Các ví dụ tính toán sau đây minh họa quy trình cho một số vấn đề điển hình.
Ví dụ 1: Tải trọng tương đương P trên mỗi con lăn
Xác minh tải trọng và thiết kế
Giả định:
Thông số đầu vào
- Dẫn hướng tuyến tính Type R 6
- Vòng cách AC 6 với 8 con lăn (= RA)
- F = 350 N
- X = 120 mm
Sơ đồ ví dụ 1 – cấu hình dẫn hướng đơn
Sơ đồ ví dụ 1 – cấu hình dẫn hướng kép nhìn từ trên xuống
Đối với vòng cách con lăn Type AC 6, áp dụng như sau:
Thông số đặc trưng của vòng cách
Tính toán P trên mỗi con lăn
Phương trình tải trọng và kết quả
P nhỏ hơn C. Thiết kế theo cách này là chính xác.
Xác minh thiết kế đạt.
Lưu ý:
Chú thích thành phần tải trọng
Sự phân bố lực không đối xứng được tính đến một cách an toàn nhất khi tải trọng trên số lượng con lăn chịu tải (Rtmin) cho dẫn hướng được giảm xuống.
Lưu ý hướng dẫn thiết kế
Định nghĩa ký hiệu
| P | Tải trọng tương đương tính bằng N trên mỗi con lăn | Tải trọng tương đương tính bằng N trên mỗi con lăn |
| F | tải trọng tính bằng N | tải trọng tính bằng N |
| C | Khả năng chịu tải tối đa cho phép trên mỗi con lăn tính bằng N | Khả năng chịu tải tối đa cho phép trên mỗi con lăn tính bằng N |
| X | Khoảng cách cánh tay đòn trên trục x tính bằng mm | Khoảng cách cánh tay đòn trên trục x tính bằng mm |
| RA | Tổng số con lăn có sẵn trên mỗi vòng cách | Tổng số con lăn có sẵn trên mỗi vòng cách |
| Rtmin | Hệ số hiệu chỉnh | Hệ số hiệu chỉnh |
| t | bước vòng cách tính bằng mm | bước vòng cách tính bằng mm |
| Kt | Chiều dài chịu tải tính bằng mm | Chiều dài chịu tải tính bằng mm |
Ví dụ 2: Tải trọng tương đương P trên mỗi con lăn
Xác minh tải trọng và thiết kế
Giả định:
Thông số đầu vào
- Dẫn hướng tuyến tính Type R 6
- Vòng cách con lăn Type AC 6 với 20 con lăn (= RA)
- F = 6'500 N
- C = 530 N (theo chương 5.1 thông số kỹ thuật của vòng cách AC 6)
Sơ đồ ví dụ 2 – cấu hình dẫn hướng kép
Tính toán P trên mỗi con lăn
Phương trình tải trọng và kết quả
P nhỏ hơn C. Thiết kế theo cách này là chính xác.
Xác minh thiết kế đạt.
Định nghĩa ký hiệu
| w | Khoảng cách từ đầu vòng cách đến tâm của con lăn đầu tiên tính bằng mm | Khoảng cách từ đầu vòng cách đến tâm của con lăn đầu tiên tính bằng mm |
| t | bước vòng cách tính bằng mm | bước vòng cách tính bằng mm |
| P | Tải trọng tương đương tính bằng N trên mỗi con lăn | Tải trọng tương đương tính bằng N trên mỗi con lăn |
| F | tải trọng tính bằng N | tải trọng tính bằng N |
| C | Khả năng chịu tải tối đa cho phép trên mỗi con lăn tính bằng N | Khả năng chịu tải tối đa cho phép trên mỗi con lăn tính bằng N |
| RA | Tổng số con lăn có sẵn trên mỗi vòng cách | Tổng số con lăn có sẵn trên mỗi vòng cách |
| Rt | Số lượng con lăn chịu tải trên mỗi vòng cách | Số lượng con lăn chịu tải trên mỗi vòng cách |
Ví dụ 3: Tải trọng tương đương P trên mỗi viên bi
Xác minh tải trọng và thiết kế
Giả định:
Thông số đầu vào
- Kết cấu bàn trượt cứng vững
- Dẫn hướng tuyến tính Type R 6
- Vòng cách Type AK 6 với 12 viên bi (= RA); t = 9 mm (theo chương 5.1, dữ liệu kỹ thuật cho vòng cách AK 6)
- F = 240 N
- X = 75 mm (khoảng cách từ F đến lực đối kháng)
- C = 65 N (theo chương 5.1, dữ liệu kỹ thuật cho vòng cách AK 6)
Sơ đồ ví dụ 3 nhìn từ mặt bên vòng cách bi
Sơ đồ ví dụ 3 cấu hình dẫn hướng kép nhìn từ trên xuống
Tính toán P trên mỗi viên bi
Phương trình tải trọng và kết quả
P nhỏ hơn C. Thiết kế theo cách này là chính xác.
