Un arbore liniar de sine stătător nu are în mod normal o sarcină dinamică de bază, în același sens ca un rulment liniar cu bile sau un bloc de ghidare cu șină profilată. Valoarea de catalog, identificată în mod obișnuit ca sarcină dinamică, aparține rulmentului sau blocului de ghidare, nu automat arborelui rotund pe care se deplasează.
Capacitatea de încărcare a unui sistem de mișcare liniară cu arbore rotund trebuie deci evaluată în două părți: capacitatea la oboseală a rulmentului și performanța structurală a arborelui. Un rulment poate avea o capacitate de sarcină dinamică suficientă în timp ce arborele încă se deflectează prea mult, deoarece diametrul său este mic, deschiderea sa nesusținută este lungă sau sarcina este aplicată departe de suporturi.
- Ce înseamnă de fapt nivelul de sarcină dinamică
- Valoarea arborelui în raport cu valoarea nominală a rulmentului
- Cum este evaluată capacitatea de încărcare a arborelui liniar
- De ce intervalul de suport modifică capacitatea
- Cum se evaluează întregul sistem
- Informații necesare pentru selectarea arborelui
Ce înseamnă evaluarea de încărcare dinamică de bază?
Nivelul de sarcină dinamică de bază, reprezentat în mod normal deC, este un parametru de viață la oboseală utilizat pentru rulmenți liniari de rulare și blocuri de ghidare. Nu înseamnă că componenta se va rupe imediat când sarcina aplicată depășește C și nu este aceeași cu sarcina maximă de lucru permisă.
Valoarea este utilizată împreună cu sarcina dinamică echivalentă pentru a estima durata de viață nominală a călătoriei în condiții definite. Pentru un rulment liniar cu bile, relația generală se bazează pe:
Unde:
- C= sarcina dinamică de bază a rulmentului sau a blocului de ghidare
- P= sarcina dinamică echivalentă care acționează asupra rulmentului sau blocului respectiv
Distanța de referință de călătorie, factorii de direcție a sarcinii și metoda de calcul trebuie luate din catalogul de produse sau standardul aplicabil. Șocul, vibrațiile, contaminarea, lubrifierea slabă, eroarea de instalare și distribuția neuniformă a sarcinii pot reduce durata de viață reală.
Valoarea arborelui liniar vs. nominala lagărului liniar
| Componentă | Parametru de selecție comun | Ce evaluează |
|---|---|---|
| Rulment liniar cu bile | Nivel de sarcină dinamică de bază C | Durată de viață la oboseală la contactul de rulare sub încărcare dinamică |
| Rulment liniar cu bile | Capacitate de sarcină statică de bază C0 | Rezistență la deformare permanentă în condiții de încărcare statică sau de vârf |
| Arbore liniar | Diametrul, materialul și deschiderea suportului | Efort de încovoiere, deformare și rigiditate structurală |
| Suprafața arborelui liniar | Duritate, adâncimea carcasei, rugozitate și toleranță | Compatibilitate cu contactul de rulare, uzura și mișcarea lină |
| Sistem complet de arbore | Distribuția sarcinii și geometria sistemului | Performanța reală a rulmenților, arborilor, suporturilor și căruciorului împreună |
Unele pagini de produse pot folosi „capacitatea de încărcare a arborelui liniar” ca o descriere generală convenabilă. Cu excepția cazului în care o metodă de testare și un ansamblu nominal sunt definite în mod clar, aceasta nu ar trebui interpretată ca o sarcină dinamică de bază standardizată numai pentru arbore.
Cum se evaluează capacitatea de încărcare a arborelui liniar?
1. Stresul de încovoiere
O sarcină transversală creează un moment de încovoiere în arbore. Efortul maxim de încovoiere depinde de mărimea sarcinii, diametrul arborelui, poziția suportului și locația sarcinii.
Un arbore trebuie să rămână sub tensiunea admisibilă selectată după aplicarea unei marje de proiectare adecvate pentru șoc, accelerație, variație de material și risc de funcționare.
2. Deformarea arborelui
În multe sisteme de mișcare liniară, deformarea devine inacceptabilă înainte ca arborele să atingă limita de rezistență a materialului. Îndoirea excesivă poate cauza înclinarea căruciorului, sarcina neuniformă a rulmentului, modificarea jocului și eroarea de poziționare.
Pentru un arbore susținut simplu, cu o sarcină concentrată în centru, relația ideală a fasciculului este:
Unde:
- δ= devierea arborelui
- F= sarcina transversală aplicată
- L= distanta dintre suporturi
- ŞI= modulul elastic al materialului arborelui
- eu= al doilea moment al ariei secțiunii arborelui
Această ecuație se aplică numai pentru starea ideală de sprijin și încărcare declarată. Aranjamente diferite de sprijin, lagăre multiple, sarcini distribuite și sarcini suspendate necesită calcule diferite ale grinzilor.
3. Diametrul arborelui
Pentru un arbore rotund solid:
Deoarece rigiditatea arborelui este legată de a patra putere a diametrului, o creștere moderată a diametrului poate reduce semnificativ deformarea. Cu toate acestea, selectarea unui arbore mai mare modifică și rulmenții liniari, blocurile, suporturile, greutatea și spațiul de instalare necesari.
4. Duritatea suprafeței și adâncimea de întărire
Suprafața arborelui acționează ca cale de rulare pentru un rulment liniar cu bile. Duritatea adecvată și adâncimea de întărire ajută la rezistența la indentări și la uzură la suprafața de contact de rulare.
