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INA直線導(dǎo)軌的使用之選型篇

直線導(dǎo)軌

是關(guān)鍵傳動件,選型的正確性就決定了導(dǎo)軌的壽命和性能的上限。在直線導(dǎo)軌繁多的種類、型號、規(guī)格中,如何選擇適合的一款呢?




1.選擇INA直線導(dǎo)軌的種類

INA直線導(dǎo)軌按照功能和特點分類如下,按照實際需求選擇:

(1)滾柱直線導(dǎo)軌:擁有最強的剛性和承重,重載時使用。

(2)四列滾珠直線導(dǎo)軌:可搭配的滑塊種類最多,速度快,阻力低。

(3)六列滾珠直線導(dǎo)軌:較四列滾珠提升了徑向剛性與承載,并且大幅降低了滾珠與溝道的振動。

(4)靜壓導(dǎo)軌:滑塊的承載油腔內(nèi)充滿液壓油,滑塊與導(dǎo)軌之間為純液體摩擦,具有良好的潤滑性和吸振性。剛性和承載與滾柱直線導(dǎo)軌相當(dāng)。

(5)微型導(dǎo)軌:一般將寬度15mm以下的導(dǎo)軌歸類為微型導(dǎo)軌,具有體積小、速度高、耐腐蝕等優(yōu)點,常應(yīng)用于微電子、光學(xué)儀器、精密測量設(shè)備中。


同類導(dǎo)軌又可搭配不同尺寸的滑塊:

(1)加長型滑塊可增加承載能力。

(2)法蘭型為標(biāo)準型,螺栓可與工作臺上鎖或下鎖連接(螺紋通孔)。

(3)四方型較法蘭型更窄,適用于寬度距離受限的場合。但四方型滑塊僅可與工作臺上鎖連接(螺紋盲孔)。

2.確定導(dǎo)軌和滑塊的配置

導(dǎo)軌和滑塊的數(shù)量、間距均會影響實際分攤至每個滑塊的負載計算,故此處應(yīng)先依照空間限制和經(jīng)驗初選,后續(xù)再作詳細計算校核。常見的配置有:

(1)單導(dǎo)軌、單滑塊 (2)單導(dǎo)軌、多滑塊

(3)雙導(dǎo)軌、單滑塊 (4)雙導(dǎo)軌、雙滑塊

(5)多導(dǎo)軌、多滑塊

3.畫出運動狀態(tài)圖

滑塊在每個完整行程中,至少經(jīng)歷一個加速、勻速、減速。在加速、減速時,滑塊除受到的加工負載、工作臺自重、機頭自重外,還應(yīng)考慮慣性力的作用。因此,通過運動狀態(tài)圖(下圖為速度-時間圖)描繪出詳細運動狀態(tài),再計算每種運動狀態(tài)下的實際負載。


4.計算滑塊的負載

INA直線導(dǎo)軌可承受徑向和側(cè)向負載。首先按照力平衡、力矩平衡原理計算出每個滑塊受到的徑向力Fz和側(cè)向力Fy,再計算組合負載。組合負載的計算公式為:

使用單軸時,傾覆力矩會造成滾動體受力不均,故還需將傾覆力矩轉(zhuǎn)化為負載力。計算公式為:

其中,F(xiàn)comb為動組合負載,用來計算壽命。Focomb為靜組合載荷,用來計算靜態(tài)載荷系數(shù)。

5.計算壽命

直線導(dǎo)軌的計算壽命L10,定義為同組導(dǎo)軌系統(tǒng)在相同條件下,有90%的概率達到相同的壽命(不發(fā)生疲勞損壞)。L10可用長度或時間作為單位表達:

當(dāng)使用滾珠導(dǎo)軌時,

當(dāng)使用滾柱導(dǎo)軌時,

6.計算靜態(tài)載荷系數(shù)

定義為靜態(tài)載荷系數(shù),也稱為安全系數(shù)。S0越大表示越安全。S一般遵循以下原則:


以上,校核L10壽命滿足設(shè)計要求、靜態(tài)載荷系數(shù)適用工況后,直線導(dǎo)軌的選型就基本完成了。若計算結(jié)果達不到要求,可以考慮加長滑塊、增加滑塊數(shù)量、替換更大型號來解決。


除了基本型號的外,還需再確定預(yù)載等級、精度等級,以及附件的選擇(如密封件、特殊功能滑塊、特殊鍍層等),小編將在后文與您逐一分享。


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