Xác minh thiết kế đạt.
Định nghĩa ký hiệu
| t | bước vòng cách tính bằng mm | bước vòng cách tính bằng mm |
| P | Tải trọng tương đương tính bằng N trên mỗi viên bi | Tải trọng tương đương tính bằng N trên mỗi viên bi |
| F | tải trọng tính bằng N | tải trọng tính bằng N |
| C | Khả năng chịu tải tối đa cho phép trên mỗi con lăn tính bằng N | Khả năng chịu tải tối đa cho phép trên mỗi con lăn tính bằng N |
| Rtmin | Hệ số hiệu chỉnh | Hệ số hiệu chỉnh |
| RA | Tổng số con lăn có sẵn trên mỗi vòng cách | Tổng số con lăn có sẵn trên mỗi vòng cách |
| Rt | Số lượng con lăn chịu tải trên mỗi vòng cách | Số lượng con lăn chịu tải trên mỗi vòng cách |
| Kt | Chiều dài chịu tải tính bằng mm | Chiều dài chịu tải tính bằng mm |
Ví dụ 4: Tải trọng tương đương P trên mỗi con lăn và kích thước phù hợp cho dẫn hướng RNG
Xác minh tải trọng và thiết kế
Giả định:
Thông số đầu vào
- Dẫn hướng tuyến tính Type RNG
- Vòng cách con lăn Type KBN với 10 con lăn (RA)
- F = 15'000 N
- X = 50 mm
- Q = 100 mm
Sơ đồ ví dụ 4 cấu hình dẫn hướng RNG
Tính toán P trên mỗi con lăn
Phương trình tải trọng và kết quả
Xác định kích thước dẫn hướng phù hợp:
Tiêu chí chọn kích thước
Theo thông số kỹ thuật sản phẩm cho vòng cách KBN (chương 5.2 hoặc 5.3) nếu chọn C = 3'900 N.
Kích thước con lăn 9 là phù hợp. Do đó chọn vòng cách KBN 9 và dẫn hướng tuyến tính RNG 9, với điều kiện tuổi thọ đã được đáp ứng.
Định nghĩa ký hiệu
| P (P1, P2) | Tải trọng tương đương tính bằng N trên mỗi con lăn | Tải trọng tương đương tính bằng N trên mỗi con lăn |
| F | tải trọng tính bằng N | tải trọng tính bằng N |
| X | Khoảng cách cánh tay đòn trên trục x tính bằng mm | Khoảng cách cánh tay đòn trên trục x tính bằng mm |
| Q | Khoảng cách dẫn hướng tuyến tính trung bình tính bằng mm | Khoảng cách dẫn hướng tuyến tính trung bình tính bằng mm |
| C | Khả năng chịu tải tối đa cho phép trên mỗi con lăn tính bằng N | Khả năng chịu tải tối đa cho phép trên mỗi con lăn tính bằng N |
| RA | Tổng số con lăn có sẵn trên mỗi vòng cách | Tổng số con lăn có sẵn trên mỗi vòng cách |
| Rt | Số lượng con lăn chịu tải trên mỗi vòng cách | Số lượng con lăn chịu tải trên mỗi vòng cách |
Kích thước và tải trọng danh định của vòng cách KBN
| Loại | Kích thước | Dw (mm) | t (mm) | w (mm) | C trên mỗi con lăn (N) |
|---|---|---|---|---|---|
| KBN | 4 | 4.5 | 6.5 | khoảng 4 | 850 |
| 6 | 6.5 | 8.5 | khoảng 5 | 1'800 | |
| 9 | 9 | 12 | khoảng 7.5 | 3'900 | |
| 12 | 12 | 15 | khoảng 9 | 6'500 |
Ví dụ 5: Tải trọng tương đương P trên mỗi con lăn kim
Xác minh tải trọng và thiết kế
Giả định:
Thông số đầu vào
- Dẫn hướng tuyến tính Type N/O 2025
- Vòng cách SHW 15, chiều dài vòng cách K = 194 mm (w = 2.9 mm theo thông số kỹ thuật của vòng cách SHW 15)
- t = 4 mm
- F = 5'000 N
- X = 280 mm
- Q = 75 mm
- C = 750 N (theo thông số kỹ thuật cho vòng cách AC 15)
Sơ đồ ví dụ 5 cấu hình dẫn hướng con lăn kim N/O 2025
Tính toán P trên mỗi con lăn kim
Phương trình tải trọng và kết quả
P nhỏ hơn C. Thiết kế theo cách này là chính xác.