Un arbore poate fi suficient de puternic din punct de vedere structural la îndoire, dar încă nepotrivit pentru un rulment cu bile dacă suprafața sa este prea moale, aspră sau imprecisă dimensional.
Arborii liniari DLY pot fi produși cu o rugozitate a suprafeței de aproximativ Ra 0,4–0,8 μm, adâncimi ale stratului de întărire de la aproximativ 0,6–3,5 mm și toleranțe dimensionale selectate în funcție de tipul arborelui și aplicație.
5. Corectitudine și precizie dimensională
Rectitudinea arborelui afectează rezistența lagărului și alinierea pe cursă. Variația diametrului, eroarea de rotunjime sau deformarea excesivă pot crea contact neuniform și rezistență locală chiar și atunci când arborele trece de calculul de îndoire de bază.
De ce contează atât de mult durata de sprijin?
Un arbore rotund nesprijinit se comportă ca o grindă. Creșterea distanței dintre suporturi crește rapid deformarea. În ecuația ideală de sarcină centrală de mai sus, deformarea este proporțională cu cubul deschiderii suportului.
Aceasta înseamnă că același diametru al arborelui și aceeași sarcină pot funcționa foarte diferit în două mașini cu distanțe diferite între suporturi.
| Aranjament | Caracteristică structurală | Considerarea selecției |
|---|---|---|
| Arbore susținut de capăt | Intervalul nesusținut între suporturile arborelui | Diametrul și deschiderea trebuie verificate pentru îndoire și deformare |
| Arbore susținut continuu | Arborele este montat de-a lungul unei baze de sprijin din aluminiu | Rezistență mai mare la îndoire în timpul călătoriilor mai lungi |
| Arbore în consolă | Sarcina este aplicată dincolo sau departe de suportul principal | Deformarea și stresul de susținere pot deveni critice |
| Doi arbori paraleli | Sarcina este împărțită între arbori și rulmenți multipli | Distribuția reală depinde de aliniere, distanță și poziție de încărcare |
Un sistem de arbore susținut, cum ar fi SBR sau TBR, poate reduce îndoirea arborelui pe o cursă lungă. Sarcina sa permisă depinde încă de blocurile de rulmenți, suportul din aluminiu, șuruburile de montare, structura de bază și distribuția sarcinii.
Cum ar trebui să fie evaluat sistemul complet de arbore liniar?
Sarcina sistemului ar trebui verificată în raport cu fiecare componentă relevantă, mai degrabă decât cu o singură valoare de catalog.
- Calculați forțele externe.
Includeți greutatea mesei, sarcina utilă, forța procesului, accelerația, decelerația și șoc. - Localizați centrul de greutate.
O sarcină compensată creează momente și modifică sarcina suportată de fiecare rulment. - Determinați sarcina echivalentă pe fiecare rulment.
Nu împărțiți sarcina totală în mod egal decât dacă structura și poziția încărcăturii justifică o distribuție egală. - Verificați durata de viață dinamică a rulmentului.
Utilizați valoarea C a producătorului rulmentului, factorii de sarcină și ecuația de viață. - Verificați încărcarea statică și șoc.
Confirmați că sarcinile de vârf nu provoacă deformare permanentă a rulmentului sau a suprafeței de contact cu arborele. - Calculați tensiunea de încovoiere și deformarea arborelui.
Utilizați aranjamentul real de sprijin, deschiderea și locația încărcăturii. - Confirmați specificațiile suprafeței arborelui.
Verificați duritatea, adâncimea carcasei, toleranța, rugozitatea, rotunjimea și rectitudinea. - Evaluați mediul de operare.
Ungerea, praful, umiditatea, coroziunea și temperatura pot modifica durata de viață reală.
Ce informații sunt necesare pentru selectarea arborelui liniar?
Furnizați următoarele informații atunci când solicitați un arbore liniar și un sistem de rulmenți:
- Greutatea totală în mișcare și sarcina utilă
- Direcția și mărimea forțelor procesului
- Condiții de accelerație, decelerare și șoc
- Diametrul arborelui și lungimea totală
- Distanța și tipul suporturilor arborelui
- Numărul și poziția rulmenților liniari
- Distanța dintre doi arbori paraleli
- Poziția centrului de încărcare
- Deformarea maximă acceptabilă a arborelui
- Viteza necesară, cursa și durata de deplasare
- Temperatura de funcționare și condițiile de mediu
- Materialul necesar pentru arbore, duritate, toleranță și prelucrare finală
Rechizite DLYarbori liniariîn oțel pentru rulmenți GCr15, oțel C45 cu conținut ridicat de carbon, opțiuni cromate și oțel inoxidabil, supuse confirmării specificațiilor. Lungimea arborelui, diametrul și prelucrarea la capăt pot fi produse conform desenului aplicației.
Când calculați durata de viață dinamică nominală, utilizați datele nominale pentru potrivirearulment liniarmai degrabă decât să atribuie acea valoare a rulmentului direct arborelui.
Materialul, tratamentul termic, finisarea suprafeței și inspecția dimensională sunt acoperiteCum este controlată calitatea arborelui liniar în timpul producției?
Contactaţi-ne
Aveți nevoie de ajutor pentru a alege un arbore liniar și un rulment potrivit? Trimiteți-ne sarcina, lungimea arborelui, deschiderea suportului, aranjamentul rulmenților și precizia de mișcare necesară.
E-mail de contact: export@dlybearing.com|Contactaţi-ne
