2011年5月28日 星期六

線性滑軌&自動控制


a、線性滑軌之負荷與壽命 (L)
選用線性滑軌時,需根據機構使用狀況與所受外力,藉由工程計算求出機構中每一個滑座所受的負載,比較滑座的基本靜額定負載(C0)或基本容許靜力矩(Mx、My、Mz)等參數,求出靜安全係數來判斷機構的可靠程度。而評估長時間磨耗的使用壽命則需使用基本動額定負載(C),可求出線性滑軌的運作壽命距離。
b、基本額定靜負荷 (C0)
當線性滑軌於靜止或運行中受到過大的負載衝擊,軌道溝槽及鋼珠會發生永久變形,假設此變形量達到某個程度,此線性滑軌就無法運行順暢。而基本額定靜負載(C0)即為負載作用在軌道溝槽及鋼珠產生的永久變形量達到滾動體(鋼珠)直徑的萬分之一時的大小、方向的靜止負荷。

c、基本容許靜力矩 (Mx,My,Mz)
線性滑軌受施加作用力矩時,使線性滑軌發生軌道溝槽及鋼珠的永久變形,當永久變形量達到鋼珠直徑的萬分之一時。我們稱這種作用力矩為滑座的基本容許靜力矩。而Mx、My、Mz 為在線軌X、Y、Z 三個軸向的值。
如下圖所示


d、靜安全係數 (fs)




靜安全係數為基本額定靜負荷(C0)與計算線性滑軌最大等效負載之比率值。此數值反映線性滑軌使用可靠程度。等效負載是指線性滑軌珠溝所受的最大應力,計算等效負載需要求出滑座受垂直向與水平向的負荷,根據珠溝承載面方向的進行負荷分配,假如為45度設計的四方向等負載,則計算的方式為水平力絕對值與垂直力絕對值的相加。

以下為靜安全係數的參考值 :
操作條件
負載條件
最小之fs
一般靜止
輕衝擊和偏移
1.0 ~ 1.3
重衝擊和扭轉
2.0 ~ 3.0
一般運行
輕衝擊和扭轉
1.0 ~ 1.5
重衝擊和扭轉
2.5 ~ 5.0

e、額定壽命的意義 (L)
線性滑軌為量產產品,即使製程與原料相同,在同條件運作的滑軌的也不一定有同樣的運轉壽命,額定壽命的定義:相同條件連續運作其中90%的線性滑軌不會產生金屬疲勞表面剝落,線性滑軌所能行走總距離。
f、基本額定動負荷 (C)
基本額定動負荷的定義,假設一批相同規格與同樣使用條件的線性滑軌,將額定壽命定為50km,這一批線性滑軌在大小方向不變的實驗荷重下運行50km而能有90%以上的線軌不產生金屬疲勞表面剝落現象時,則此實驗荷重為此線性滑軌在額定壽命50km之基本動額定負荷。