滾動(dòng)導(dǎo)軌選型

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上直線運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)選用思路：1. 根據(jù)實(shí)際應(yīng)用工況初步選定型號(hào)系列和配置方式2. 靜安全系數(shù)驗(yàn)算直線運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)承受過(guò)大的靜載荷時(shí)，滾動(dòng)體和接觸面會(huì)發(fā)生永久變形，這個(gè)永久變形如果大到一定程度時(shí)，就會(huì)影響直線運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。所以要根據(jù)基本額定靜載荷和最大實(shí)際靜載荷來(lái)驗(yàn)算靜安全系數(shù)是否達(dá)到要求。3. 壽命驗(yàn)算利用額定動(dòng)載荷和最大實(shí)際動(dòng)載荷來(lái)驗(yàn)算直線運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)所能運(yùn)行的里程數(shù)或時(shí)間數(shù)是否能達(dá)到我們的要求。4. 如果靜安全系數(shù)和壽命其中的一項(xiàng)或均達(dá)不到要求，就需要改變型號(hào)系列和配置方式重新計(jì)算了。相關(guān)定義：基本額定靜負(fù)荷C0（N）：在產(chǎn)生最大應(yīng)力的接觸部位，使?jié)L動(dòng)體和導(dǎo)軌面永久變形量

2、之和達(dá)到滾動(dòng)體直徑的0.0001倍時(shí)，大小一定的徑向靜止負(fù)載。作為靜作用力的限度。容許靜力矩MR/P/Y（Nm）：在產(chǎn)生最大應(yīng)力的接觸部位，使?jié)L動(dòng)體和導(dǎo)軌面永久變形量之和達(dá)到滾動(dòng)體直徑的0.0001倍時(shí)，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(shù)fs：負(fù)載能力（基本額定靜負(fù)荷C0、容許靜力矩MR/P/Y）與實(shí)際負(fù)荷（F、Mr/p/y）的比值。fs=C0/F或fs=MR/P/Y/Mr/p/y?；绢~定動(dòng)載荷C（N）：一批相同的直線運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)在相同條件下運(yùn)行，使?jié)L珠直線導(dǎo)軌額定壽命為L(zhǎng)=50km、滾柱直線導(dǎo)軌額定壽命為L(zhǎng)=100km的方向和大小一定的負(fù)荷。額定壽命L（km）：一批相同

3、的直線運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)在相同條件下運(yùn)行，其中90%不產(chǎn)生表面剝落而所能達(dá)到的總運(yùn)行距離。直線運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的額定壽命L是根據(jù)基本額定動(dòng)負(fù)載C和實(shí)際最大負(fù)荷Fmax按下式計(jì)算得到的：滾珠直線運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)壽命：L=(C/Fmax)3×50滾柱直線運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)壽命：L=(C/Fmax)10/3×1001. 使用條件確定：導(dǎo)軌安裝空間；安裝姿勢(shì)（水平、豎直、傾斜、懸臂等）；負(fù)載情況（大小、方向、位置等）；尺寸（長(zhǎng)度、跨距、滑塊個(gè)數(shù)、導(dǎo)軌根數(shù)等）；使用頻度（負(fù)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(biāo)準(zhǔn)材料、不銹鋼材料等）、潤(rùn)滑（脂潤(rùn)滑、油潤(rùn)滑、其它潤(rùn)滑劑

4、，定期潤(rùn)滑、強(qiáng)制潤(rùn)滑等）、表面處理（防銹、外觀、淬火等）、防護(hù)等條件。2. 形式和系列的選擇：不同的廠家有不同的導(dǎo)軌系列和形式，有的是針對(duì)不同應(yīng)用領(lǐng)域而分類(lèi)的（比如：一般機(jī)床應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化機(jī)器應(yīng)用、儀器儀表類(lèi)機(jī)器應(yīng)用、重型機(jī)器應(yīng)用），臺(tái)灣HIWIN就是這樣分的；有的是按所受載荷形式來(lái)分類(lèi)的（主要承受上下載荷類(lèi)、上下左右四向載荷相當(dāng)類(lèi)），日本NSK和THK就是這樣來(lái)分的。其實(shí)，不管怎么分類(lèi)，均是按載荷大小和作用方向來(lái)分類(lèi)的。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用中的載荷情況，確定導(dǎo)軌的形式和系列。3. 選用精度等級(jí)因?yàn)閷?dǎo)軌部是由導(dǎo)軌、滑塊、滾動(dòng)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(dǎo)致裝配完成后總體

5、精度誤差，這個(gè)誤差的大小就是導(dǎo)軌的精度等級(jí)問(wèn)題。具體的比如有：滑塊頂面相對(duì)于導(dǎo)軌底面、滑塊側(cè)面相對(duì)于導(dǎo)軌定位面的運(yùn)行精度、一根導(dǎo)軌上若干滑塊頂面的高度差距等。各個(gè)廠家均會(huì)將自己的產(chǎn)品按精度大小分成若干等級(jí)，我們按照我們?cè)O(shè)備精度要求大致選擇一個(gè)等級(jí)就行。4. 初定導(dǎo)軌、滑塊的尺寸、數(shù)目和配置方法：1） 根據(jù)使用空間選定根據(jù)導(dǎo)軌尺寸表和公稱(chēng)型號(hào)直接選定與使用空間相符的直線導(dǎo)軌；2） 依經(jīng)驗(yàn)選用參考同類(lèi)產(chǎn)品選用情況；3） 根據(jù)滾珠絲杠傳動(dòng)件尺寸進(jìn)行選定由滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)時(shí)，選擇與絲杠軸相同的或最接近的直線導(dǎo)軌型號(hào)；4） 根據(jù)單個(gè)滑塊大致承受的負(fù)載能力進(jìn)行選定這個(gè)的計(jì)算方法在NSK精機(jī)產(chǎn)品樣本（CAT.N

6、O.3161 CN 2005）的A17頁(yè)有。它的基本思路是按最常見(jiàn)的2導(dǎo)軌4滑塊配置形式，根據(jù)載荷情況算出單個(gè)滑塊的大致負(fù)載，來(lái)選定直線導(dǎo)軌的型號(hào)的。初定后，就可以在廠家樣本上查得該導(dǎo)軌的基本額動(dòng)載荷C、基本額定靜載荷C0和允許靜轉(zhuǎn)矩MR、MP和MY。5. 載荷的計(jì)算1） 根據(jù)第1步確定的條件計(jì)算出導(dǎo)軌所受上下、左右兩個(gè)力Fr、Fs和三個(gè)方向扭矩Mr、Mp、My的大小。各個(gè)廠家在樣本中都給出了幾種常見(jiàn)受力模式下各個(gè)力和力矩的計(jì)算公式（注意：有的考慮加速度負(fù)載，廠家樣本上有計(jì)算公式，有的不考慮加速度負(fù)載）。（根據(jù)：理論力學(xué)中力和力偶的平衡）2） 計(jì)算動(dòng)態(tài)等效（徑向）負(fù)載Fe我們學(xué)過(guò)理論力學(xué)，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(gè)工作。具體算的時(shí)候，廠家樣本上都給出了公式。這樣就把兩個(gè)方向上的力和三個(gè)方向上的力矩等效成兩個(gè)方向上的力了。然后要把這兩個(gè)方向上的力等效成一個(gè)徑向力Fe，這就是這里要求的動(dòng)態(tài)等效徑向負(fù)載。具體計(jì)算廠家樣本上有公式。3） 平均負(fù)載的計(jì)算Fm當(dāng)滑塊在移動(dòng)的時(shí)候承受的是變化的負(fù)載時(shí)，為了計(jì)算壽命，就需要計(jì)算一下平均負(fù)載了。根據(jù)負(fù)載隨位移的變化模式，廠家樣本上都給出了相應(yīng)的計(jì)算公式。如果負(fù)載在滑塊移動(dòng)的時(shí)候沒(méi)有變化，也就沒(méi)有必要計(jì)算平均負(fù)載了，因?yàn)榇藭r(shí)上一步計(jì)算出來(lái)的動(dòng)態(tài)等效負(fù)載就是平均負(fù)載。6. 依照剛性要求選擇預(yù)壓力Fpl一般來(lái)說(shuō)，如

8、不施加預(yù)壓，滾動(dòng)體和滾動(dòng)面間均有間隙存在，這樣對(duì)導(dǎo)軌運(yùn)行精度、承載能力和剛性均有不利影響，所以根據(jù)應(yīng)用要求，可以施加預(yù)壓來(lái)解決這些問(wèn)題。一般有無(wú)預(yù)壓（預(yù)壓力00.2C）、輕預(yù)壓(0.050.07C)和中預(yù)壓(0.10.12C)。施加預(yù)壓是通過(guò)加大滾動(dòng)體直徑，利用滾動(dòng)體與滾道之間的負(fù)向間隙來(lái)實(shí)現(xiàn)的。但是必須注意，預(yù)壓的施加會(huì)降低導(dǎo)軌的壽命，這一點(diǎn)在下一步壽命的計(jì)算就可以發(fā)現(xiàn)。具體施加預(yù)壓會(huì)對(duì)剛性和運(yùn)動(dòng)精度有多大影響，廠家樣本上均有表格說(shuō)明。7. 壽命L的計(jì)算在正常潤(rùn)滑狀態(tài)下，壽命的計(jì)算公式為：式中：fH硬度系數(shù)。為充分發(fā)揮滑塊的性能，滾動(dòng)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(shù)就為1，如果達(dá)不到此硬度要求，硬度系數(shù)就小于1，具體硬度對(duì)應(yīng)的硬度系數(shù)廠家樣本上都有。fW負(fù)載系數(shù)。由于作用于導(dǎo)軌上的力除第5-1）中算出的力外，還有因運(yùn)動(dòng)伴隨而來(lái)的振動(dòng)及沖擊負(fù)載，這種形式的負(fù)載并不容易算出，所以需要在原平均負(fù)載的基礎(chǔ)上乘以一個(gè)負(fù)載系數(shù)，該系數(shù)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(gè)系數(shù)。一般取1就行，在大型裝置若預(yù)料有不均等負(fù)載分布，它的取值就應(yīng)小于1，具體取值廠家樣本上會(huì)有。fT如果直線導(dǎo)軌的使用氣溫大于100°C時(shí)，考慮高溫的不良影響，需要給C乘以一個(gè)溫度系數(shù)，具體取值廠家樣本上會(huì)有。Fmax最大工作負(fù)載，為第5步平均負(fù)載Fm和第