu quả.
  • Thiếu bôi trơn và lẫn tạp chất là hai nguyên nhân chính gây ra hỏng hóc cho các bộ phận chuyển động trực tiếp, do đó việc lựa chọn các bộ phận tự bôi trơn và gioăng là rất quan trọng.
  • So sánh chi phí không chỉ dựa trên giá thành của các bộ phận mà còn dựa trên tổng chi phí bao gồm chi phí gia công, chi phí lắp ráp và chi phí bảo trì trong tương lai.

 

Đó là tất cả.