计算THK直线导轨的静态安全系数

计算THK直线导轨的静态安全系数

计算作用在THK直线导轨上的负荷时,首先要求出计算寿命时所需的平均负荷与计算静态安全系数时所需的最大负荷。特别在起动停止很剧烈、或有切削荷重作用的场合,以及因悬臂负荷所引起的大力矩作用的情况下,可能会对THK直线导轨产生不引人注目的巨大负荷。在选择THK导轨型号时,请确认其最大负荷(不管是起动还是停止)是否适合。

fs ∶静态安全系数

C0 ∶基本静额定载荷(径向方向) (N)

C0l ∶基本静额定载荷(反径向方向) (N)

C0t ∶基本静额定载荷(侧向)(N)

Pr ∶负荷计算值(径向方向)(N)

Pl ∶负荷计算值(反径向方向) (N)

Pt ∶负荷计算值(侧向)(N)

fH ∶硬度系数

fT ∶温度系数

fC ∶接触系数

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来源:THK官网

THK直线导轨各方向的额定载荷

THK直线导轨各方向的额定载荷

THK导轨大致可分为两种类型∶在径向、反径向、侧向的全部方向具有同样额定载荷的4方向等负荷型以及在径向具有较大的额定载荷的径向型。

径向型THK直线导轨在径向的额定载荷和反径向以及侧向的额定载荷都是不同的。

径向的基本额定载荷记载于尺寸表中。

THK直线导轨的等价负荷PE

THK直线导轨可以同时承受径向载荷(PR)•反径向载荷(PL)•侧向载荷(PT)等各个方向的载荷及力矩。

THK直线导轨同时承受多个载荷(例如径向载荷和侧向载荷)时,应将载荷换算成径向或反径向的等效载荷,再用此等效载荷计算寿命及静态安全系数。

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THK直线导轨的防尘

THK直线导轨的防尘

如果异物进入THK直线导轨,将导致THK导轨异常磨损和使用寿命缩短,因而必须防止异物侵入THK直线导轨的内部。所以,预想到可能会有异物进入THK导轨时,就有必要选择满足使用环境条件的密封装置和防尘装置。

THK根据型号提供THK直线导轨的防尘保护附件,例如以具有高耐磨损性的特殊合成橡胶制的末端密封垫片,以及能进一步提高防尘功效的侧面密封垫片和内部密封垫片等。

并且,在使用环境恶劣的场所,还根据THK直线导轨型号可以提供层叠式接触刮板LaCS和专用的伸缩防尘罩。另外,THK还提供THK直线导轨轨道安装孔上的专用C形孔盖以防止切削碎片等从轨道安装孔处侵入内部。

当需要在易于遭受切屑和潮湿环境中使用时,需要同时为滚珠丝杠提供防尘时,建议使用圆形软式伸缩罩或大型伸缩防尘罩来保护整个系统。

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THK直线导轨的防锈处理

THK直线导轨的防锈处理

确定THK直线导轨的防锈材料

THK直线导轨有必要选择能够满足使用环境要求的材质。为了能够在要求耐蚀性的环境中使用,某些直线运动系统可以使用马氏体不锈钢。(马氏体不锈钢可以使用于下列型号的THK直线导轨∶SHS、SSR、SHW、SRS、HSR、SR、HRW、RSX、RSR和HR型。)

另外,HSR型系列THK导轨中还包括,使用奥氏体不锈钢的高耐腐蚀THK导轨HSR-M2型,拥有高耐腐蚀的性能。

THK直线导轨防锈的表面处理

直线运动系统的THK导轨轨道和滑块的表面可以因防锈或审美的目的进行表面处理。

THK提供了THK-AP处理,这是针对直线运动系统最佳的表面处理方法。

大致上有3种类型的THK-AP处理方法∶ AP-HC、AP-C和AP-CF。

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THK直线导轨润滑的功效

THK直线导轨润滑的功效

当使用THK直线导轨时,必须提供良好的润滑。如果无润滑状态下使用,THK导轨滚动部分就会更快地磨损,因而其使用寿命会缩短。

THK直线导轨润滑剂具有如下功效∶

  1. 降低THK直线导轨各运动部件之间的摩擦,从而可防止烧伤及减少磨损。
  2. 在THK直线导轨滚动面上形成油膜以减少作用于表面的应力,并延长滚动疲劳寿命。
  3. 将油膜覆盖于THK直线导轨的金属表面以防止生锈。

