伴随着自动化时代,我国制造业经过漫长的运转,终于迎来了世界的欢呼。早在20年代初期开始,工业技能就处于落后水平,产能跟不上节奏那是常事。以至于这么多年还是未能超出美、英、德,步入中期才开始调整,对整体升级改造,才有了现阶段的层次。

在我们技术工程师看来,中国自动化很快卷入狂潮,未来的传统逐渐消失,替代的是机器人操控。以目前的数控领域,更多的是会采用传动部件—TBI线性滑轨为主,受市场的变动较大,一起来听听其负荷的寿命是如何计算的吧!

在使用直线系统时,决定及选择各产品的规格与型号时,会依据使用条件,对负荷量寿命进行计算。负荷量的验算,是利用基本额定静负荷(Co),求出静安全系数,而寿命的验算是利用基本额定负荷(C)来计算额定寿命,再依据这些数据来判定直线系统所选择的型号是否适合需求。

直线系统的寿命是根据在滚动面或滚动体上,由于循环力的作用,使材料产生因疲劳所发生的表面剥落(金属表面的鱼鳞状剥落)时所运行的总距离。

基本额定负荷(Co):直线运动系统的基本额定负荷有两种,一种是确定静态容许负荷极限为基本额定静负荷(Co),另一种是计算使用寿命时所必须使用到的基本额定动负荷(C)。

基本额定静负荷(Co)的定义

直线系统静止或低速运动的状态下,承受到过大负荷或受到冲击负荷情况时,在滚动面或滚动体之间会发生局部的永久变形,这永久变形量若超出某个极限时,就会影响整个直线系统及影响运行的顺畅性。

基本额定静负荷就是依产生最大应力的接触面,使滚动体与滚动面的永久变形量的总和达到滚动体直径成为0.0001倍时,在直线系统中是以径向负荷来定义;因此,基本额定静负荷被当做所容许负荷的极限值。

基本容许静力矩

线性滑轨承受施加作用力矩时,使线性滑轨发生轨道沟槽及钢珠的永久变形,当永久变形量达到钢珠直径的万分之一时,我们称这种作用力矩为滑座的基本容许静力矩。

静态安全系数fs

直线系统在静止或运动中振动、冲击、启动或停止所引起的惯性力作用,均会作用在直线运动系统上,对于这样的负荷,静态安全系数是必须被考虑到的。静态安全系数fs是依据直线系统负荷能力【基本额定静负荷(Co)】,是作用在直线系统的负荷多少倍来表示。

计算作用在导轨上的负荷有寿命计算时,平均负荷与计算静态安全系数时所需的最大负荷,特别是启动停止很激烈的场合,或切削负荷作用的场合及悬臂负荷所引起的大力矩作用的场合等,有时会产生意想不到的大负荷,(不管是启动还是停止)是否适合。

额定寿命L

即使同一批制造出来的产品,在相同的条件下运动,直线运动系统的寿命也会有些许的差异。因此,为了确定直线运动系统的寿命,一般使用以下定义的额定寿命。所谓的额定寿命(L)是指一批相同规格的直线运动系统在同样的条件下运行时,其中的90%不产生表面疲劳剥落的现象所能行走的总运行距离,当直线运动系统承受负荷并运动时,为计算其寿命,要使用基本额定动负荷。

基本额定动负荷(C)

所谓的基本额定动负荷(C),是指一批相同规格的直线运动系统在同样条件下运动时,当其滚动体为钢珠时,其额定寿命为50km,而其滚动体为滚珠时,额定寿命为100km,方向和大小都不变的负荷。

寿命计算

测试直线系统寿命要用相同运转条件下制作,但多少会出现不同变化数字。为了寻求直线系统迹象,就使用接下来的定额寿命意义,以一群相同系统在相同的条件下,一个个被移动时,在这之间90%的变化所达到总行走距离的情况,需求直线系统定额寿命(L),基本动定额荷重(C)与负荷荷重(Pc)。

通过上述我们技术工程师的详细介绍,相信各位小伙伴们脑海里对TBI线性滑轨的负荷寿命值都有一定的认识吧。