다음의 계산 예시는 일반적인 몇 가지 문제에 대한 절차를 설명합니다.
예시 1: 롤러 1개당 등가 하중 P
Load and design verification
가정:
Input parameters
- R 6 타입 리니어 가이드
- 롤러 8개를 포함한 AC 6 리테이너 (= RA)
- F = 350 N
- X = 120 mm
예시 1 다이어그램 - 단일 가이드 구성
예시 1 다이어그램 - 이중 가이드 평면도
롤러 리테이너 AC 6에 대해 다음이 적용됩니다:
Cage-specific parameters
Kt = (RA – 1) · t = (8 – 1) · 9 = 63
Rtmin = 롤러 1개
C = 530 N (AC 6 리테이너의 기술 사양은 5.1장 참조)
롤러 1개당 P 계산
Load equation and result
P = (F · X) / (Kt · 2) · (1 / Rtmin) = (350 · 120) / (63 · 2) · (1 / 1) = 334 N
P가 C보다 작습니다. 따라서 이 설계는 적절합니다.
Design verification passed.
비고:
Load component annotation
비대칭 하중 분포는 가이드의 하중을 지지하는 전동체 개수(Rtmin)를 감소시켜 반영하는 것이 가장 안전합니다.
Design guidance note
기호 정의
| P | 롤러 1개당 등가 하중 (N) | Equivalent load in N per roller |
| F | 하중 (N) | load in N |
| C | 전동체 1개당 최대 허용 부하 능력 (N) | Max. permissible load carrying capacity per rolling element in N |
| X | x축 방향 레버 암 거리 (mm) | Lever arm distance on x-axis in mm |
| RA | 리테이너당 이용 가능한 전동체 총 개수 | Total available rolling element per cage |
| Rtmin | 보정 계수 | Correction factor |
| t | 리테이너 피치 (mm) | cage division in mm |
| Kt | 하중 지지 길이 (mm) | Load-bearing length in mm |
예시 2: 롤러 1개당 등가 하중 P
Load and design verification
가정:
Input parameters
- R 6 타입 리니어 가이드
- 롤러 20개를 포함한 AC 6 롤러 리테이너 (= RA)
- F = 6'500 N
- C = 530 N (AC 6 리테이너의 기술 사양은 5.1장 참조)
예시 2 다이어그램 - 이중 가이드 구성
RT = RA / 2 = 20 / 2 = 롤러 10개
롤러 1개당 P 계산
Load equation and result
P = F / 2 · 1 / RT = 6'500 / 2 · 1 / 10 = 325 N
P가 C보다 작습니다. 따라서 이 설계는 적절합니다.
Design verification passed.
기호 정의
| w | 리테이너 시작점에서 첫 전동체 중심까지의 거리 (mm) | Distance from cage start to the middle of the first rolling element in mm |
| t | 리테이너 피치 (mm) | cage division in mm |
| P | 롤러 1개당 등가 하중 (N) | Equivalent load in N per roller |
| F | 하중 (N) | load in N |
| C | 전동체 1개당 최대 허용 부하 능력 (N) | Max. permissible load carrying capacity per rolling element in N |
| RA | 리테이너당 이용 가능한 전동체 총 개수 | Total available rolling element per cage |
| Rt | 리테이너당 하중을 지지하는 전동체 개수 | Number of load-bearing rolling elements per cage |
예시 3: 볼 1개당 등가 하중 P
Load and design verification
가정:
Input parameters
- 강성 슬라이드 구조
- R 6 타입 리니어 가이드
- 볼 12개를 포함한 AK 6 타입 리테이너 (= RA); t = 9 mm (AK 6 리테이너의 기술 데이터는 5.1장 참조)
- F = 240 N
- X = 75 mm (F와 반력 사이의 거리)
- C = 65 N (AK 6 리테이너의 기술 데이터는 5.1장 참조)
예시 3 볼 리테이너 측면도
예시 3 이중 가이드 평면도
RA = RT = 볼 12개
Rtmin = 3 = Rt / 4 (101페이지의 다이어그램에 따름)
Kt = (RA – 1) · t
볼 1개당 P 계산
Load equation and result
P = F / Kt · X / 2 · 1 / Rtmin = 240 / 99 · 75 / 2 · 1 / 3 = 30 N
P가 C보다 작습니다. 따라서 이 설계는 적절합니다.
