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Notions de base sur les mouvements linéaires : 13 sujets fondamentaux que vous devez connaître

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Ces concepts fondamentaux peuvent vous aider à faire des choix de conception plus solides et plus rentables.

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Degrés de liberté

Certains systèmes multi-axes peuvent avoir six degrés de liberté et sept (ou plus) axes de mouvement. Cet article explique la différence entre "axes de mouvement" et "degrés de liberté", et pourquoi elle est importante.

Systèmes de coordonnées cartésiennes et polaires

En matière de mouvement linéaire, nous utilisons généralement le système de coordonnées cartésiennes, mais certaines applications - notamment celles qui utilisent des robots articulés - utilisent le système de coordonnées polaires. Dans cet article sur les bases du mouvement linéaire, nous expliquons comment chaque système de coordonnées fonctionne, quelles sont les différences entre eux et comment convertir un système en l'autre.

Moment ou couple - lequel dois-je choisir ?

Une force appliquée à une certaine distance peut créer un moment ou un couple. Un moment est statique, alors qu'un couple fait tourner un composant. Il est donc important de connaître la différence entre les deux et les causes de chacun.

Roulis, tangage et lacet

Les forces de rotation sont définies comme le roulis, le tangage et le lacet, en fonction de l'axe autour duquel le système tourne. Pour les guides linéaires, les forces de roulis, de tangage et de lacet peuvent provoquer une déviation et des erreurs de mouvement.

Contraintes de contact de Hertz

Lorsque deux surfaces de rayons différents sont en contact et qu'une charge est appliquée, une très petite zone de contact se forme et les surfaces subissent des contraintes de contact de Hertz, qui ont un effet significatif sur la capacité de charge dynamique et la durée de vie L10 d'un roulement.

Conformité des billes

L'emplacement et la forme de la zone de contact entre une bille (ou un rouleau) et un chemin de roulement sont déterminés par le degré de conformité entre les surfaces. Il est important de comprendre la conformité des billes, car elle est étroitement liée à l'importance de la contrainte de contact en Hertz que subit un roulement.

Glissement différentiel

La zone de contact entre une bille porteuse (ou un rouleau) et son chemin de roulement étant une ellipse, la vitesse varie en différents points de la zone de contact, ce qui entraîne un glissement de la bille ou du rouleau plutôt qu'un mouvement de roulement pur. Ce glissement différentiel est directement lié au frottement, à la chaleur et à la durée de vie du roulement.

Tribologie : Frottement, lubrification et usure

La lubrification permet de réduire le frottement dans les roulements linéaires, qui est la principale cause d'usure et, dans de nombreux cas, de défaillance. La tribologie est l'étude du frottement, de la lubrification et de l'usure, et explique la relation complexe qui existe entre eux.

Contraintes et déformations

Les charges de tension et de compression dans les systèmes de mouvement linéaire entraînent des contraintes et des déformations dans les matériaux. Ces concepts sont particulièrement importants pour les composants tels que les fixations, qui peuvent atteindre leur limite d'élasticité ou leur limite de résistance à la traction avant que d'autres signes de dommages n'apparaissent dans un système.

Rigidité et déflexion

La déflexion dans les systèmes de mouvement linéaire peut entraîner un désalignement des composants, des forces excessives, une usure et une défaillance prématurées. Dans cet article, nous verrons comment la rigidité et la déflexion d'un matériau sont liées, et comment la rigidité diffère de la résistance.

Torsion

Les arbres des vis à billes, des poulies, des réducteurs et des moteurs peuvent subir une torsion importante, ce qui entraîne une contrainte de cisaillement et une déformation de cisaillement dans l'arbre. Cet article explique les effets de la contrainte de cisaillement et de la déformation de cisaillement et comment déterminer quand un arbre va céder.

Dureté du matériau

La dureté d'un arbre ou d'une surface de roulement joue un rôle essentiel dans sa capacité de charge et sa durée de vie. Dans cet article, nous expliquons les différentes méthodes pour tester et définir la dureté.

Inertie et élan

Deux termes couramment échangés dans le domaine du mouvement linéaire sont "inertie" et "momentum", mais ils ont des effets différents sur les performances d'un système. Cet article sur les bases du mouvement linéaire explique la différence entre ces deux termes et comment chacun d'eux est utilisé dans la conception et le dimensionnement des mouvements linéaires.