Xác minh thiết kế đạt.
Định nghĩa ký hiệu
| w | Khoảng cách từ đầu vòng cách đến tâm của con lăn đầu tiên tính bằng mm | Khoảng cách từ đầu vòng cách đến tâm của con lăn đầu tiên tính bằng mm |
| t | bước vòng cách tính bằng mm | bước vòng cách tính bằng mm |
| P | Tải trọng tương đương tính bằng N trên mỗi con lăn kim | Tải trọng tương đương tính bằng N trên mỗi con lăn kim |
| F | tải trọng tính bằng N | tải trọng tính bằng N |
| X | Khoảng cách cánh tay đòn trên trục x tính bằng mm | Khoảng cách cánh tay đòn trên trục x tính bằng mm |
| Q | Khoảng cách dẫn hướng tuyến tính trung bình tính bằng mm | Khoảng cách dẫn hướng tuyến tính trung bình tính bằng mm |
| C | Khả năng chịu tải tối đa cho phép trên mỗi con lăn tính bằng N | Khả năng chịu tải tối đa cho phép trên mỗi con lăn tính bằng N |
| Rt | Số lượng con lăn chịu tải trên mỗi vòng cách | Số lượng con lăn chịu tải trên mỗi vòng cách |
| RA | Tổng số con lăn có sẵn trên mỗi vòng cách | Tổng số con lăn có sẵn trên mỗi vòng cách |
| K | Chiều dài vòng cách tính bằng mm | Chiều dài vòng cách tính bằng mm |
Ví dụ 6: Tải trọng tương đương P trên mỗi con lăn
Xác minh tải trọng và thiết kế
Giả định:
Thông số đầu vào
- Kết cấu cứng vững
- Dẫn hướng tuyến tính Type R 12
- Vòng cách Type AC 12, chiều dài K = 400 mm
- F = 2'000 N
- X = 500 mm
- X1 = 200 mm
- Q = 100 mm
- C = 2'500 N (xem chương 5.1, thông số kỹ thuật cho vòng cách AC 12)
Sơ đồ ví dụ 6 cấu hình R 12 với vòng cách AC 12
Đối với vòng cách con lăn AC 12, áp dụng như sau:
Thông số đặc trưng của vòng cách
Tính toán P trên mỗi con lăn
Bước tính toán
Tải trọng ngang
Thành phần tải trọng theo hướng
Tải trọng dọc
Thành phần tải trọng theo hướng
P nhỏ hơn C. Thiết kế theo cách này là chính xác.
Xác minh thiết kế đạt.
Định nghĩa ký hiệu
| w | Khoảng cách từ đầu vòng cách đến tâm của con lăn đầu tiên tính bằng mm | Khoảng cách từ đầu vòng cách đến tâm của con lăn đầu tiên tính bằng mm |
| t | bước vòng cách tính bằng mm | bước vòng cách tính bằng mm |
| P | Tải trọng tương đương tính bằng N trên mỗi con lăn | Tải trọng tương đương tính bằng N trên mỗi con lăn |
| F | tải trọng tính bằng N | tải trọng tính bằng N |
| X | Khoảng cách cánh tay đòn trên trục x tính bằng mm | Khoảng cách cánh tay đòn trên trục x tính bằng mm |
| X1 | Khoảng cách cánh tay đòn 1 trên trục x tính bằng mm | Khoảng cách cánh tay đòn 1 trên trục x tính bằng mm |
| Q | Khoảng cách dẫn hướng tuyến tính trung bình tính bằng mm | Khoảng cách dẫn hướng tuyến tính trung bình tính bằng mm |
| C | Khả năng chịu tải tối đa cho phép trên mỗi con lăn tính bằng N | Khả năng chịu tải tối đa cho phép trên mỗi con lăn tính bằng N |
| Rt | Số lượng con lăn chịu tải trên mỗi vòng cách | Số lượng con lăn chịu tải trên mỗi vòng cách |
| RA | Tổng số con lăn có sẵn trên mỗi vòng cách | Tổng số con lăn có sẵn trên mỗi vòng cách |
| K | Chiều dài vòng cách tính bằng mm | Chiều dài vòng cách tính bằng mm |
| Kt | Chiều dài chịu tải tính bằng mm | Chiều dài chịu tải tính bằng mm |
| ...L | Theo chiều dọc | Theo chiều dọc |
| ...Q | Theo chiều ngang | Theo chiều ngang |
Ví dụ 7: Tải trọng tương đương P cho bộ tuần hoàn
Xác minh tải trọng và thiết kế
Giả định:
Thông số đầu vào
- Bộ tuần hoàn Type SR 6-100
- Dẫn hướng tuyến tính Type R 6
- Rt = 2 bộ tuần hoàn
- F = 6'000 N
- C = 2'150 N (xem chương 6.3, thông số kỹ thuật cho bộ tuần hoàn)
Sơ đồ ví dụ 7 cấu hình bộ tuần hoàn SR 6-100
Tính toán P
Bước tính toán
P nhỏ hơn C. Thiết kế theo cách này là chính xác.