为充分发挥THK直线导轨的功能,请根据使用条件进行润滑。

THK直线导轨安装方式为水平使用以外的情况时润滑剂可能会有难以输送到滚动面上的情况。

安装方式以及油嘴•配管接头在LM滑块上的位置请咨询THK。

此外即使是带有密封垫片的THK直线导轨,其内部的润滑剂也会在运行中逐渐渗漏出去。因此需要根据THK导轨的使用条件以适当的间隔周期补给油脂。

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THK直线导轨的使用条件

THK直线导轨的使用条件

关于THK直线导轨的安装方式

THK直线导轨的安装方式可分为下列5种。

  • 水平使用(标记:H)
  • 反向使用(标记:R)
  • 挂壁使用(标记:K)
  • 垂直使用(标记:V)
  • 倾斜使用(标记:T)

THK直线导轨的安装姿势为水平使用以外的情况时润滑剂可能会有难以输送到滚动面上的情况。安装方式以及油嘴•配管接头在THK导轨滑块上的位置请咨询THK。

THK直线导轨轴数标记

在同一平面多跟THK导轨组合并列使用的场合,请事先指示组合的根数(轴数记号)。

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THK直线导轨维护保养简便

THK直线导轨维护保养简便

与滑动导向装置不一样,THK直线导轨不会发生磨损。所以,由于偏磨损所引起的滑动面的再调整作业,或精度的再调整等作业就不需要。另外,使用滑动导向装置时,由于一直要在滑动面上形成油膜,这就需要用大量的润滑油进行强制润滑。而使用THK直线导轨时,只需要定期补给少量的润滑脂即可,维护保养很简便,同时还有利于工作环境的清洁。

THK直线导轨总成本低

THK直线导轨与滑动导向装置相比,能节省机械安装时的劳力、时间及不需要重复的调整作业等,因此安装工时减少,有利于机械与装置的低成本化。下面将举例说明,在实际的加工中心上,将滑动导向装置换成THK直线导轨时,安装程序之间的差异。

即使必须进行研磨加工情况下使用时,THK直线导轨即使用在铣床加工或刨床加工也能获得高精度。因而可减少加工工时数,以及降低加工成本。

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THK直线导轨吸收安装面误差的精度平均化效果

THK直线导轨吸收安装面误差的精度平均化效果

THK直线导轨装有高圆球度钢球,采用无间隙拘束结构。而且,通过将THK导轨轨道以多轴方式组合来平行使用,可形成多轴拘束的导轨结构。因此,THK直线导轨具有通过误差平均化,吸收直线度、平面度或平行度等的中心线不重合度的特性。在加工THK直线导轨安装机座过程中或者在安装THK直线导轨时可能会产生这些误差。

根据中心线不重合度的长度或尺寸,THK直线导轨上承受的预压量以及多轴拘束中的轴数目不同,平均化效果的幅度各异。当如工作台上的THK导轨轨道之一出现中心线不重合度时,中心线不重合度的幅度和实际的工作台运动精度(左右方向上的直线度)。

通过应用平均化效果所获得的这种特性,可以很容易地构成高运动精度的导向系统。

即使在较为粗糙的铣床加工的安装面上,通过安装THK直线导轨,也可大幅度地增加工作台顶面的行走精度。

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THK直线导轨运动精度高

THK直线导轨运动精度高

THK直线导轨爬行运动小

THK直线导轨是理想的滚动导向装置,因此动摩擦与静摩擦之间的差很小,几乎不发生爬行运动。

THK直线导轨行走精度高

使用THK直线导轨可实现高行走精度。

THK直线导轨能长期维持高精度

THK直线导轨是理想的滚动导向装置,磨损非常小,因此即使长时间使用其精度都不会发生变化。施加预压后使THK直线导轨承受负荷进行使用,运行2000km以后,预压的剩余率仍有90%以上。

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THK直线导轨容许载荷大和高刚性

THK直线导轨容许载荷大和高刚性

THK直线导轨容许载荷大

THK直线导轨因采用了与球径相接近的R沟槽形状,与直线轴承等相比有很大的区别。基本动额定载荷的大小很接近的THK直线导轨与直线轴承相比,外观尺寸上差异很大。因此,使用THK直线导轨将能使装置的尺寸大幅度地减小。

节省空间的理由是R沟槽接触构造与平面接触构造的容许载荷的极大不同。其理由是,R沟槽接触(R是球径的52%)的情况与平面接触的情况相比,每1个钢球的容许载荷相差13倍。如果1个钢球的容许载荷增至13倍,因为寿命与其3次方成比例,则寿命之比大约是2200倍。

THK直线导轨的高刚性

THK直线导轨能承受来自上下和左右方向的负荷。同时,由于采用了圆弧沟槽的接触构造,在必要时可施加预压来提高刚性。

与进给螺杆轴类或主轴的刚性相比较可知,使用THK直线导轨时导向面具有非常高的刚性。

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