限位结构，机械运动正常运行的安全保障

限位结构，机械运动正常运行的安全保障
限位，指的是限定机械结构的运动范围，防止其运动超出机械结构的行程而导致机械性能降低或失效。

常见的运动为直线运动和旋转运动，相对应的限制对象为行程和角度值。

限位一般分为软限位和硬限位。

软限位，也称电子限位，就是通过传感器和软件结合来实现，传感器如光电开关、行程开关、电位器，编码器等，在控制程序上限定机械结构运动的角度或行程。

硬限位，也称机械限位，就是用机械加工件去实现机械结构位置的限制。

有些产品出于双重安全的考虑，会做冗余设计，即在软限位的基础上增加硬限位，即使软限位因故障失效，还有硬限位起作用，确保产品机械结构运动的可靠性和安全性。

当然，基于产品的质量与寿命考虑，在硬限位之前增加扭矩限制器或机械离合器，防止机构在到达硬限位位置后继续运动（卡死），避免机构因卡死损坏失效。

机械运动结构没做限位，就犹如脱缰的野马、汽车刹车失灵，后悔很严重。

01 直线运动的限位
1.光轴导轨的轴向限位，此种常应用于直线运动的丝杆导轨上，以下三种虽然结构形式不一样，但是原理是一样的，其中环形结构是断开的，作用是提供变形空间，通过螺栓拉紧孔与轴。

光轴导轨固定环
光轴导轨立式支座
光轴导轨卧式支座
2.轴承的轴向限位，虽然轴承外圈与孔之间或内圈与轴之间一般是通过过盈配合装配，但是仅仅靠过盈配合来对轴承内外圈进行轴向限位是不够的，通常，需要采用一些合适的方法来对轴承内外圈进行
轴向限位。

为了防止轴承在承受轴向载荷时，相对于轴或座孔产生轴向移动，轴承内圈与轴、外圈与座孔必须进行轴向固定，滚动轴承常用的内、外圈轴向固定方式如下：
•轴承内圈与轴之间的固定方式：
a)用轴用挡圈嵌在轴的沟槽内，主要用于轴向力不大及转速不高时（此种工况也可以采用固定环+顶丝这种方式）；
b)用螺钉固定的轴端挡圈紧固，可用于在高转速下承受大的轴向力，螺钉应有防松措施；c)用圆螺母及止动垫圈紧固，主要用于转速高、承受较大轴向力的情况；d)用锥形套定位、止动垫圈和圆螺母紧固，用于光轴上、内圈为圆锥孔的轴承。

•轴承外圈与孔之间的固定方式：
e)用轴用弹性挡圈嵌入轴承外圈的止动槽内紧固，用于当外壳不便设凸肩时；
f)用轴承端盖紧固，用于转速高、承受较大轴向力的各类向心、推力和向心推力轴承；g)用孔用弹性挡圈嵌入外壳孔内沟槽内紧固，主要用于轴向力不大且需减小轴承装置尺寸时；h)用螺纹环紧固，用于轴承转速高、轴向力大，而不适于用轴承端盖紧固的情况。

弹性挡圈，也叫卡簧，
轴用弹性挡圈
孔用弹性挡圈
3.弹性挡圈的应用：
4.轴向限位的其他方式和应用：
卡销
长条卡簧
U型开口销
B型开口销
自行车座管夹
雨伞伸缩杆
胀紧套是一种无键联结装置，其原理和用途是通过高强度拉力螺栓的作用，在内环与轴之间、外环与轮毂之间产生巨大抱紧力，以实
现机件与轴的无键联结。

当承受负荷时，靠胀套与机件、轴的结合压力及相伴产生的摩擦力传递转矩、轴向力或二者的复合载荷。

02 旋转运动的限位
1.在转轴上做限位结构
2.窗户安全锁，限制开窗角度的大小
3.舵机输出角度机械限位。