Bàn trượt và Thanh răng

5.2.1 Bàn trượt và Thanh dẫn hướng

Khi thiết kế thanh dẫn hướng SCHNEEBERGER MONORAIL BZ với bộ truyền động thanh răng, cần lưu ý những điểm sau:

Khả năng tải

Thanh dẫn hướng có bàn trượt không khác về thiết kế so với thanh dẫn hướng tiêu chuẩn. Khả năng tải của MONORAIL BM tuân theo danh mục sản phẩm SCHNEEBERGER MONORAIL và AMS.

Tuy nhiên, đối với MONORAIL BZ, cần lưu ý rằng tổng khả năng tải của hệ thống bị giới hạn so với MONORAIL BM. Lý do là tải trọng cao tác động lên kết nối vít bên cạnh do tác động đòn bẩy của thanh dẫn hướng dưới lực ngang, khóa ma sát của kết nối vít bên trong giữa thanh dẫn hướng và thanh răng, và diện tích tiếp xúc cực nhỏ với thanh răng. Các giá trị trong bảng dưới đây dựa trên kết nối vít cấp bền 12.9 áp dụng cho tải trọng ngang cho phép ± FY cũng như lực kéo và nén cho phép ± FZ. Các giá trị này áp dụng cho mỗi bàn trượt.

Ảnh hưởng của lực kéo, nén và lực ngang

Lực Kéo, Nén và Ngang Tối đa (N)

Tuổi thọ sử dụng

Đối với hệ thống bàn làm việc có bộ truyền động thanh răng, các lực bổ sung vuông góc với hướng chuyển động được tạo ra tại điểm ăn khớp bánh răng. Các lực này được truyền qua bánh răng nhỏ, động cơ và bàn trượt đến thanh dẫn hướng và phải được tính đến khi tính toán tuổi thọ sử dụng.

Do bánh răng xoắn, khi truyền động ngang trục dọc của thanh dẫn hướng, một lực Fy được tạo ra, trong đó Fy = 0.35 • Fx. Giá trị 0.35 xuất phát từ góc xoắn của bánh răng β = 19°31'42". Lực này không đổi khi lực truyền động không đổi. Hướng của nó đảo ngược theo hướng gia tốc (khi chuyển từ tăng tốc sang phanh).

Ngoài ra, một lực Fz vuông góc với thanh răng được tạo ra, hướng ra xa thanh răng, trong đó Fz = 0.36 • Fx, do góc áp lực của mặt răng xấp xỉ 20°. Lực này dao động. Là hướng dẫn tính toán tuổi thọ sử dụng, nên sử dụng Fz ≈ 2/3 Fz_max.

Lực tác dụng lên thanh răng

Fy: Lực theo hướng y　Fz: Lực theo hướng z

Lực khi Sử dụng Bàn trượt loại E

Khi sử dụng bàn trượt loại E, cần chú ý đến loại và hướng của các lực. Do kết nối ngang của bàn trượt khi trượt theo trục, có thể tạo ra mô-men xoắn, dẫn đến các lực bổ sung bên trong có thể làm giảm đáng kể tuổi thọ sử dụng.

Bộ truyền động thanh răng với hai bàn trượt loại E

5.2.2 Thanh răng

Các nguyên tắc tính toán liệt kê dưới đây được sử dụng để ước tính sơ bộ tải trọng có thể và tuổi thọ sử dụng của bộ truyền động thanh răng. Tuy nhiên, để thiết kế chính xác, cần có các tính toán chi tiết, có thể yêu cầu từ SCHNEEBERGER khi cần thiết.

Tải trọng lên Thanh răng và Bánh răng nhỏ

Bảng dưới đây cung cấp tổng quan về lực tối đa FL và mô-men xoắn tối đa TN, tùy thuộc vào kích thước và thiết kế thanh răng của MONORAIL BZ, số răng z của bánh răng nhỏ, và số lần thay đổi tải trọng.

Các giá trị được chỉ định có hiệu lực trong điều kiện bôi trơn hiệu quả, vận hành trơn tru và ổ đỡ ổn định.

Hệ số an toàn cho ứng suất chân răng SF ≥ 1.4 và ứng suất mặt răng SH ≥ 1.0 đã được tính vào công thức.

Dựa trên kinh nghiệm, cần xem xét hệ số an toàn SB ≈ 1.0 - 4.0 cho điều kiện vận hành (sai số góc, bôi trơn không đủ, bụi bẩn, v.v.).

Tùy thuộc vào ứng dụng, chúng tôi khuyến nghị sử dụng các giá trị cho 10⁶ hoặc 10⁷ lần thay đổi tải trọng. Giá trị 10⁵ chỉ được sử dụng trong các trường hợp đặc biệt, chẳng hạn như tải trọng tĩnh, sau khi tham khảo với SCHNEEBERGER.

Số lần thay đổi tải trọng áp dụng được xác định như sau:

Nếu số răng trong đoạn thanh răng chủ yếu được sử dụng vượt quá mười lần số răng bánh răng nhỏ z, có thể thiết kế cho 10⁶, nếu không nên giả định 10⁷ lần thay đổi tải trọng.

Tính toán Lực và Mô-men

Dựa trên kinh nghiệm, nên xem xét hệ số an toàn (SB ≈ 1.0 – 4.0) cho điều kiện vận hành (sai số góc, bôi trơn không đủ, bụi bẩn, v.v.).

Điều kiện sau đây phải được thỏa mãn: