滾動導(dǎo)軌副選型指導(dǎo)

1、選擇系列產(chǎn)品選擇系列產(chǎn)品使用條件設(shè)定使用條件設(shè)定潤滑選擇潤滑選擇計算壽命計算壽命確認(rèn)剛性確認(rèn)剛性選擇預(yù)緊選擇預(yù)緊假定滑塊長短及數(shù)目假定滑塊長短及數(shù)目計算滑塊最大負(fù)荷計算滑塊最大負(fù)荷假定尺寸（型號）假定尺寸（型號）結(jié)束結(jié)束決定精度等級決定精度等級 滾動直線導(dǎo)軌副的每個滑塊所受的負(fù)載受以下各種因素影響：導(dǎo)軌副的配置形式（水平，豎直等），工作臺的重心和受力點的位置，切削阻力的作用，運動時的加速度等。 下表為幾種情況下作用于滾動直線導(dǎo)軌副的各個滑塊上負(fù)載的計算。 用戶可以根據(jù)所選導(dǎo)軌副的配置形式計算滾動直線導(dǎo)軌副的每個滑塊所承受的載荷，然后根據(jù)后面提供的壽命計算方法來計算導(dǎo)軌副的壽命。對于全行程中變化

2、的載荷，應(yīng)算出計算載荷： 1）載荷分段變動的計算載荷：Pn- 對應(yīng)行程Ln 內(nèi)的載荷 （kN）Ln-分段行程 （kM）L-全行程，等于 Ln （kM）2）載荷呈線性變化的計算載荷：Pc=(Pmin+2Pmax)/33）載荷呈全波正弦曲線變化的計算載荷：Pc=0.65Pmax33232131LLPLPLPPnnC4）載荷呈半波正弦曲線變化的計算載荷：Pc=0.75Pmax5）同時承受垂直載荷Pv和水平載荷PH時的計算載荷：6）同時承受扭矩時的計算載荷：Po-外載荷；Co-額定靜載荷；M-外載扭矩；Mt-額定扭矩（kN）P =P +Cc00MMt（k N）P =P +Pc Hv 摩擦阻力受導(dǎo)軌副的

3、結(jié)構(gòu)形式、潤滑劑的粘度、所受的載荷以及運動速度的影響而變化，預(yù)緊后，摩擦阻力將會有所增大。 摩擦力F可按下式計算：F=p+f LGLG、LMLM系列：系列：= 0.0050.006 LGSLGS系列：系列： = 0.0030.004 LGR LGR系列：系列： = 0.0020.003 P-法向載荷（N） f-密封件阻力（N）參考表1 在相同的工作條件下，使一批相同構(gòu)造和尺寸的導(dǎo)軌組件分別運行，在其中90%的導(dǎo)軌組件尚未出現(xiàn)疲勞現(xiàn)象之前，滑塊相對于導(dǎo)軌運動距離的總和或一定運動速度下的工作小時數(shù)。 在實際的導(dǎo)軌系統(tǒng)中，為了充分發(fā)揮滾動直線導(dǎo)軌副的性能，與鋼球接觸的滾道表面的硬度應(yīng)在HRC5864

4、之間。若滾道表面硬度較低，則額定動載荷減少，導(dǎo)軌的額定壽命將會降低。因此，導(dǎo)軌的額定動載荷、額定靜載荷應(yīng)乘以硬度系數(shù)fH。左下圖所示為對應(yīng)不同的滾道面硬度時的硬度系數(shù)fH。 導(dǎo)軌系統(tǒng)的溫度超過100時，與在常溫使用場合相比，額定動載荷降低，額定壽命縮短，因此導(dǎo)軌的額定動載荷、額定靜載荷應(yīng)乘以溫度系數(shù)fT。右下圖所示為對應(yīng)不同溫度時的溫度系數(shù)fT。滾道面的硬度系數(shù)fH 02030405060H RC0.20.40.60.81.0溫度系數(shù)fT1001201401 601 80200T( C)00 .40 .50 .60 .70 .80 .91 .0fH fT 在計算額定壽命時，還應(yīng)考慮外部作用載荷

