INA直线导轨按照功能和特点分类如下,按照实际需求选择:
(1)滚柱直线导轨:拥有很强的刚性和承重,重载时使用。
(2)四列滚珠直线导轨:可搭配的滑块种类多,速度快,阻力低。
(3)六列滚珠直线导轨:较四列滚珠提升了径向刚性与承载,并且大幅降低了滚珠与沟道的振动。
(4)静压导轨:滑块的承载油腔内充满液压油,滑块与导轨之间为纯液体摩擦,具有良好的润滑性和吸振性。刚性和承载与滚柱直线导轨相当。
(5)微型导轨:一般将宽度15mm以下的导轨归类为微型导轨,具有体积小、速度高、耐腐蚀等优点,常应用于微电子、光学仪器、精密测量设备中。
同类导轨又可搭配不同尺寸的滑块:
(1)加长型滑块可增加承载能力。
(2)法兰型为标准型,螺栓可与工作台上锁或下锁连接(螺纹通孔)。
(3)四方型较法兰型更窄,适用于宽度距离受限的场合。但四方型滑块仅可与工作台上锁连接(螺纹盲孔)。
导轨和滑块的数量、间距均会影响实际分摊至每个滑块的负载计算,故此处应先依照空间限制和经验初选,后续再作详细计算校核。常见的配置有:
(1)单导轨、单滑块 (2)单导轨、多滑块
(3)双导轨、单滑块 (4)双导轨、双滑块
(5)多导轨、多滑块
滑块在每个完整行程中,至少经历一个加速、匀速、减速。在加速、减速时,滑块除受到的加工负载、工作台自重、机头自重外,还应考虑惯性力的作用。因此,通过运动状态图(下图为速度-时间图)描绘出详细运动状态,再计算每种运动状态下的实际负载。
INA直线导轨可承受径向和侧向负载。首先按照力平衡、力矩平衡原理计算出每个滑块受到的径向力Fz和侧向力Fy,再计算组合负载。组合负载的计算公式为:
使用单轴时,倾覆力矩会造成滚动体受力不均,故还需将倾覆力矩转化为负载力。计算公式为:
其中,Fcomb为动组合负载,用来计算寿命。Focomb为静组合载荷,用来计算静态载荷系数。
直线导轨的计算寿命L10,定义为同组导轨系统在相同条件下,有90%的概率达到相同的寿命(不发生疲劳损坏)。L10可用长度或时间作为单位表达:
当使用滚珠导轨时,
当使用滚柱导轨时,
定义为静态载荷系数,也称为安全系数。S0越大表示越安全。S0一般遵循以下原则:
以上,校核L10寿命满足设计要求、静态载荷系数适用工况后,直线导轨的选型就基本完成了。若计算结果达不到要求,可以考虑加长滑块、增加滑块数量、替换更大型号来解决。
出来基本型号外,还需确定预载等级、精度等级、以及附件的选择(如密封件、特殊功能滑块、特殊镀层等)
出来基本型号外,还需确定预载等级、精度等级、以及附件的选择(如密封件、特殊功能滑块、特殊镀层等)
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