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Home > 技术信息 > 直线运动系统的负载能力和使用寿命

Load Rating and Service Life Linear Motion System

在确定何种类型产品最适合一个直线运动系统时,须考虑该类型的负载能力和使用寿命。对于负载能力,应考虑该类型产品计算基本额定静载荷时所用的静态安全系数。对于使用寿命,可以根据基本额定动载荷计算额定寿命,再校核此额定寿命是否符合设计要求。直线运动系统的使用寿命指,系统在反复给滚道和滚动体施加压力的条件下运行,直至材料疲劳引起导轨或滚珠表皮发生脱落,系统累计运行的总行程

基本负载

直线运动系统有两种基本负载:基本额定静载荷(C0),表示基本额定静载荷许可范围。基本额定动载荷(C)。

基本额定静载荷(C0)

直线导轨受到高载荷或冲击载荷时,滚动体与滚道会发生部分的永久变形。当此变形量超过极限时,将妨碍直线运动系统的运动平稳性。基本额定静载荷指的是,给定方向和给定数值的一个静态力。这个给定的值是,在最大应力状态下,使接触区滚动体与滚道的永久变形量之和超过滚动体直径0.0001倍的力的大小。在直线运动系统中,基本额定静载荷定义为径向载荷。因此基本额定静载荷给出了静态许用载荷的上限。各直线运动系统的基本额定静载荷可以在本目录所列的相应表中查到。

静态安全系数(fs)

直线运动系统可能受到因振动或冲击引起的过大载荷,及因系统启动或停止引起的过大载荷。对于此类载荷,有必要考虑静态安全系数。静态安全系数(fs)指直线运动系统的承载能力(基本额定静载荷C0)与系统所承受载荷的比值。

计算直线运动系统所能承受的载荷,首先要获得用来计算寿命必需的额定载荷和计算静态安全系数必需的最大载荷。工作中频繁启动的系统或因悬伸而造成过大力矩的系统,实际载荷将大大超过预测的载荷。因此在选择直线运动系统时,应考虑系统能够承受启动或停止时可能出现的最大载荷。下表列出了静态安全系数的标准值。

表1 静态安全系数标准值(fs)

应用环境 负载条件 fs下限
通常工业机械 不受振动和冲击
受振动和冲击
1.0~1.3
2.0~3.0
机床 不受振动和冲击
受振动和冲击
1.0~1.5
2.0 5~7.0
For large radial loads
C0 :基本额定静载荷 ...... (N)
P   : 计算载荷 ...... (N)
fH :硬度系数
fT :温度系数
fC :接触系数

基本额定动载荷(C)

基本额定动载荷(C)指给定方向,给定数值的一个力,此载荷是, 相同工作条件下相互关联的一组直线运动系统,达到额定寿命所能承受的载荷。滚动体为滚珠的系统额定寿命为 ,为滚柱的额定寿命为100km。在一组直线运动系统共同承受载荷时,可用基本额定动载荷(C)计算使用寿命。各直线运动系统的基本额定动载荷可在本目录所列的相应表中查到。

额定寿命

即使在相同的环境下使用,不同直线运动系统的使用寿命也是不同的。直线运动系统的使用寿命通过额定寿命获得。所谓额定寿命指,相同条件下相关联的一组直线运动系统, 90%保持正常工作的总行程。直线运动系统的额定寿命可以根据基本额定动载荷和实际载荷计算:

直线运动系统的使用寿命可以由下式得到:

当系统的行程和每分钟运行次数为常数时,直线轴承的使用寿命可由下式计算 :

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