Design verification passed.
기호 정의
| t | 리테이너 피치 (mm) | cage division in mm |
| P | 볼 1개당 등가 하중 (N) | Equivalent load in N per ball |
| F | 하중 (N) | load in N |
| C | 전동체 1개당 최대 허용 부하 능력 (N) | Max. permissible load carrying capacity per rolling element in N |
| Rtmin | 보정 계수 | Correction factor |
| RA | 리테이너당 이용 가능한 전동체 총 개수 | Total available rolling elements per cage |
| Rt | 리테이너당 하중을 지지하는 전동체 개수 | Number of load-bearing rolling elements per cage |
| Kt | 하중 지지 길이 (mm) | Load-bearing length in mm |
예시 4: RNG 가이드용 롤러 1개당 등가 하중 P 및 적합한 사이즈
Load and design verification
가정:
Input parameters
- RNG 타입 리니어 가이드
- 롤러 10개를 포함한 KBN 타입 롤러 리테이너 (RA)
- F = 15'000 N
- X = 50 mm
- Q = 100 mm
예시 4 RNG 가이드 구성
RT = RA / 2 = 10 / 2 = 롤러 5개
롤러 1개당 P 계산
Load equation and result
P1 = (F · X) / Q · 1 / RT = (15'000 · 50) / 100 · 1 / 5 = 1'500 N
P2 = F / RA = 15'000 / 10 = 1'500 N
P = P1 + P2 = 1'500 + 1'500 = 3'000 N
적합한 가이드 사이즈 결정:
Size selection criterion
KBN 리테이너의 제품 사양(5.2장 또는 5.3장)에 따르면 C = 3'900 N을 선택할 수 있습니다.
롤러 사이즈 9가 적합합니다. 따라서 사용 수명이 충족된 것을 전제로 리테이너는 KBN 9, 리니어 가이드는 RNG 9를 선택합니다.
기호 정의
| P (P1, P2) | 롤러 1개당 등가 하중 (N) | Equivalent loads in N per roller |
| F | 하중 (N) | load in N |
| X | x축 방향 레버 암 거리 (mm) | Lever arm distance on x-axis in mm |
| Q | 리니어 가이드 사이의 중심 간 거리 (mm) | Medium linear guideway distance in mm |
| C | 전동체 1개당 최대 허용 부하 능력 (N) | Max. permissible load carrying capacity per rolling element in N |
| RA | 리테이너당 이용 가능한 전동체 총 개수 | Total available rolling element per cage |
| Rt | 리테이너당 하중을 지지하는 전동체 개수 | Number of load-bearing rolling elements per cage |
KBN 리테이너 치수 및 부하 능력
| 타입 | 사이즈 | Dw (mm) | t (mm) | w (mm) | 롤러 1개당 C (N) |
|---|---|---|---|---|---|
| KBN | 4 | 4.5 | 6.5 | 약 4 | 850 |
| 6 | 6.5 | 8.5 | 약 5 | 1'800 | |
| 9 | 9 | 12 | 약 7.5 | 3'900 | |
| 12 | 12 | 15 | 약 9 | 6'500 |
예시 5: 니들 1개당 등가 하중 P
Load and design verification
가정:
Input parameters
- N/O 2025 타입 리니어 가이드
- SHW 15 리테이너, 리테이너 길이 K = 194 mm (w = 2.9 mm, SHW 15 리테이너 기술 사양에 따름)
- t = 4 mm
- F = 5'000 N
- X = 280 mm
- Q = 75 mm
- C = 750 N (AC 15 리테이너 기술 사양에 따름)
예시 5 N/O 2025 니들 가이드 구성
RA = ((K – 2w) / t + 1) · 2 = ((194 – 5.8) / 4 + 1) · 2 = 니들 96개
Rt = RA / 2 = 니들 48개
니들 1개당 P 계산
Load equation and result
P = (F · X) / Q · 1 / Rt = (5'000 · 280) / 75 · 1 / 48 = 389 N
P가 C보다 작습니다. 따라서 이 설계는 적절합니다.
Design verification passed.
기호 정의
| w | 리테이너 시작점에서 첫 전동체 중심까지의 거리 (mm) | Distance from cage start to the middle of the first rolling element in mm |
| t | 리테이너 피치 (mm) | cage division in mm |
| P | 니들 1개당 등가 하중 (N) | Equivalent load in N per needle |
| F | 하중 (N) | load in N |
| X | x축 방향 레버 암 거리 (mm) | Lever arm distance on x-axis in mm |
| Q | 리니어 가이드 사이의 중심 간 거리 (mm) | Medium linear guideway distance in mm |
| C | 전동체 1개당 최대 허용 부하 능력 (N) | Max. permissible load carrying capacity per rolling element in N |
| Rt | 리테이너당 하중을 지지하는 전동체 개수 | Number of load-bearing rolling elements per cage |
| RA | 리테이너당 이용 가능한 전동체 총 개수 | Total available rolling element per cage |
| K | 리테이너 길이 (mm) | Cage length in mm |
예시 6: 롤러 1개당 등가 하중 P
Load and design verification
가정:
Input parameters
- 강성 구조
- R 12 타입 리니어 가이드
- AC 12 타입 리테이너, 길이 K = 400 mm
- F = 2'000 N
- X = 500 mm
- X1 = 200 mm
- Q = 100 mm
- C = 2'500 N (AC 12 리테이너의 기술 사양은 5.1장 참조)
예시 6 AC 12 리테이너를 사용한 R 12 구성
롤러 리테이너 AC 12에 대해 다음이 적용됩니다:
Cage-specific parameters
Kt = K – 2w = 400 – 22 = 378 mm
RA = Kt / t + 1 = 378 / 18 + 1 = 롤러 22개
Rt = RA / 2 = 22 / 2 = 롤러 11개
X > Kt = Rt / 4 (101페이지의 다이어그램에 따름)
RTQ = Rt
RTL = Rt / 4 = 11 / 4 = 롤러 2.75개 (반내림 2)
롤러 1개당 P 계산
Calculation step
횡방향 하중
Directional load component
PQ = (F · X1) / Q · (1 / RTQ) = (2'000 · 200) / 100 · (1 / 11) = 364 N
종방향 하중
Directional load component
PL = (F · X) / (Kt · 2) · (1 / RTL) = (2'000 · 500) / (378 · 2) · (1 / 2) = 662 N
P = PQ + PL = 364 + 662 = 1'026 N
P가 C보다 작습니다. 따라서 이 설계는 적절합니다.
Design verification passed.
기호 정의
| w | 리테이너 시작점에서 첫 전동체 중심까지의 거리 (mm) | Distance from cage start to the middle of the first rolling element in mm |
| t | 리테이너 피치 (mm) | cage division in mm |
| P | 롤러 1개당 등가 하중 (N) | Equivalent load in N per roller |
| F | 하중 (N) | load in N |
| X | x축 방향 레버 암 거리 (mm) | Lever arm distance on x-axis in mm |
| X1 | x축 방향 레버 암 거리 1 (mm) | Lever arm distance 1 on x-axis in mm |
| Q | 리니어 가이드 사이의 중심 간 거리 (mm) | Medium linear guideway distance in mm |
| C | 전동체 1개당 최대 허용 부하 능력 (N) | Max. permissible load carrying capacity per rolling element in N |
| Rt | 리테이너당 하중을 지지하는 전동체 개수 | Number of load-bearing rolling elements per cage |
| RA | 리테이너당 이용 가능한 전동체 총 개수 | Total available rolling element per cage |
| K | 리테이너 길이 (mm) | Cage length in mm |
| Kt | 하중 지지 길이 (mm) | Load-bearing length in mm |
| ...L | 종방향 | Longitudinally |
| ...Q | 횡방향 | Laterally |
예시 7: 순환 유닛의 등가 하중 P
Load and design verification
가정:
Input parameters
- SR 6-100 타입 순환 유닛
- R 6 타입 리니어 가이드
- Rt = 순환 유닛 2개
- F = 6'000 N
- C = 2'150 N (순환 유닛의 기술 사양은 6.3장 참조)
예시 7 SR 6-100 순환 유닛 구성
P 계산
Calculation step
P = F / 2 · 1 / Rt = 6'000 / 2 · 1 / 2 = 1'500 N
P가 C보다 작습니다. 따라서 이 설계는 적절합니다.
