90°V形滚轮与70°V形滚轮的对比

发布时间:2020年5月19日 所属分类:技术资料

在滚轮导轨系统中,90°沟槽的滚轮与70°沟槽的滚轮是两种最常见的滚轮。V形沟槽角度的不同导致滚轮的性能存在差异,呈现出不同的优势和劣势,用户只有选择合适的滚轮才能满足其特定应用的需求。70°V形滚轮适用于结构要求比较紧凑的场合,而90°V形滚轮更适用于载荷比较大的应用场合。

90°V形滚轮与70°V形滚轮的对比
90°与70°滚轮的对比

当V形滚轮与相应的导轨配合时,在V形导轨面上,滚轮与导轨之间将会形成“线接触”,滚轮所承载的负载力将会沿着接触线进行分布,为了保证接触线上导轨材料不会屈服,应保证接触线足够长。由于70°V形滚轮的夹角较小,所以在相同接触线长度的状况下,70°V形滚轮的厚度更小,而90°滚轮的直径更小。

除了拥有更好的负载分布特征之外,更长的接触长度还可以改善滚轮的稳定性和自纠偏能力。在这方面,70°滚轮比90°滚轮的优势大一些。滚轮沟槽的角度越小,滚轮跑偏的难度越大。

在任何滚轮导轨系统中,作用在滚轮上的外力最终可以分解为径向力和轴向力,V形沟槽的角度决定了径向力和轴向力的大小。对于70°和90°V形滚轮而言,当负载相同时,若径向负载相等,70°V形滚轮的轴向负载要远大于90°V形滚轮。当滚轮通过其内部的V形槽接触导轨时,滚轮运动表面上的任何轴向载荷都会在滚轮上产生向外的弯矩。这个弯矩在滚轮上产生应力,其中最大的合应力发生在两个接触面相交的内部V槽的顶点处。当弯曲应力超过滚轮的材料强度时,滚轮可能在V槽顶点处开裂。由于在两个接触表面上产生的轴向载荷较低,并且两个接触表面之间的过渡角度更缓和,所以,在相同的径向作用力下,90˚滚轮在内部V顶点处的弯曲应力要比类似尺寸的70˚滚轮小。 正因如此,90˚V形滚轮可支撑更大的负载,且滚轮破裂的风险较小。

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