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台湾上银导轨特点及寿命的计算

2017-09-11 浏览量 152

台湾上银导轨特点及寿命的计算

台湾上银导轨特点:

(1)定位精度高:

    使用线性滑轨作为线性导引时,由於线性滑轨的摩擦方式为滚动摩擦,不仅摩擦系数降低至滑动导引的1/50,动摩擦力与静摩擦力的差距亦变得很小。因此当床台运行时,不会有打滑的现象发生,可达到μm级的定位精度。

(2)磨耗少能长时间维持精度:

    传统的滑动导引,无可避免的会因油膜逆流作用造成平台运动精度不良,且因运动时润滑不充份,导致运行轨道接触面的磨损,严重影响精度。而滚动导引的磨耗非常小,故机台能长时间维持精度。

(3)适用高速运动且大幅降低机台所需驱动马力:

    由於线性滑轨移动时摩擦力非常小,只需较小动力便能让床台运行,尤其是在床台的工作方式为经常性往返运行时,更能明显降低机台电力损耗量。且因其摩擦产生的热较小,可适用於高速运行。

(4)可同时承受上下左右方向的负荷:

    由於线性滑轨特殊的束制结构设计,可同时承受上、下、左、右方向的负荷,不像滑动导引在平行接触面方向可承受的侧向负荷较轻,易造成机台运行精度不良。

(5)组装容易并具互换性:

    组装时只要铣削或研磨床台上滑轨之装配面,并依建议之步骤将滑轨、滑块分别以特定扭力固定於机台上,即能重现加工时的高精密度。传统的滑动导引,则须对运行轨道加以铲花,既费事又费时,且一旦机台精度不良,又必需再铲花一次。线性滑轨具有互换性,可分别更换滑块或滑轨甚至是线性滑轨组,机台即可重新获得高精密度的导引。 

台湾上银导轨寿命计算:

1.寿命:

  当上银直线导轨承受负荷并作运动时,珠道表面与钢珠因不断地受到循环应力的作用,一但到达滚动疲劳的临界值,接触面就会开始产生疲劳破损,并在分表面发生鱼鳞状薄片的剥落现象,此种现象叫做表面剥离。寿命的定义即为珠道表面及钢珠因材料疲劳产生表面剥离时为止的总运行距离。

2.额定寿命:

  上银直线导轨的寿命,具有很大的分散性,即使同一批制造的产品,在相同的运动状态下使用,寿命也会有所不同;这大多归咎于材料本身在疲劳特性上固有的变化。因此为定义直线导轨的寿命,一般以额定寿命为基准;其定义是:以一批同样的产品,逐个在相同的条件及额定负荷下运行,其中90%未曾发生表面剥离现象而能达到的总运行距离。

3.寿命的计算:

  上银直线导轨的寿命会因实际承受工作负荷而不同,可以选用直线导轨的基本动额定负荷及工作负荷推算出使用寿命。

4.寿命系数:

  (1)硬度系数(fh)

  上银直线导轨的珠道接触表面硬度要求在一定的硬化深度之硬度为HRC58-62,倘若硬度值无法达到要求的水准,将会降低直线导轨的额定负荷及使用寿命,此时动、静额定负荷为尺寸表列值再乘以对应的硬度系数。

     HIWIN出场之直线导轨硬度要求皆为HRC58以上,故fh为1。

  (2)温度系数(ft)

  系统温度会对上银直线导轨的材质有影响,当温度高于100°C时直线导轨的额定负荷及使用寿命将会降低,此时动、静额定负荷为尺寸表列值再乘以对应的温度系数。由于有些配件是塑胶材质较不耐高温,故建议使用温度应低于100°C。

  (3)负荷系数(fw)

作用于上银直线导轨的负荷,除装置本身自重、起动停止时的惯性负荷及因悬置而产生的力矩负荷外,还有因运动伴随而来的震动及冲击负荷,此种型式的负荷并不容易算出,根据经验依负荷状况及使用速度,建议将计算负荷值再乘以对应的负荷系数。

5.正确合理地设计和使用上银直线导轨,可以提高耐用度和精度保持性,减少维修和保养时间。为此,应注意如下事项: 

1)尽量避免力矩和偏心载荷的作用:  

    上银直线导轨样本中给出的额定动,静载荷,都是在各个滚珠受载均匀的理想状态下算出的。因此,必须十分注意避免力矩载荷和偏心载荷。否则,一部分滚珠承受的载荷,有可能超过计算Ca值时确定的许用接触应力,导致过早的疲劳破坏或产生压痕并出现振动,噪声,降低移动精度等现象。 

2)提高刚度,减少振动适当预紧可以提高刚度,均化滚动体的受力从而提高寿命,并在一定程度上提高阻尼。但是预紧力过大会增加导轨副的摩擦阻力,增加发热,降低使用寿命。因此预紧力有其最佳值。 

    滚动支承的阻尼较小,因此要尽可能使它承受恒定的载荷。有过大的振动和冲击载荷的场合不宜应用直线滚动导轨副。为了减少振动,可以在移动的工作台上加装减振装置。条件许可时可安装锁紧装置,加工时把不移动的工作台固定。 

3)降低加速度的影响:  

    直线滚动导轨副的移动速度可以高达600m/min。起动和停止时,将产生一个力矩,使部分滚动体受载过大,造成破坏。因此,如果加速度较大,应采取以下措施:减轻被移动物体的质量,降低物体的重心,采取多级制动以降低加速度,在启动和制动时,增加阻尼装置等。 

4导轨防护: 

①固定保护

利用导轨中移动件俩端的延长物保护导轨。 

②刮屑板

利用毛毡或耐油橡胶制成与导轨形状相吻合的刮条使之刮走落在导轨上的灰尘切屑等。 

5)注意润滑和防尘: 

    滚动导轨通常采用钠基润滑脂润滑。如果使用油润滑。应尽可能采用高拈度的润滑油。如果与其他机构同统一供油则需附加滤油器。在油进入导轨前再经一道精细的过滤。 为了防止异物浸入和润滑油泻出产品出厂时滑块座两端均装有耐橡胶密封垫。