5、及使用場合的影響，物體的重量、運動速度所引起慣性力的變化，為此引入載荷系數(shù)fW。不同使用條件下fW取值，見左下表。 滾動直線導(dǎo)軌在大部分工作場合是由2個或2個以上的滑塊組合使用，因此必須考慮其負(fù)荷分布的均勻性對壽命的影響，在計算時引入接觸系數(shù)fC。接觸系數(shù)與同一根導(dǎo)軌軸上滑塊數(shù)的關(guān)系見右下表。使用條件fW無外來沖擊載荷、振動 (15m/min)1.01.5無顯著沖擊載荷、振動 (60m/min)1.52.0有外來沖擊載荷、振動 (60m/min)2.03.5同一根導(dǎo)軌軸上安裝的滑塊接觸系數(shù) fC1 1.02 0.813 0.724 0.665 0.61載荷系數(shù)fW接觸系數(shù)fC 因此，考慮導(dǎo)軌面

6、硬度、溫度、接觸狀況以及使用條件時，導(dǎo)軌副的額定壽命按以下公式計算： 使用滾珠導(dǎo)軌副的場合： 使用滾柱導(dǎo)軌副的場合： 使用壽命（時間）計算： 式中：Pc為實際載荷 L為額定壽命(km) Ls為行程(m) n為每分鐘往復(fù)次數(shù)(opm)L= 50HfTCWCPC3xfffxxL=100 xHfTCWCPC3xfffx10In= （小時） L 1032 Lsn 60 xx xx）某線切割機床工作臺，已知使用HTSD-LG30AA型導(dǎo)軌副，且一根導(dǎo)軌上用兩個滑塊，每個滑塊所受載荷為PC=200kgf，行程Ls=1m，每分鐘往復(fù)n=10，每天開機8小時，每年按300個工作日計算，則每年工作時間為8300

7、=2400小時。 fH=1,fT =1,fc=0.81,fw=1.5所以：L=時間壽命：In=3X 50 = 46686km1 1 0.81XX1.53620200L 10X32XLsXnX6046686X1032X1X10X60=38905(時）389052400=16.2(年） 故在正常條件下可工作16.2年2）某水平安裝的HTSD-LG型滾動直線導(dǎo)軌副支承系統(tǒng)，一根導(dǎo)軌上用兩個滑塊，給定參數(shù)為：工作臺自重W=2kN，承受載荷P=16kN（作用于滑塊中心），有效行程Lm=0.8米，每分鐘往復(fù)次數(shù)n=8次，運行條件為，無明顯沖擊和振動，目標(biāo)壽命為11年，試選擇該滾動直線導(dǎo)軌副的規(guī)格。（以每天

8、開機8小時，每年300個工作日計。）fH=1，fT=1，fC=0.81，fW=1.5目標(biāo)壽命為：L=113008600.88210-3=20275.2(km)四個滑塊的載荷為:P1=P2=P3=P4=(16+2)/4=4.5kN可以計算出：用戶可選用HTSD-LG45AA P1 21620 D 滾動直線導(dǎo)軌副。其額定動載荷值為：7450kgf，額定靜載荷值為：10500kgf。HfTfcfwCPcL=503f1/34 .5 X 1.520275.2C500.81= 61.68(kN)=6294(kgf)3）某數(shù)控專機，水平軸要求安裝LGR型滾動直線導(dǎo)軌副，給定參數(shù)為：兩根導(dǎo)軌配對使用，每根導(dǎo)軌上用兩個滑塊，工作臺自重W=3KN，承受載荷P=20KN（作用于滑塊中心），有效行程Lm=1米，每分鐘往復(fù)次數(shù)為n=10次，運行條件為無明顯沖擊和振動，目標(biāo)壽命為15年，試選擇該滾動直線導(dǎo)軌副的規(guī)格。（以每天開機8小時，每年按300個工作日計。）fH=1，fT=1，fC=0.81，fW=1.5目標(biāo)壽命為： L=15300860110210-3 = 43200km四個滑塊的載荷為：P1=P2=P3=P4=（20+3）/4=5.75KNFffHTCfWCPC10/3L=100 可以算出：