直線導(dǎo)軌計(jì)算

1、直線導(dǎo)軌的特點(diǎn)及選用1、直線滾動導(dǎo)軌的特點(diǎn)直線滾動導(dǎo)軌在數(shù)控機(jī)床中有廣泛的應(yīng)用。相對普通機(jī)床所用的滑動導(dǎo)軌而言， 它有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)：1.1定位精度高直線滾動導(dǎo)軌可使摩擦系數(shù)減小到滑動導(dǎo)軌的 1/50。由于動摩擦與靜摩擦系數(shù)相 差很小，運(yùn)動靈活，可使驅(qū)動扭矩減少90%，因此，可將機(jī)床定位精度設(shè)定到超微米 級。1.2降低機(jī)床造價(jià)并大幅度節(jié)約電力采用直線滾動導(dǎo)軌的機(jī)床由于摩擦阻力小， 特別適用于反復(fù)進(jìn)行起動、停止的往 復(fù)運(yùn)動，可使所需的動力源及動力傳遞機(jī)構(gòu)小型化， 減輕了重量，使機(jī)床所需電力降 低90%，具有大幅度節(jié)能的效果。1.3可提高機(jī)床的運(yùn)動速度直線滾動導(dǎo)軌由于摩擦阻力小，因此發(fā)熱少，可實(shí)

2、現(xiàn)機(jī)床的高速運(yùn)動，提高機(jī)床 的工作效率2030%。1.4可長期維持機(jī)床的高精度對于滑動導(dǎo)軌面的流體潤滑，由于油膜的浮動，產(chǎn)生的運(yùn)動精度的誤差是無法避 免的。在絕大多數(shù)情況下，流體潤滑只限于邊界區(qū)域，由金屬接觸而產(chǎn)生的直接摩擦 是無法避免的，在這種摩擦中，大量的能量以摩擦損耗被浪費(fèi)掉了。與之相反，滾動接觸由于摩擦耗能小.滾動面的摩擦損耗也相應(yīng)減少，故能使直 線滾動導(dǎo)軌系統(tǒng)長期處于高精度狀態(tài)。同時(shí)，由于使用潤滑油也很少，大多數(shù)情況下只需脂潤滑就足夠了，這使得在機(jī)床的潤滑系統(tǒng)設(shè)計(jì)及使用維護(hù)方面都變的非常容易 了。2、宜線滾動導(dǎo)軌的壽命在選用直線滾動導(dǎo)軌時(shí)，應(yīng)對其本身的壽命進(jìn)行初步驗(yàn)算。當(dāng)直線滾動導(dǎo)軌

3、承受負(fù)荷并做滾動運(yùn)動時(shí)，導(dǎo)軌面和滾動部分（鋼珠或滾柱）就會 不斷地受到循環(huán)應(yīng)力的作用，一旦達(dá)到臨界值，滾動表面就會產(chǎn)生疲勞破損，在某些 部位產(chǎn)生魚鱗狀剝離，這種現(xiàn)象稱為表面剝落。所謂直線滾動導(dǎo)軌的壽命，就是指導(dǎo)軌表面或滾動部分由于材料的滾動疲勞而發(fā) 生表面剝落時(shí)為止總行走距離。直線滾動導(dǎo)軌的壽命具有很大的分散性。即使同批制造的產(chǎn)品，在同樣運(yùn)轉(zhuǎn)條件下使用，其壽命也會有很大的差距。因此，為了確定直線滾動導(dǎo)軌的壽命，一般使用 額定壽命這一參數(shù)。所謂額定壽命是指讓一批同樣的直線滾動導(dǎo)軌逐個(gè)地在相同的條件下運(yùn)動，其中90%的總運(yùn)行距離能達(dá)到不發(fā)生表面剝落。對于使用鋼珠的直線滾動導(dǎo)軌，額定壽命 L為：&#

4、163;=（介嚴(yán)50對于使用滾柱的直線滾動導(dǎo)軌，額定壽命為:0二少旦嚴(yán).50A1卩亡式中L:額定壽命.km;C:基本額定動負(fù)荷，kN;Pc:計(jì)算負(fù)荷，LN ;fH :硬度系數(shù)； fT :溫度系數(shù)； fc:接觸系數(shù)， fw:負(fù)荷系數(shù)。由上述兩式可以看出，直線滾動導(dǎo)軌的額定壽命受硬度系數(shù)fH、溫度系數(shù)fT、接觸系數(shù)fc、負(fù)荷系數(shù)fw的直接影響。2.1硬度系數(shù)為了充分發(fā)揮直線滾動導(dǎo)軌的優(yōu)良性能，與鋼珠或滾柱相接觸的導(dǎo)軌表面從表面 到適當(dāng)?shù)纳疃葢?yīng)具有HRC5864的硬度。如果因某種原因達(dá)不到所要求的硬度，會 導(dǎo)致壽命縮短。計(jì)算時(shí)要將基本額定動負(fù)荷 C乘以硬度系數(shù)fH0 fH與導(dǎo)軌表面的硬度 關(guān)系見圖1

5、所示。1.0605040302010導(dǎo)軌表面硬度(HRC)2.2溫度系數(shù)仃直線滾動導(dǎo)軌的工作溫度超過100C時(shí)，導(dǎo)軌表面的硬度就會下降，與在常溫下 使用相比，壽命會縮短，計(jì)算時(shí)要將基本額定動負(fù)荷 C乘以溫度系數(shù)fT,見圖2所示 同時(shí)，在高溫下運(yùn)行時(shí)，還應(yīng)考慮材料產(chǎn)生的尺寸改變及潤滑方式的不同。直線滾動導(dǎo)軌的溫度（口2.5接觸系數(shù)大多數(shù)情況下，為實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動，至少要在導(dǎo)軌上安裝兩個(gè)以上的滾動滑塊。 然 而施加在各個(gè)滑塊上的負(fù)荷受安裝精度和滑塊自身精度的影響，不一定象計(jì)算值那么完全均等。因此，進(jìn)行壽命計(jì)算時(shí)應(yīng)將基本額定動負(fù)荷C乘以表1所示的接觸系數(shù)fc。*1在一根導(dǎo)軌上安裝的滑塊數(shù)量接觸系數(shù)1 LOO2 0-813 0.724 0.665 0.612.4負(fù)荷系數(shù)fw在計(jì)算作用于直線滾動導(dǎo)軌上負(fù)荷時(shí)，必須正確地計(jì)算出因物體重量而產(chǎn)生的負(fù) 荷，包括因運(yùn)動速度變化而產(chǎn)生的慣性負(fù)荷和由于懸重部分而造成的力矩負(fù)荷。另外，機(jī)床在作往復(fù)運(yùn)動時(shí)，常常伴隨著振動和沖擊，特別是在高速運(yùn)動時(shí)產(chǎn)生的振動及正 常工作時(shí)因反復(fù)起動、停止等操作而產(chǎn)生的沖擊等，往往很難正確地計(jì)算出來。因此, 進(jìn)行壽命計(jì)算時(shí)應(yīng)將基本額定動負(fù)荷 C乘以表2所示經(jīng)驗(yàn)負(fù)荷系數(shù)fw。襄2沖擊與振動速度振動的測量值G)無外部 沖擊與振動低速時(shí)：刃 W15 m