滚动导轨副选型指导讲解

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1、HTPMHTPM滚动滚动导轨副选型指导导轨副选型指导 选择系列产品 使用条件设定 润滑选择 计算寿命 确认刚性 选择预紧 假定滑块长短及数目 计算滑块最大负荷 假定尺寸（型号） 结束 决定精度等级 1 1、滚动直线导轨副负载的计算、滚动直线导轨副负载的计算 滚动直线导轨副的每个滑块所受的负载受以下各种因 素影响：导轨副的配置形式（水平，竖直等），工作台的 重心和受力点的位置，切削阻力的作用，运动时的加速度 等。 下表为几种情况下作用于滚动直线导轨副的各个滑块 上负载的计算。 用户可以根据所选导轨副的配置形式计算滚动直线导 轨副的每个滑块所承受的载荷，然后根据后面提供的寿命 计算方法来计算导轨副

2、的寿命。 对于全行程中变化的载荷，应算出计算载荷： 1）载荷分段变动的计算载荷： Pn- 对应行程Ln 内的载荷 （kN） Ln-分段行程 （kM） L-全行程，等于 Ln （kM） 2）载荷呈线性变化的计算载荷：Pc=(Pmin+2Pmax)/3 3）载荷呈全波正弦曲线变化的计算载荷：Pc=0.65Pmax 4）载荷呈半波正弦曲线变化的计算载荷：Pc=0.75Pmax 5）同时承受垂直载荷Pv和水平载荷PH时的计算载荷： 6）同时承受扭矩时的计算载荷： Po-外载荷；Co-额定静载荷；M-外载扭矩；Mt-额定扭矩 2 2、摩檫力的计算摩檫力的计算 摩擦阻力受导轨副的结构形式、润滑剂的粘度、所

3、受 的载荷以及运动速度的影响而变化，预紧后，摩擦阻力将 会有所增大。 摩擦力F可按下式计算：F=p+f LG、LM系列：= 0.0050.006 LGS系列： = 0.0030.004 LGR系列： = 0.0020.003 P-法向载荷（N） f-密封件阻力（N）参考表1 3 3、寿命、寿命L L 在相同的工作条件下，使一批相同构造和尺寸的导轨组 件分别运行，在其中90%的导轨组件尚未出现疲劳现象之前 ，滑块相对于导轨运动距离的总和或一定运动速度下的工作 小时数。 在实际的导轨系统中，为了充分发挥滚动直线导轨副的 性能，与钢球接触的滚道表面的硬度应在HRC5864之间。 若滚道表面硬度较低，

4、则额定动载荷减少，导轨的额定寿命 将会降低。因此，导轨的额定动载荷、额定静载荷应乘以硬 度系数fH。左下图所示为对应不同的滚道面硬度时的硬度系 数fH。 导轨系统的温度超过100时，与在常温使用场合相比 ，额定动载荷降低，额定寿命缩短，因此导轨的额定动载荷 、额定静载荷应乘以温度系数fT。右下图所示为对应不同温 度时的温度系数fT。 在计算额定寿命时，还应考虑外部作用载荷及使用场合的 影响，物体的重量、运动速度所引起惯性力的变化，为此引入 载荷系数fW。不同使用条件下fW取值，见左下表。 滚动直线导轨在大部分工作场合是由2个或2个以上的滑块 组合使用，因此必须考虑其负荷分布的均匀性对寿命的影响

5、， 在计算时引入接触系数fC。接触系数与同一根导轨轴上滑块数 的关系见右下表。 使用条件fW 无外来冲击载荷、振动 (15m/min) 1.01.5 无显著冲击载荷、振动 (60m/min) 1.52.0 有外来冲击载荷、振动 (60m/min) 2.03.5 同一根导轨轴 上安装的滑块接触系数 fC 1 1.0 2 0.81 3 0.72 4 0.66 5 0.61 载荷系数fW 接触系数fC 因此，考虑导轨面硬度、温度、接触状况以及使用条 件时，导轨副的额定寿命按以下公式计算： 使用滚珠导轨副的场合： 使用滚柱导轨副的场合： 使用寿命（时间）计算： 式中：Pc为实际载荷 L为额定寿命(km

6、) Ls为行程(m) n为每分钟往复次数(opm) 4 4、寿命计算举例、寿命计算举例 ）某线切割机床工作台，已知使用HTSD-LG30AA型导轨副 ，且一根导轨上用两个滑块，每个滑块所受载荷为 PC=200kgf，行程Ls=1m，每分钟往复n=10，每天开机8小时 ，每年按300个工作日计算，则每年工作时间为 8300=2400小时。 fH=1,fT =1,fc=0.81,fw=1.5 所以：L= 时间寿命：In= 2）某水平安装的HTSD-LG型滚动直线导轨副支承系统，一 根导轨上用两个滑块，给定参数为：工作台自重W=2kN，承 受载荷P=16kN（作用于滑块中心），有效行程Lm=0.8米

7、， 每分钟往复次数n=8次，运行条件为，无明显冲击和振动， 目标寿命为11年，试选择该滚动直线导轨副的规格。（以 每天开机8小时，每年300个工作日计。） fH=1，fT=1，fC=0.81，fW=1.5 目标寿命为： L=113008600.88210 -3=20275.2(km) 四个滑块的载荷为:P1=P2=P3=P4=(16+2)/4=4.5kN 可以计算出： 用户可选用HTSD-LG45AA P1 21620 D 滚动直线导轨副。 其额定动载荷值为：7450kgf，额定静载荷值为：10500kgf。 3）某数控专机，水平轴要求安装LGR型滚动直线导轨副，给 定参数为：两根导轨配对使用

8、，每根导轨上用两个滑块，工 作台自重W=3KN，承受载荷P=20KN（作用于滑块中心），有 效行程Lm=1米，每分钟往复次数为n=10次，运行条件为无明 显冲击和振动，目标寿命为15年，试选择该滚动直线导轨副 的规格。（以每天开机8小时，每年按300个工作日计。） fH=1，fT=1，fC=0.81，fW=1.5 目标寿命为： L=15300860110210 -3 = 43200km 四个滑块的载荷为：P1=P2=P3=P4=（20+3）/4=5.75KN 可以算出： C50=1.23C=8252kgf 用户可以选用HTSD-LGR45EA P2 2 1830 D II (J)滚动直线 导轨副。 其额定动载荷值为：9200kgf，额定静载荷值为：18500kgf。