Xác minh thiết kế đạt.
Định nghĩa ký hiệu
| P | Tải trọng tương đương tính bằng N | Tải trọng tương đương tính bằng N |
| F | tải trọng tính bằng N | tải trọng tính bằng N |
| C | Khả năng chịu tải tối đa cho phép tính bằng N | Khả năng chịu tải tối đa cho phép tính bằng N |
| Rt | Số lượng bộ tuần hoàn chịu tải | Số lượng bộ tuần hoàn chịu tải |
Ví dụ 8: Tải trọng mô-men M theo chiều dọc và chiều ngang
Xác minh tải trọng và thiết kế
Giả định:
Thông số đầu vào
- Bộ tuần hoàn Type SR 6-150
- Dẫn hướng tuyến tính Type RD 6
- ML = 112 Nm (theo chương 6.3, thông số kỹ thuật cho bộ tuần hoàn)
- X = 45 mm (khoảng cách từ F đến lực đối kháng)
- F = 2'000 N
Sơ đồ ví dụ 8 cấu hình tải trọng mô-men
Tính toán M
Bước tính toán
Tải trọng mô-men M thấp hơn tải trọng cho phép ML. Do đó thiết kế là chính xác.
Định nghĩa ký hiệu
| M | Tải trọng mô-men tính bằng Nm theo chiều dọc và chiều ngang | Tải trọng mô-men tính bằng Nm theo chiều dọc và chiều ngang |
| ML | Tải trọng mô-men cho phép tính bằng Nm theo chiều dọc và chiều ngang | Tải trọng mô-men cho phép tính bằng Nm theo chiều dọc và chiều ngang |
| X | khoảng cách tính bằng mm | khoảng cách tính bằng mm |
| F | tải trọng tính bằng N | tải trọng tính bằng N |
Ví dụ 9: Tải trọng tương đương PL và PQ
Xác minh tải trọng và thiết kế
Giả định:
Thông số đầu vào
- Bộ tuần hoàn trên Type NRT 26 111 (C = 98'000 N)
- Bộ tuần hoàn dưới Type NRT 19 077 (C = 43'000 N)
- Bộ tuần hoàn bên Type NRT 19 077 (C = 43'000 N)
- K = 700 mm
- K1 = 450 mm
- Rtmin = 0.5 (theo bảng trên trang 101)
- F = 83'000 N
- X = 500 mm
- Y = 100 mm
Sơ đồ ví dụ 9 cấu hình bộ tuần hoàn NRT
Tính toán PL và PQ
Tải trọng dọc
Thành phần tải trọng theo hướng
Tải trọng ngang
Thành phần tải trọng theo hướng
Định nghĩa ký hiệu
| Ký hiệu | Mô tả (đơn vị) | Chi tiết |
|---|---|---|
| P | Tải trọng tương đương tính bằng N | Tải trọng tương đương tính bằng N |
| PL | Tải trọng tương đương theo chiều dọc tính bằng N | Tải trọng tương đương theo chiều dọc tính bằng N |
| PQ | Tải trọng tương đương theo chiều ngang tính bằng N | Tải trọng tương đương theo chiều ngang tính bằng N |
| F | tải trọng tính bằng N | tải trọng tính bằng N |
| X | khoảng cách tính bằng mm | khoảng cách tính bằng mm |
| Y | khoảng cách tính bằng mm | khoảng cách tính bằng mm |
| C | Khả năng chịu tải tối đa cho phép trên mỗi bộ tuần hoàn tính bằng N | Khả năng chịu tải tối đa cho phép trên mỗi bộ tuần hoàn tính bằng N |
| Rtmin | Hệ số hiệu chỉnh | Hệ số hiệu chỉnh |
| K | Khoảng cách giữa các bộ tuần hoàn tính bằng mm | Khoảng cách giữa các bộ tuần hoàn tính bằng mm |
| K1 | Khoảng cách giữa các bộ tuần hoàn tính bằng mm | Khoảng cách giữa các bộ tuần hoàn tính bằng mm |