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【INA軸承專家】直線導軌的額定負荷與壽命

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文章出處:www.fjblh.com/?liwen0112網責任編輯:作者:人氣:-發表時間:2016-03-22 16:00:00

  濟南市鴻慷機電設備有限公司位于交通便利的泉城濟南,是全球生產滾動軸承和直線運動產品的領導企業---德國舍弗勒集團在山東的授權代理商。公司專營舍弗勒集團旗下兩大品牌INA軸承和FAG軸承,是一家順應經濟發展需要而誕生的專業化新型高端軸承公司。多年來一直從事軸承的銷售和售后技術支持,在機械行業技術方面有著非常豐富的經驗,今天濟南鴻慷機電進口軸承專家為大家介紹一下直線導軌的額定負荷與壽命。

INA|直線導軌

 

  直線導軌的應用,必須對選用的型號與使用條件來驗算其負荷容量及壽命,根據這些結果來判斷選擇的直線導軌型號是否符合需求。

 

  負荷容量的驗算是利用基本額定靜負荷(C0),求出靜安全系數,即確定其靜的負荷限度;而壽命的驗算則是利用基本額定動負荷(C),來計算額定壽命。

 

  直線導軌的壽命是指在滾動體或滾動面上由于循環應力的作用,到出現因材料的滾動疲勞所發生的金屬表面剝落時所運行的總距離。

 

  1,基本額定靜負荷C0

 

  直線導軌在靜止或低速運行中承受過大或沖擊的負荷時,在滾動體與滾動面之間會產生局部的永久變形,這個永久變形量如果超過某個限度時,就會影響直線導軌運動的順暢性。

 

  所謂的基本額定靜負荷(C0),是指在產生最大應力的接觸面處,使滾動體與滾動面間的永久變形量之總和達到滾動體直徑的0.0001倍時,方向和大小一定的靜止負荷。所以基本額定靜負荷即為容許靜負荷的限度。

 

  2,容許靜力矩 M0

直線導軌的額定負荷與壽命
 
  在直線導軌上作用力矩時,從直線導軌內的滾動體應力分布來看,兩端的滾動體產生最大的應力。所謂的容許靜力矩(M0),是指在產生最大應力的接觸面處,使滾動體與滾動面間的永久變形量之總和達到鋼珠直徑的0.0001倍時,方向和大小一定的靜止力矩。所以容許靜力矩即為靜的作用力矩的限度。在直線導軌中是以MP、MY、MR這3個方向的力矩來定義的。
 
  3,靜安全系數 fs
 
  當直線導軌使用在有振動、沖擊或激烈的啟動停止情形,由于慣性力或力矩等外力的作用,會有大的負荷產生,對于這樣的負荷狀況,有必要考慮靜安全系數。靜安全系數(fs) 是按直線導軌的基本額定靜負荷(C0),為作用在直線導軌上的負荷的多少倍來表示,如下式所示。各種應用狀況的靜安全系數之基準值,如下表所示。
 
  fs = C0 / P
 
  或
 
  fs = M0 / M
 
  fs :靜安全系數
  C0:基本額定靜負荷(N)
  M0:容許靜力矩(N.M)
  P:計算負荷(N)
  M:計算力矩(N.M)
靜態系數的基準值
使用機械 負荷條件 fs的下限
一般產業機器 一般負荷狀況 1.0 - 1.3
有振動、沖擊時 2.0 - 3.0
機床 一般負荷狀況 1.0 - 1.5
有振動、沖擊時 2.5 - 7.0
 

 

  4,基本額定動負荷 C

 

  即使同一批制造出來的產品,在相同的條件下運動,直線導軌的壽命也會有些許差異。因此,為了確定直線導軌的壽命,一般使用以下定義的額定壽命。所謂的額定壽命(L),是指一批相同規格的直線導軌在同樣的條件下運動時,其中的90%不產生表面疲勞剝落的現象所能行走的總運行距離。當直線導軌承受負荷并運動時,為計算其壽命要使用基本額定動負荷。

 

  所謂的基本額定動負荷(C ),是指一批相同規格的直線導軌在同樣的條件下運動時,當其滾動體為鋼珠時,其額定壽命為50km,而其滾動體為滾柱時,額定壽命為100km,方向和大小都不變的負荷。

 

  5,壽命計算

 

  直線導軌的額定壽命(L)會因實際所承受的負荷而不同,可依照選用規格的基本額定動負荷(C)和工作負荷(P)來推算出使用壽命。直線導軌的使用壽命會隨著運動狀態、滾動面的硬度與環境溫度而變化,依其循環的滾動體類型,選用下式來計算其壽命。

 

  鋼珠(球)

 
直線導軌的額定負荷與壽命
  滾柱
 
直線導軌的額定負荷與壽命
  L:額定壽命(KM)
  C:基本額定動負荷(N)
  P:工作負荷(P)
  fH:硬度系數
  fT:溫度系數
  fW:負荷系數
 
  硬度系數 fH
 
  直線導軌滾動面的硬度必須為HRC 58~64,如果硬度比此數值低時,會降低直線導軌的負荷能力,此時基本額定動、靜負荷應分別乘以相對的硬度系數 fH,如下圖所示。出廠的PMI 直線導軌硬度要求為HRC 58以上,所以 fH =1.0。
 
直線導軌的額定負荷與壽命
  溫度系數 fT
 
  直線導軌使用在環境溫度高于100℃時,高溫效應會影響其使用壽命,此時基本額定動、靜負荷應分別乘以相對的溫度系數 fT,如下圖所示。PMI 直線導軌部分的配件為塑、橡膠制 品,建議的使用溫度為100℃以下。
直線導軌的額定負荷與壽命
 
  負荷系數 fW
 
  雖然直線導軌所承受的負荷可藉由計算求得,但實際使用時大都伴隨著振動或沖擊,負荷多會大于計算值。因此在考慮不同的運轉條件與使用速度下,建議依經驗所得到的負荷系數除以基本額定動負荷C,如下表所示。
運轉條件 使用速度 fW
平滑無沖擊 V 小于等于 15 m/min 1.0 - 1.2
普通沖擊力及振動 15 小于 V 小于等于 60m/min 1.2 - 1.5
中等沖擊力及振動 60 小于 V 小于等于 120m/min 1.5 - 2.0
強烈沖擊力及振動 V 大于等于 120m/min 2.0 - 3.5
 

 

 

  6,壽命時間的計算Lh

 

  在直線導軌使用的行程長度與往復次數一定時,可用前述公式所求得的額定壽命(L),換算出壽命時間(Lh)。

直線導軌的額定負荷與壽命
 
  Lh:壽命時間(hr)
  L:額定壽命距離計算值(km)
  ls:行程長度(m)
  n1:每分鐘往復次數(min-1)
 
 

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——責任編輯:濟南鴻慷機電設備公司01銷售顧問

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此文關鍵字:INA軸承 直線導軌

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