线性滑轨的负荷

发布时间:2020-07-01 07:24:45 阅读次数:147

使用直线系统时,在决定及选择各產品的规格与型号,会依据使用条件,对负荷量寿命进行计算。负荷量的验算,是利用基本额定静负荷 (CO),求出静安全系数,而寿命的验算是利用基本额定动负荷 (C) 来计算额定寿命,再依据这些数据来判定直线系统所选择的型号是否适合需求。直线系统的寿命是根据在滚动面或滚动体上,由於循环时力的作用,使材料產生因疲劳所发生的表面剥落 ( 金属表面的鱼鳞状剥落 ) 时所运行的总距离。

基本额定负荷 (CO):直线运动系统的基本额定负荷有二种,一种是确定静态容许负荷极限称為

基本额定静负荷 (CO),另一种是计算使用寿命时所必须使用到的基本额定动负荷 (C)。

1.基本额定静负荷 (CO) 的定义

直线系统静止或低速运动的状态下,承受到过大负荷或受到衝击负荷情况时,在滚动面或滚动体之间会发生局部的永久变形,这永久变形量若超出某个极限时,就会影响整个直线系统及影响运行的顺畅性。

基本额定静负荷就是依產生最大应力之接触面,使滚动体与滚动面的永久变形量之总和达到滚动体直径成為万分之一倍时,在直线系统中是以径向负荷来定义;因此,基本额定静负荷被当作所容许负荷的极限值。

2 基本容许静力矩 (MX, MY, MZ)

线性滑轨承受施加作用力矩时,使线性滑轨发生轨道沟槽及钢珠的永久变形,当永久变形量达到钢珠直径的万分之一时,我们称这种作用力矩為滑座的基本容许静力矩。而 MX、MY、MZ 為在线轨 X、Y、Z 三个轴向的值。

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3.静态安全系数 fS

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fS : 静态安全系数

CO : 基本额定静负荷 (N)

MO : 容许静力矩 (N-mm)

P : 计算荷重 (N)

M : 计算力矩量 (N-mm)

直线系统在静止或运动中振动、衝击、啟动或停止所引起的惯性力作用,均会作用在直线运动系统上,对於这样的负荷,静态安全系数是必须被考虑到的。静态安全系数 fs 是依据直线系统负荷能力【基本额定静负荷 (Co)】,作用在直线系统的负荷多少倍来表示。如上式所示:计算作用在导轨上的负荷有寿命计算时,平均负荷与计算静态安全系数时所需的最大负荷,特别是啟动停止很激烈的场合,或切削负荷作用的场合及悬臂负荷所引起的大力矩作用的场合等,有时会產生意想不到的大负荷,( 不管是啟动或停止 ) 是否适合,下表表示静态安全系数之基準值。

静态安全系数 fs

使用机械负荷条件fs的下限
一般产业
机械
没有振动衝击时1.0-1.3
有振动衝击作用时2.0-3.0
机床没有振动衝击时1.0-1.5
有振动衝击作用时2.5-7.0
径向负荷很大时image.png

fS : 静态安全系数

CO : 基本额定静负荷 ( 径向方向 )(N)

COL : 基本额定静负荷 ( 反径向方向 )(N)

COT : 基本额定静负荷 ( 横方向 ) (N)

PR : 计算负荷 ( 径向方向 )(N)

PL : 计算负荷 ( 反径向方向 )(N)

PT : 计算负荷 ( 横方向 )(N)

fh : 硬度系数 

ft : 温度系数

fc : 接触系数 


反径向负荷很大时image.png
横向负荷很大时image.png

4. 额定寿命 (L)

即使同一批製造出来的產品,在相同的条件下运动,直线运动系统的寿命也会有些许的差异。因此,為了确定直线运动系统的寿命,一般使用下列定义的额定寿命。所谓的额定寿命 (L) 是指一批相同规格的直线运动系统在同样的条件下运动时,其中的 90% 不產生表面疲劳剥落的现象所能行走的总运行距离,当直线运动系统承受负荷并运动时,為计算其寿命,要使用基本额定动负荷。

5 .基本额定动负荷 (C)

所谓的基本额定动负荷 (C),是指一批相同规格的直线运动系统在同样条件下运动时,当其滚动体為钢珠时,其额定寿命為 50km,而其滚动体為滚柱时,额定寿命為 100km,方向和大小都不变的负荷。