富士康基虎直线导轨选用及寿命计算

来源:一线互联网战斗精英    关键词:直线导轨,, 数控机床,, 自动化产线,    发布时间:2018-11-30

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一、直线导轨简介

在当今工业化推进过程当中,直线导轨是数控机床和自动化生产线上不可缺少的零部件之一。直线导轨是由滑轨、滑块、钢球、球保持架、反向器、密封端盖、刮油片、油嘴等组成,当滑块在导轨上往复运动时,钢球沿着导轨上经过热处理和精密研磨加工的沟道进行滚动,滑块里面的钢球通过反向装置实现循环运动。

基虎直线导轨选用及寿命计算

富士康基虎

基虎直线导轨选用及寿命计算

直线导轨的性能是影响直线运动精度控制的重要因素,选用高品质的直线导轨,可以为直线运动的导向精度提供有力的保障。

二、直线导轨的优点

三、直线导轨的寿命计算

3.1寿命计算公式

根据【国家标准】JBT 7175.1-2011、JB/T7175.2-2006、JB/T7175.5-2015直线运动系统的额定寿命(L)可根据基本动额定载荷(C)和负荷载重(P),按下式进行计算。

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3.2相关参数详解

额定寿命L:额定寿命(L)是指一批相同的直线运动系统在相同个条件下分别运行,直到其中过不产生表面剥落的产品在90%以上,此时产品能达到的总运行距离。

基本额定动载荷C:基本额定动负荷(C)是指,对于同一批产品在某一相同条件下,对于使用钢球的直线运动系统,其额定寿命为L=50km,对于使用滚柱的直线运动系统L=100km,这一大小方向都不变的负荷条件称为基本额定动负荷。外加负荷P:外加负荷(P)包括由使用条件所确定的基本负荷和由运动引起的等价负荷所决定的。

fH硬度系数

线性滑轨的珠道接触表面硬度要求在硬度为

HRC 58~62的硬化深度,倘若硬度值无法达到要

求的水平,将会降低线性滑轨的额定负荷及使用

寿命,此时动、静额定负荷为尺寸表列值再乘以

对应的硬度系数。

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fT温度系数

系统温度会对线性滑轨的材质有影响,当温

度高于100℃时线性滑轨的额定负荷及使用寿命

将会降低,此时动、静额定负荷为尺寸表列值再

乘以对应的温度系数。由于有些配件是塑料材质

较不耐高温,故建议使用温度应低于100℃。

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fc接触系数

当在紧靠状态下使用多个滚动导轨滑块时,

受到力矩负荷和安装面精度的影响,并且难以获得

均匀的负荷分布。因此将多个滑块紧靠使用时,需

要考虑基本额定载荷(C)和(C0)上乘以接触系数。

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fW负荷系数

作用于线性滑轨的负荷,除装置本身自重、起

动停止时的惯性负荷及因悬置而产生的力距负荷外,

还有因运动伴随而来的振动及冲击负荷,此种型式

的负荷并不容易算出,根据经验依负荷状况及使用

速度,建议将计算负荷值再乘以对应的负荷系数。

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四、导轨的选定步骤

设定使用条件:确定直线导轨负荷设

计的必要条件。

<1、尺寸(跨距、滑块个数、滑轨根数)

<2、安装方式(水平、垂直、壁挂使用)

<3、速度(加速度)

<4、行程长度

<5、使用频率

<6、作用负荷大小、方向、位置

<7、要求寿命、运动精度、使用环境

②、计算外加负荷:算出滑块的负荷大小

③、计算等价负荷:将滑块所承受的各方

向负荷换算成等价负荷

④、计算静态安全系数:从基本静额定载

荷和最大承受负荷求出静态安全系数的数

⑤、静态安全系数判断:若不符合,1.型

式、尺寸变更、2.跨距、滑块个数、滑轨

根数变更。返回①。若符合,继续⑥。

⑥、计算平均负荷:将运行中变动的承受

负荷加以平均化,换算成平均负荷

⑦、计算额定寿命:用额定寿命的计算式

求出运行距离。

⑧、使用寿命判断:若不符合,1.型式、尺

寸变更、2.跨距、滑块个数、滑轨根数变更。

返回① 。若符合,结束选择。

⑨、安全设计:1.决定润滑剂2.决定润滑方

法3.表面处理(防锈、外观)4.防尘设计

基虎直线导轨选用及寿命计算

五、软件介绍

由于直线导轨寿命计算步骤计算量大且复杂,方便客户选择合适的直线导轨,减少选择直线导轨型号的时间,避免发生选型错误,目前基虎直线导轨工程人员有专门开发了寿命计算软件,只需输入使用条件,即可快速得到所选择的直线导轨运行寿命。

5.1软件界面说明

5.1.1 启动界面

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依次可选择线轨产品型号、使用状态、滑块与滑轨使用数量

5.1.2 基本参数输入

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依次输入线轨运行速度、加速时间、减速时间、行程、每分钟往返次数。

注1:速度、加速时间、减速时间、行程需满足公式 v*t1/2+v*t2+v*t3/2=Ls

注2:负荷系数由运行速度决定,软件已自动判断,图片右下角说明所示。

5.1.3 载荷输入

基虎直线导轨选用及寿命计算

依次输入载重质量m1、滑块质量m2、工作台质量m3。

依次输入工件及工作台相对于坐标原点的相对坐标x1,x2,x3。

输入驱动位置y,z。

注:1、坐标系单位为mm。2、驱动位置一般为y=0,z=0。3、软件已根据所选线轨型号自动输入滑块重量m2。

5.1.4 结果显示

基虎直线导轨选用及寿命计算

此时可以查看计算结果是否符合使用需求

5.2计算例

1、线轨型号: HSL20NS

2、使用状态: 水平使用

3、滑块滑轨使用数量: 预使用1根滑轨1个滑块

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4、速度: 0.5 m/s

5、加速时间:0.05 s

6、减速时间: 0.15 s

7、负荷系数: 自动选择为1.5

8、行程:1450 mm

9、每分钟往返次数: 6

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10、载重质量m1及相对坐标(mm): 100kg 0 0 0

11、滑块质量m2及相对坐标(mm): 0.28kg 0 0 0

12、工作台质量m3及相对坐标(mm):300kg 0 0 0

13、驱动位置y及驱动位置z(mm): 0 0

注:m1为载重;m2为滑块重量,软件已自动输入;m3为工作台重量

注:如无特殊情况,驱动位置默认为(0,0),切记在软件中输入。

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结果显示

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注:此时若静安全系数或额定寿命不满足需求则可以点击重新计算按钮返回启动界面重新计算