滾動導軌選型

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上直線運動系統(tǒng)選用思路：1. 根據實際應用工況初步選定型號系列和配置方式2. 靜安全系數驗算直線運動系統(tǒng)承受過大的靜載荷時，滾動體和接觸面會發(fā)生永久變形，這個永久變形如果大到一定程度時，就會影響直線運動系統(tǒng)的平穩(wěn)運行。所以要根據基本額定靜載荷和最大實際靜載荷來驗算靜安全系數是否達到要求。3. 壽命驗算利用額定動載荷和最大實際動載荷來驗算直線運動系統(tǒng)所能運行的里程數或時間數是否能達到我們的要求。4. 如果靜安全系數和壽命其中的一項或均達不到要求，就需要改變型號系列和配置方式重新計算了。相關定義：基本額定靜負荷C0（N）：在產生最大應力的接觸部位，使?jié)L動體和導軌面永久變形量

2、之和達到滾動體直徑的0.0001倍時，大小一定的徑向靜止負載。作為靜作用力的限度。容許靜力矩MR/P/Y（Nm）：在產生最大應力的接觸部位，使?jié)L動體和導軌面永久變形量之和達到滾動體直徑的0.0001倍時，方向和大小一定的靜止力矩。作為靜作用力矩的限度。靜安全系數fs：負載能力（基本額定靜負荷C0、容許靜力矩MR/P/Y）與實際負荷（F、Mr/p/y）的比值。fs=C0/F或fs=MR/P/Y/Mr/p/y?；绢~定動載荷C（N）：一批相同的直線運動系統(tǒng)在相同條件下運行，使?jié)L珠直線導軌額定壽命為L=50km、滾柱直線導軌額定壽命為L=100km的方向和大小一定的負荷。額定壽命L（km）：一批相同

3、的直線運動系統(tǒng)在相同條件下運行，其中90%不產生表面剝落而所能達到的總運行距離。直線運動系統(tǒng)的額定壽命L是根據基本額定動負載C和實際最大負荷Fmax按下式計算得到的：滾珠直線運動系統(tǒng)壽命：L=(C/Fmax)3×50滾柱直線運動系統(tǒng)壽命：L=(C/Fmax)10/3×1001. 使用條件確定：導軌安裝空間；安裝姿勢（水平、豎直、傾斜、懸臂等）；負載情況（大小、方向、位置等）；尺寸（長度、跨距、滑塊個數、導軌根數等）；使用頻度（負荷周期）；速度、加速度；要求壽命；精度、剛度要求；使用環(huán)境等在特殊環(huán)境下，首先要考慮材料（標準材料、不銹鋼材料等）、潤滑（脂潤滑、油潤滑、其它潤滑劑

4、，定期潤滑、強制潤滑等）、表面處理（防銹、外觀、淬火等）、防護等條件。2. 形式和系列的選擇：不同的廠家有不同的導軌系列和形式，有的是針對不同應用領域而分類的（比如：一般機床應用、產業(yè)自動化機器應用、儀器儀表類機器應用、重型機器應用），臺灣HIWIN就是這樣分的；有的是按所受載荷形式來分類的（主要承受上下載荷類、上下左右四向載荷相當類），日本NSK和THK就是這樣來分的。其實，不管怎么分類，均是按載荷大小和作用方向來分類的。根據實際應用中的載荷情況，確定導軌的形式和系列。3. 選用精度等級因為導軌部是由導軌、滑塊、滾動體等零件組裝而成的，各零件的制造精度和它們間的裝配精度必然導致裝配完成后總體

