リニアシャフトとトーションバーはどちらも真っ直ぐな円筒形の鋼棒のように見えますが、まったく異なる機械的機能を実行します。リニア シャフトはリニア ベアリングまたはブッシングに正確な走行面を提供し、トーション バーは弾性的にねじれて抵抗トルクを生成するように設計されています。
したがって、材料、熱処理、表面要件、最終設計、検査方法はさまざまな目的に応じて選択されます。直径と長さを一致させるだけでは、2 つのコンポーネントは互換性がありません。
基本的な機能の違い
リニアシャフトは何をするのですか?
リニア シャフトは、ベアリング、ブッシュ、またはキャリッジを直線経路に沿ってガイドします。ボールタイプのリニアベアリングシステムでは、シャフト表面がベアリングボールの回転軌道として直接機能します。したがって、直径公差、真直度、硬度、表面仕上げは、ランニングクリアランス、摩擦、騒音、摩耗に直接影響します。
リニアシャフトは、自動化装置、包装機械、CNC 補助システム、検査装置、マテリアルハンドリング装置、および制御された直線運動を必要とするその他の機械で一般的に使用されます。
トーションバーは何をするのですか?
トーションバーはバネの役割を果たします。一方の端が拘束され、もう一方の端にトルクがかかるとバーが弾性範囲内でねじれます。トルクを取り除くと、バーは元の位置に戻ります。
設計の優先事項は、加えられるトルク、角度たわみ、疲労強度、および許容せん断応力の間の関係です。トーション バーは、制御された回転バネ力を使用するサスペンション機構、カウンターバランス システム、その他の機器に使用されます。
リニアシャフトとトーションバーの比較
| 比較 | リニアシャフト | トーションバー |
|---|---|---|
| 一次機能 | 直線運動のための正確なパスを提供します | 弾性ねじりによりエネルギーを蓄える |
| 主な使用荷重 | 軸受の接触荷重・ラジアル荷重・曲げ | 繰り返しのねじり応力とせん断応力 |
| 動き | ベアリングまたはキャリッジがシャフトに沿って移動します | バーは限られた角度でねじれます |
| クリティカルサーフェス | 外径はベアリング走行面です | 完全なバー表面は疲労を引き起こす欠陥を回避する必要があります |
| 主要な寸法要件 | 直径公差、真直度、真円度、表面仕上げ | 有効ねじり長さ、直径、端部形状、ねじり剛性 |
| 重要な優先事項 | 適切なコアサポートを備えた耐摩耗性走行面 | 弾性強度、靱性、耐ねじり疲労性 |
| 典型的なエンドデザイン | プレーンエンド、ねじ山、タップ穴、平坦部、または機械加工された段部 | スプライン、レバー、またはその他のトルク伝達接続 |
| 主な検査 | 直径、真直度、表面粗さ、硬度、焼入深さ | ねじり剛性、許容ねじれ、疲労、端部接続強度 |
製造要件が異なる理由
リニアシャフトの表面要件
リニアシャフトは、有効移動全体にわたって一貫したベアリング走行面を提供する必要があります。軸径が大きすぎるとリニアベアリングがきつくなったり、固着したりする可能性があります。小さすぎると内部すきまが大きくなり、案内安定性が低下する場合があります。
DLY 精密リニア シャフトの場合、利用可能な技術要件には通常次のものが含まれます。
- GCr15 または C45 材質（シャフトのタイプと用途に応じて）
- 表面硬度は一般的に HRC 58 ～ 62 以内に制御されます
- 硬化層の深さは約 0.6 ～ 3.5 mm、直径と仕様に応じて異なります。
- 一般的な表面粗さは約 Ra 0.4 ～ 0.8 μm
- 該当する精度仕様では、100 mm あたり最大 5 μm までの真直度要件
これらの値は、すべてのシャフトに対する普遍的な要件ではなく、利用可能な DLY 基準です。最終的な材質、公差、硬さ、粗さ、真直度はシャフトシリーズとお客様の図面に合わせてご確認ください。
トーションバーの材質と熱処理
トーションバーは負荷がかかるとねじれを繰り返します。その材料と熱処理は、脆性破壊や永久変形を起こすことなく、必要な弾性強度と耐疲労性を提供する必要があります。
表面状態も重要ですが、理由は異なります。傷、腐食ピット、鋭い移行部、機械加工跡は応力を集中させ、疲労亀裂を引き起こす可能性があります。トーション バーには、通常、精密リニア シャフトと同じベアリングの取り付けや連続的なローリング トラック仕上げは必要ありません。
リニアシャフトとトーションバーは互換的に使用できますか?
外径、長さが同一であっても、互換性のある標準部品として扱うことはできません。
トーションバーをリニアベアリングシャフトとして使用すると、その直径公差、真直度、表面仕上げ、硬度プロファイルがリニアベアリングと一致しない場合があり、問題が発生する可能性があります。考えられる結果には、バインディング、過剰なクリアランス、騒音、ベアリングの早期摩耗などが含まれます。
標準的なリニアシャフトをトーションバーとして使用する場合も、工学的な計算がなければ安全ではありません。シャフトは、必要なねじり剛性、弾性ねじり範囲、疲労強度、またはトルク伝達端接続を提供しない可能性があります。
リニア シャフトは、適切なキー、平坦部、またはクランプ機能を備えている場合、ある程度のトルクを伝達できますが、トルクを伝達しても自動的にねじりバネになるわけではありません。同様に、トーション バーは真っ直ぐで正確に機械加工されていますが、それがリニア ベアリング軌道として適切であるとは限りません。
リニアシャフトの正しい指定方法
を購入するときは、リニアシャフト、マシン内での実際の役割を確認し、以下を提供します。
- 軸径と全長
- 中実、中空、支持構造または非支持構造
- リニアベアリングまたはブッシュモデル
- 水平、垂直、傾斜設置
- 対応スパンと負荷位置
- 必要な直径公差
- 材質と表面処理
- 硬度、硬化深さ、表面粗さの要件
- 真直度の要件
- ねじ、タップ穴、平面、段差などの端面加工
- 動作環境と防食要件
材料は鋼の名前だけではなく、完全な用途に従って選択する必要があります。見るGCr15 と C45 リニア シャフト: 適切な材料を選択する方法さらに詳細な比較については、
重要なプロジェクトの場合、購入者はシャフトの検査方法も定義する必要があります。目視検査では、直径公差、真直度、焼き入れ深さ、表面粗さを確認することはできません。
DLY は、さまざまな直径、長さ、材質、表面構成の精密リニア シャフトを供給しています。確認のため、シャフト図面、軸受型式、荷重、サポートスパン、公差、端部加工要件をお送りください。
電子メール: export@dlybearing.com
