1.7.1 術語定義
成型軌導軌的使用壽命以可行駛的距離為特徵,即在規定負載下, 在初始疲勞跡象出現之前可以行駛的距離。 使用壽命計算是選擇合適導軌尺寸的重要依據。
根據 DIN ISO 14728 標準,可以使用以下公式計算標稱使用壽命:
Nominal service life formula according to DIN ISO 14728
根據 DIN ISO 14728 標準的標稱使用壽命公式
Lnom = (C / P)q × 100 km
Lnom = 標稱使用壽命(km)
C = 動態負載能力(N)
P = 等效力(N)
q = 使用壽命計算指數
滾柱導軌 (MR)
q = 10/3 ≈ 3.33
線接觸,負載能力較高
滾珠導軌 (BM)
q = 3
點接觸,適合高速運動
標稱使用壽命 Lnom
標稱使用壽命 Lnom 是指計算得出的行駛距離,在相同條件下運行的一組導軌中, 90% 的導軌可以達到或超過此距離。這是一個統計概念,表示在理想條件下的預期壽命。
除非有其他特殊要求,所有 SCHNEEBERGER 的設計均以 Lnom 使用壽命為準。 這意味著在相同條件下,有 10% 的導軌可能會提前達到疲勞極限。
滾柱與滾珠導軌的使用壽命比較
由於使用壽命指數 q 的差異,滾柱導軌和滾珠導軌在相同 C/P 比值下具有不同的標稱使用壽命。 下圖顯示了兩種導軌類型的使用壽命曲線:
Nominal service life Lnom of roller and ball guideways as a function of the C/P ratio (without preload influence)
滾柱導軌與滾珠導軌的標稱使用壽命 Lnom 與 C/P 比值的關係圖(不含預壓的影響)
圖例說明:
縱軸:Lnom [km] - 標稱使用壽命(公里)
橫軸:C/P - 動態負載能力與等效力的比值
曲線解讀
從圖中可以看出,在相同的 C/P 比值下,滾柱導軌(曲線 1)的標稱使用壽命明顯高於滾珠導軌(曲線 2)。 這是由於滾柱導軌採用線接觸,具有更高的負載能力和更低的接觸應力。
運轉壽命 (Operating life)
運轉壽命是實際達到的壽命,可能與理論上的標稱使用壽命相差甚大。原因包括:外部影響、與假設不同的運轉條件、或安裝不當等。詳見第 6.4 節「運轉條件」。
1.7.2 適用標準
使用壽命計算以及線性導軌的靜態和動態負載能力在以下國際標準中有詳細說明:
線性導軌的使用壽命、以及靜態與動態負載能力的計算,依 DIN ISO 14728 標準;其計算方法由旋轉滾動軸承的 DIN ISO 281 推導而來。