Нужен совет по конструкции - как прижать подшипники к валу

[eugenepk.livejournal.com]

Первое сообщение в данной комьюнити, извиняюсь если что не так... Нужен совет.
Делаю направляющие для копировального станка. Механическая часть его похожа на ЧПУ фрезер, но без электроники и двигателей.

На чертеже серый круг в центре это вал диаметром 25 мм. К валу прижаты 3 подшипника, такие как на роликовых коньках, т.е. 8мм внутренний диаметр и 22 мм наружный. Все прижимается винтами и гайками М8 и 2 самые крайние гайки слева и справа контролируют силу прижима.

Вопрос: 3 пластинки которые показаны серым цветом, из чего их лучше сделать (сталь/алюминий) и какой толщины/ширины?
Желательно конструкцию без нужды не утяжелять.

Бежевый прямоугольник вверху будет или деревянный или алюминиевый. Он будет давить вниз максимум 2 кг и двигать всю конструкцию по валу вперед/назад с небольшой скоростью и ускорением.

Ответы типа 'а давайте заменим подшипники на другие' не приветствуются, потому что такие условия задачи. Если есть другие идеи по конструкции, с удовольствием выслушаю. Просто мне показался такой вариант самым простым.

Comments

[peterpass.livejournal.com]

Направляющий вал будет один или паралельно ему будет еще один через растояние. Если да то можно избавиться от двух лишних роликов. А если на подшипники одеть, что-типа обратно сферических шкивов.

[nokyan.livejournal.com]

А мах нагрузка какая (кроме 2 кг)?
можно взять 4 стандартных алюминиевых уголка (толщина стенки-от нагрузки, длины и задачи)
Вообще маловато вводных.

[avanik.livejournal.com]

Вал 25 это стандарт. Куча линейных подшипников есть готовых. Зачем изобретать велосипед?

[faber-scriptor.livejournal.com]

Я бы сделал треугольные призмы и вкрутил в них шпильки-оси (вместо болтов) подшипников.

[jad-zmei.livejournal.com]

алюминий лучше не надо

[saidpod.livejournal.com]

Скобы можно сделать из стали нерж или углеродистую толщ. 1,5-2мм, вдоль наружных кромок снизу и сверху пустить ребра жесткости повторяющие угол сгиба, ребра же будут задавать точность сгиба, соответственно точность самой скобы, приварить ребра прихватками (можно аргоном), все режем лазере, гнем на гибочном станке, привариваем, шлифуем и получаем прекрасную, жесткую скобу-кронштейн.

[3khocy.livejournal.com]

1. На чём сидят подшипники? Неужели прямо на винтах? Тогда винты надо делать специальные.
2. Какая посадка подшипников на винты?
3. Какая посадка винтов в пластинах?
4. Как подшипники прижимаются к 25мм валу?
5. В любые пластины (алюминивые или стальные) надо вставлять втулки для опоры винтов, иначе отверстия в пластинах очень быстро разобьются.
6. Вся конструкция держится на силах трения? Это неправильно.

[fduchun76.livejournal.com]

Надо бы перевернуть на 180 градусов. Один подшипник вниз, два вверх. Так нагрузка будет распределена на 2 подшипника.

[yuriylen.livejournal.com]

Если без пружин и натяжителей, то можно так "клином"

[fan-d-or.livejournal.com]

Нынче в тренде подобные задачи решать на основе 3D-печати - причём, заказ разместить на стороне проще, чем в случае мех-обработки.

Я бы глядел именно в эту сторону...

[valeramal.livejournal.com]

Эта конструкция не годится. Низ будет болтаться вместе с нижними роликами. Этого можно избежать, если поджать "регулировочные" гайки контргайками, при этом усложнится регулировка прижатия.
Лучше нижние ролики закрепить как верхний, с торцев устройства наварить фланцы с отверстием под вал. Т.е. корпус станет единым целым. регулировку производить одним из нижних роликов с помощью эксцентриковой оси. Для кропуса пойдёт сталь 2 мм.

[uc2ake.livejournal.com]

Тут ещё вот какое дело. Если на валу одна такая каретка, то её легко может перекашивать. То есть не фиксирована перпендикулярность оси направляющей и плоскости каретки, как она у вас нарисована.

[mds.livejournal.com]

напомнило вот этот проект https://www.thingiverse.com/thing:724999
как раз на дюймовую трубу, ЕМНИП.

[agalakhov.livejournal.com]

Сталь. Большинство алюминиевых сплавов уже при комнатной температуре способны "течь", поэтому со временем появятся люфты.

И еще. Конструкция - так себе, лучше так не делать. При двух направляющих получается избыточное количество подшипников. По теории, число точек соприкосновения подвижной и неподвижной частей плюс число степеней свободы должно равняться шести. Значит, ВСЯ конструкция должна в идеале опираться ровно на ПЯТЬ подшипников или шариков. Дополнительные подшипники для прочности допустимы, но только подпружиненные. Если подшипников больше, механика начнет "гулять" - перекашиваться по мере того, как нагрузка переходит с подшипника на подшипник. Та же причина, по которой стул с четырьмя ножками почти всегда шатается.

А выбирать люфты удобно эксцентриками.

[gibajd.livejournal.com]

Раз условие дешево и дома, то можно предложить следующее:
Сделать угол между двумя "нижними" подшипниками 90 градусов (просто квадратная труба стальная или алюминиевая), для "устойчивости" сделать две такие "тележки" одна за другой (на одной трубе), но можно и одну.
сквозь ребра трубы (по диагонали сечения) отверстие, в нем на качалке подвешен третий подшипник, прижим регулируется двумя винтами или пружинами.

[gibajd.livejournal.com]

А если совсем просто - то купить линейный подшипник. Цена в России на вал 25мм от 300р за 1 шт. Готовый модуль (с креплением и регулировками) - 1300р

[egg00.livejournal.com]

Нижнюю пластинку (серого цвета) нужно сделать из упругой стали так, чтобы она стремилась сблизить нижние подшипники.
Груз сверху будет с некоторым усилием "вдавливать" вал между подшипниками.
Ах да, верхние концы осей, на которых сидят боковые подшипники должны ходить свободно в плоскости чертежа.

[sevasat.livejournal.com]

Можно напечатать линейные подшипники скольжения на 3д-принтере, многим такой вариант нравится потому что они легкие, не жрут валы, ходят достаточно долго и дешевы.

[alexander7b9.livejournal.com]

Т.е. делаем DIY линейный подшипник задёшево? Фанера? https://youtu.be/2yNCyr6EaRY

[koldoblin.livejournal.com]

Гугл "bronze bearings" Не нужно мудрить. Именно так устроены все принтеры, станки и т.п.

Ни одну конструкцию невозможно изготовить точно. Из трёх роликов один обязан быть подпружиненным. Но лучше чем простая втулка она работать не будет. Главное сопротивление создаёт не сила трения, а инерция подвижной части.