5、精度誤差，這個誤差的大小就是導軌的精度等級問題。具體的比如有：滑塊頂面相對于導軌底面、滑塊側面相對于導軌定位面的運行精度、一根導軌上若干滑塊頂面的高度差距等。各個廠家均會將自己的產品按精度大小分成若干等級，我們按照我們設備精度要求大致選擇一個等級就行。4. 初定導軌、滑塊的尺寸、數目和配置方法：1） 根據使用空間選定根據導軌尺寸表和公稱型號直接選定與使用空間相符的直線導軌；2） 依經驗選用參考同類產品選用情況；3） 根據滾珠絲杠傳動件尺寸進行選定由滾珠絲杠驅動時，選擇與絲杠軸相同的或最接近的直線導軌型號；4） 根據單個滑塊大致承受的負載能力進行選定這個的計算方法在NSK精機產品樣本（CAT.N

6、O.3161 CN 2005）的A17頁有。它的基本思路是按最常見的2導軌4滑塊配置形式，根據載荷情況算出單個滑塊的大致負載，來選定直線導軌的型號的。初定后，就可以在廠家樣本上查得該導軌的基本額動載荷C、基本額定靜載荷C0和允許靜轉矩MR、MP和MY。5. 載荷的計算1） 根據第1步確定的條件計算出導軌所受上下、左右兩個力Fr、Fs和三個方向扭矩Mr、Mp、My的大小。各個廠家在樣本中都給出了幾種常見受力模式下各個力和力矩的計算公式（注意：有的考慮加速度負載，廠家樣本上有計算公式，有的不考慮加速度負載）。（根據：理論力學中力和力偶的平衡）2） 計算動態(tài)等效（徑向）負載Fe我們學過理論力學，知道

7、力矩可以等效成作用在某一位置上的力，這里等效的第一步就是做的這個工作。具體算的時候，廠家樣本上都給出了公式。這樣就把兩個方向上的力和三個方向上的力矩等效成兩個方向上的力了。然后要把這兩個方向上的力等效成一個徑向力Fe，這就是這里要求的動態(tài)等效徑向負載。具體計算廠家樣本上有公式。3） 平均負載的計算Fm當滑塊在移動的時候承受的是變化的負載時，為了計算壽命，就需要計算一下平均負載了。根據負載隨位移的變化模式，廠家樣本上都給出了相應的計算公式。如果負載在滑塊移動的時候沒有變化，也就沒有必要計算平均負載了，因為此時上一步計算出來的動態(tài)等效負載就是平均負載。6. 依照剛性要求選擇預壓力Fpl一般來說，如

8、不施加預壓，滾動體和滾動面間均有間隙存在，這樣對導軌運行精度、承載能力和剛性均有不利影響，所以根據應用要求，可以施加預壓來解決這些問題。一般有無預壓（預壓力00.2C）、輕預壓(0.050.07C)和中預壓(0.10.12C)。施加預壓是通過加大滾動體直徑，利用滾動體與滾道之間的負向間隙來實現的。但是必須注意，預壓的施加會降低導軌的壽命，這一點在下一步壽命的計算就可以發(fā)現。具體施加預壓會對剛性和運動精度有多大影響，廠家樣本上均有表格說明。7. 壽命L的計算在正常潤滑狀態(tài)下，壽命的計算公式為：式中：fH硬度系數。為充分發(fā)揮滑塊的性能，滾動體及與其接觸面的硬度均要求有HRC5860的硬度，如果它們

9、的硬度大于等于此值，硬度系數就為1，如果達不到此硬度要求，硬度系數就小于1，具體硬度對應的硬度系數廠家樣本上都有。fW負載系數。由于作用于導軌上的力除第5-1）中算出的力外，還有因運動伴隨而來的振動及沖擊負載，這種形式的負載并不容易算出，所以需要在原平均負載的基礎上乘以一個負載系數，該系數廠家樣本上有。fC考慮由于安裝精度和受力矩影響，很難使載荷均勻分布，所以需要給C乘以一個系數。一般取1就行，在大型裝置若預料有不均等負載分布，它的取值就應小于1，具體取值廠家樣本上會有。fT如果直線導軌的使用氣溫大于100°C時，考慮高溫的不良影響，需要給C乘以一個溫度系數，具體取值廠家樣本上會有。Fmax最大工作負載，為第5步平均負載Fm和第