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线性系统的寿命计算1

  • 2021.10.27 13:03:38
  • 米思米
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容许载荷

l     基本额定动载荷(C

基本额定动载荷是指,让一组相同的线性系统在同等条件下分别运行时,其中的90%不会因滚动疲劳而导致材料损伤,并且能够完成50×103m运行的、方向与大小一定的载荷。l     基本额定静载荷(Co

基本额定静载荷是指,在承受最大应力的接触区域,滚动体的永久变形量与滚动面的永久变形量之和为滚动体直径的0.0001倍的静止载荷。

l     容许静态力矩(MPMYMR

力矩载荷发生作用时承受的静态力矩载荷限值,由与基本额定静载荷Co相同的永久变形量决定。

l     静态安全系数(fS

根据使用条件,将静止时或低速运动时所承受的基本额定静载荷Co除以表-1中所示的静态安全系数fS后使用。

-1 静态安全系数(fS的下限)

 线性系统的寿命计算1

容许载荷(N Co/fS

容许力矩(Nm MPMYMR/fS

fS:静态安全系数

Co:基本额定静载荷(N

MPMYMR:容许静态力矩(MPMYMR

寿命


线性系统在承受载荷并进行直线往复运动时,由于重复应力不断作用于滚动体及滚动面,所以会出现被称为材料疲劳性剥落的鳞状损伤。首次发生这一剥落现象前的总行走距离,称为线性系统的寿命。

l     额定寿命(L

额定寿命是指,让一组相同的线性系统在同等条件下分别运行时,其中的90%未发生剥落而达成的总行走距离。

额定寿命可根据基本额定动载荷与线性系统承受的载荷,利用如下公式计算得出。

线性系统的寿命计算1

L:额定寿命(km
C
:基本额定动载荷(N
P
:作用载荷(N

 

实际使用线性系统时,必须首先进行载荷计算。在计算直线往复运动中的载荷时,必须考虑到运动中的振动和冲击,还要充分考虑振动、冲击在线性系统上的分布状况,因此很不容易。此外,使用温度等也会对寿命造成较大影响。如果将这些条件都添加到公式中,则上述计算公式变为如下公式。

线性系统的寿命计算1

L 额定寿命(km

fH:硬度系数(参阅图-1

C 基本额定动载荷(N

fT:温度系数(参阅图-2

P 作用载荷(N

fC:接触系数(参阅表-3

fW:载荷系数(参阅表-4

使用寿命时间可通过计算单位时间内的行走距离计算得出。
 
当行程长度与行程次数一定时,可通过以下公式求出。

线性系统的寿命计算1

Lh:使用寿命(hr

s:行程长度(m

L 额定寿命(km

n1:毎分钟往复次数(cpm

摩擦阻力和必要推力


摩擦阻力(必要推力)可根据载荷与系统固有的密封阻力,通过以下公式求出。

F=μ・W+f

F     :摩擦阻力(N

μ    :动摩擦系数

W    :负载载荷

f      :密封阻力(2N5N

-2 动摩擦系数

线性系统的寿命计算1


         硬度系数(fH

在使用线性系统时,滚珠接触的轴也必须具备足够的硬度。如果达不到适当的硬度,由于容许载荷减少,结果会导致寿命缩短。
请利用硬度系数对额定寿命进行补偿。


-1 硬度系数

线性系统的寿命计算1

         接触系数(fC

实际使用线性系统时,通常会在一根轴上使用2个以上的线性系统。此时,各线性系统所承受的载荷会因加工精度而发生变化,无法保证平均分摊载荷。其结果就是,每个线性系统的容许载荷会因每根轴上的线性系统数量而发生变化。
请利用表-3的接触系数对额定寿命进行补偿。

         载荷系数(fW

在计算作用于线性系统的载荷时,除物体重量外,还必须正确计算出运动速度所引起的惯性力或是力矩载荷,进而还需正确计算出各种时间变化等。但是,在往复运动中,除了会经常伴随有反复起动、停止外,还要考虑到振动、冲击等因素,所以很难实现正确计算。
 
因此,可使用表-4中的载荷系数,以简化寿命计算。


线性衬套

额定寿命可根据基本额定动载荷与线性衬套承受的载荷,利用如下公式计算得出。

线性系统的寿命计算1

L 额定寿命(km

fH:硬度系数(参阅图-1

C 基本额定动载荷(N

fT:温度系数(参阅图-2

P 作用载荷(N

fC:接触系数(参阅表-3

fW:载荷系数(参阅表-4

使用寿命时间可通过计算单位时间内的行走距离计算得出。当行程长度与行程次数一定时,可通过以下公式求出。

线性系统的寿命计算1

Lh:使用寿命(hr

s:行程长度(m

L 额定寿命(km

n1:毎分钟往复次数(cpm

         温度系数(fT

如果线性系统的温度超过100,则线性系统及轴的硬度会降低,与常温下使用时相比,容许载荷减少,寿命也会缩短。
 
请利用温度系数对额定寿命进行补偿。

-2 温度系数

线性系统的寿命计算1

-3 接触系数

线性系统的寿命计算1

-4 载荷系数

线性系统的寿命计算1


线性滚珠衬套

额定寿命可根据基本额定动载荷与线性滚珠衬套承受的载荷,利用如下公式计算得出。

线性系统的寿命计算1

L      :额定寿命(km

fH     :硬度系数(参阅图-1

C     :基本额定动载荷(N

fT     :温度系数(参阅图-2

P     :作用载荷(N

fC     :接触系数(参阅表-3

fW    :载荷系数(参阅表-4

 

寿命时间

Ÿ     旋转与往复运动时

线性系统的寿命计算1

Ÿ   往复运动时

线性系统的寿命计算1

Lh    :使用寿命(hr

S     :行程长度(mm

n     :毎分钟转速(rpm

n1    :毎分钟行程数(cpm

dm  :滚珠的节圆直径(mm1.15dr

Ÿ   旋转与往复运动的容许值

DN≧dm・n+10・S・n1


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