Design verification passed.
기호 정의
| P | 등가 하중 (N) | Equivalent loads in N |
| F | 하중 (N) | load in N |
| C | 최대 허용 부하 능력 (N) | Max. permissible load carrying capacity in N |
| Rt | 하중을 지지하는 순환 유닛 개수 | Number of load-bearing recirculating units |
예시 8: 종방향 및 횡방향 모멘트 하중 M
Load and design verification
가정:
Input parameters
- SR 6-150 타입 순환 유닛
- RD 6 타입 리니어 가이드
- ML = 112 Nm (순환 유닛의 기술 사양은 6.3장 참조)
- X = 45 mm (F와 반력 사이의 거리)
- F = 2'000 N
예시 8 모멘트 하중 구성
M 계산
Calculation step
M = F · X = 2000 · 0.045 = 90 Nm
모멘트 하중 M이 허용 하중 ML보다 작습니다. 따라서 이 설계는 적절합니다.
기호 정의
| M | 종방향 및 횡방향 모멘트 하중 (Nm) | Moment load in Nm longitudinally and laterally |
| ML | 종방향 및 횡방향 허용 모멘트 하중 (Nm) | Permitted moment load in Nm longitudinally and laterally |
| X | 거리 (mm) | distance in mm |
| F | 하중 (N) | load in N |
예시 9: 등가 하중 PL 및 PQ
Load and design verification
가정:
Input parameters
- 상단 순환 유닛 NRT 26 111 타입 (C = 98'000 N)
- 하단 순환 유닛 NRT 19 077 타입 (C = 43'000 N)
- 측면 순환 유닛 NRT 19 077 타입 (C = 43'000 N)
- K = 700 mm
- K1 = 450 mm
- Rtmin = 0.5 (101페이지의 표에 따름)
- F = 83'000 N
- X = 500 mm
- Y = 100 mm
예시 9 NRT 순환 유닛 구성
PL 및 PQ 계산
종방향 하중
Directional load component
PL = (F · X) / (K · 2) · 1 / RTmin = (83'000 · 500) / (700 · 2) · 1 / 0.5 = 59'286 N
횡방향 하중
Directional load component
PQ = (F · Y) / (K1 · 2) · 1 / Rtmin = (83'000 · 100) / 450 · 1 / 0.5 = 36'889 N
기호 정의
| 기호 | 설명 (단위) | Detail |
|---|---|---|
| P | 등가 하중 (N) | Equivalent load in N |
| PL | 종방향 등가 하중 (N) | Equivalent load longitudinally in N |
| PQ | 횡방향 등가 하중 (N) | Equivalent load laterally in N |
| F | 하중 (N) | load in N |
| X | 거리 (mm) | distance in mm |
| Y | 거리 (mm) | distance in mm |
| C | 순환 유닛 1개당 최대 허용 부하 능력 (N) | Max. permissible load carrying capacity per recirculating unit in N |
| Rtmin | 보정 계수 | Correction factor |
| K | 순환 유닛 사이의 간격 (mm) | Spacing between the recirculating units in mm |
| K1 | 순환 유닛 사이의 간격 (mm) | Spacing between the recirculating units in mm |