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INA直线导轨的使用之预载篇

作者:东莞凌纳机械时间:2022-10-09 08:52:13 次浏览

信息摘要:

直线导轨通过对滑块内的滚动体施加预载,实现高刚性、降低振动和噪音。但预载并非越大越好,或越小越好。那么,该如何选择滑块适合的预载,才能发挥直线导轨的更好性能呢?1.什么是预载?滚道由导轨滚动面和滑块滚动面共同组成,滚动体在滚道的空间约束下循环回转。滚道的直径若大于滚动体直径,为正间隙。滚道的直径若小于滚动体直径,为负间隙。间隙越小,预紧力越大。2.预紧力有什么作用?理论计算和试验数据表明,滚动体在

直线导轨通过对滑块内的滚动体施加预载,实现高刚性、降低振动和噪音。但预载并非越大越好,或越小越好。那么,该如何选择滑块适合的预载,才能发挥直线导轨的更好性能呢?


1.什么是预载?

INA直线导轨的使用之预载篇(图1)

滚道由导轨滚动面和滑块滚动面共同组成,滚动体在滚道的空间约束下循环回转。滚道的直径若大于滚动体直径,为正间隙。滚道的直径若小于滚动体直径,为负间隙。间隙越小,预紧力越大。


2.预紧力有什么作用?


理论计算和试验数据表明,滚动体在承载后的变形量与负载的关系,两者呈正相关但并非线性。如下图所示,若滚动体受到不断增大的径向载荷F,其变形量δ(a-b)起初变化快,而后趋于平缓。F/δ(a-b)的值称为刚性,是衡量承载性能的重要指标。

INA直线导轨的使用之预载篇(图2)

如果对已受预紧力Fpr的滑块施加径向载荷F,变形量δ(a-b)的值避开了期初变化率较快的阶段,使F/δ(a-b)的值较未施加预紧的滑块更大,故而提升了刚性。


预紧除了提升刚性外,对保证持久寿命也必不可少。滚动体在有预紧时,在滚道内直线运行,为纯滚动摩擦,发热量小。预紧不足时,滚动体在滚道内呈不规则运行,夹杂滑动摩擦,产生异常发热和磨损。下图中,钢球表面明显的带状磨痕和绕多轴转动轨迹,便是由预紧力不足造成的失效模式。


INA直线导轨的使用之预载篇(图3)

3.INA直线导轨有哪些预紧等级?


预载力数值通过基本额定动载荷C表达:RUE滚柱直线导轨提供V1~V5共5种预紧等级,V3为标准预载。  

INA直线导轨的使用之预载篇(图4)


KUVE滚珠直线导轨提供V0~V2共3种预载等级,V1为标准预载。


INA直线导轨的使用之预载篇(图5)

       基本额定动载荷C可在【INA直线导引手册】各型号的尺寸表中查得,如下图示例:

INA直线导轨的使用之预载篇(图6)


4.如何选择合适的预载?


预载的选择取决的滑块受到的负载大小,其计算方法已在《选型篇》中列出。若单个滑块受到的负载(实为组合负载)大于2.8倍的预紧力Fpr,位于非承载侧的滚动体会失去预载,产生异常的磨损。此时,需要提高预载等级。


若预紧力过大,则会加大承载侧滚动体的负载,降低使用寿命。考虑预紧力的组合负载可精确计算,但公式较为繁琐,一般也可用以下方式近似计算:考虑预紧力的组合负载 = 不考虑预紧力的组合负载 + 预紧力将考虑预紧力的组合负载带入寿命计算公式中,计算出额定寿命L10。若L10不满足设计要求,则需降低负载等级。


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