В двух направлениях (замкнутые)

з) и) к)

л) м) н)

о) п) р)

Рисунок 8.3 ‒ Направляющие качения

Несущая способность роликовых направляющих в 20—30 раз больше, чем шариковых (с плоскими гранями), имеющих те же габаритные размеры; жесткость больше в 2,5—3,5 раза. Отношение длины к диаметру роликов для стальных направляющих выби­рают равным 1,5—2.

При перемещении деталей по направляющим качения со ско­ростью движение тел качения сводится к поступательному перемещению со скоростью /2 и к вращению вокруг собственной оси с окружной скоростью /2. В этом легко убедиться, рассматривая движение тел качения как вращение вокруг центров их мгновенного вращения в точках контакта с неподвижной направляющей. Таким образом тела качения выкатываются из направляющих. Поэтому если подвижная и неподвижная направляющие при малых ходах имеют одинаковую длину, то длина сепаратора с телами качения должна быть меньше (рисунок 8.4, а).

а)

б)

в)

Рисунок 8.4 ‒ Схемы работы направляющих качения

Во избежание свешивания каретки длина сепаратора должна быть больше длины направляющей каретки (рисунок 8.4, б).

Когда необходимо обеспечить большие ходы, тела качения движутся по замкнутому контуру, благодаря чему вместо вышед­ших из контакта тел качения входят другие. В этом случае основное применение получают так называемые танкетки — самостоятель­ные централизованно изготовляемые опорные узлы с замкнутым движением тел качения (рисунок 8.4, в).

Сепарирование тел качения при малых по сравнению с длиной кареток ходах осуществляется простейшими сепараторами в форме планок с гнездами для тел качения.

Замкнутые направляющие качения выполняют с регулируемым зазором, а при необходимости иметь повышенную жесткость — с предварительным натягом. По аналогии с направляющими сколь­жения регулирование достигается планками или клиньями, поджимаемыми винтами (см. рисунок 8.3).

Направляющие в виде роликов на осях выполняют обычно с эксцентриковыми осями; регулировка зазоров осуществляется поворотом осей.

Материалы тел качения — хромистые шарико­подшипниковые стали типа ШХ15. Опти­мальные материалы направляющих — закаленная до высокой твердости (НRС 58—63) сталь ШХ15, хромистые и другие леги­рованные стали, цементованные на достаточную глубину. Иногда стальные закаленные планки или стержни завальцовывают в ма­териал направляющих. Разноразмерность тел качения не должна превышать 1—2 мкм в зависимости от точности направления. Непрямолинейность на­правляющих не должна быть выше 0,008—0,01 мм на 1 м.

Расчеты направляющих качения производят по формулам Герца. Наибольшее контактное напряжение в роликовых направляющих:

в шариковых направляющих с плоскими рабочими гранями:

где — сила на наиболее нагруженный ролик ила шарик, кгс; Е — приведенный модуль упругости материала, МПа; в слу­чае разных материалов тел качения и направляющих: ; — радиус ролика или шарика, см; — рабочая длина ролики, см.

При жестких салазках или столах и силе, приложенной в се­редине направляющей:

где Р — составляющая нагрузки, нормальная к поверхности грани направляющей и приходящаяся на рассчитываемый ряд тел качения; — число тел качения в ряду.

Контактные напряжения в направляющих выбирают мень­шими, чем в подшипниках. Это связано с меньшей твердостью направляющих и меньшей точностью их изготовления.