滑块与齿条

5.2.1 滑块与导轨

在设计带齿条驱动的 SCHNEEBERGER MONORAIL BZ 导轨时，应注意以下事项：

承载能力与承载能力

带滑块的导轨在设计方面与标准导轨没有区别。 MONORAIL BM 的承载能力符合 SCHNEEBERGER MONORAIL 和 AMS 产品目录。

对于 MONORAIL BZ，但应注意系统的总承载能力与 MONORAIL BM 相比受到限制。其原因是由于导轨在横向力作用下的杠杆作用，导致横向螺钉连接承受高负载、导轨与齿条之间内部螺钉连接的摩擦锁定以及与齿条的接触面积极小。下表中基于性能等级 12.9 螺钉连接的数值适用于许用横向负载 ± FY 以及许用拉力和压力 ± FZ。这些数值适用于每个滑块。

拉力、压力和横向力的影响

最大拉力、压力和横向力 (N)

使用寿命

对于带齿条驱动的工作台系统，在齿轮啮合处会产生垂直于运动方向的附加力。这些力通过小齿轮、马达和滑座传递到导轨，在计算使用寿命时必须予以考虑。

由于螺旋齿轮的关系，当横向于导轨纵轴驱动时，会产生力 Fy，其中 Fy = 0.35 • Fx。数值 0.35 来自齿轮的螺旋角 β = 19°31'42"。在驱动力恒定时，该力保持恒定。其方向随加速度方向而反转（从加速变为刹车时）。

此外，会产生垂直于齿条的力 Fz，方向指向远离齿条，其中 Fz = 0.36 • Fx，这是由于齿面的压力角约为 20°。此力会波动。作为使用寿命计算的指导原则，应使用 Fz ≈ 2/3 Fz_max。

齿条上的受力

Fy：y 方向的力　Fz：z 方向的力

使用 E 型滑块时的受力情况

使用 E 型滑块时，应注意受力的类型和方向。由于滑块在轴向滑动时的横向连接，可能会产生扭矩，从而导致内部附加力，这可能会大幅缩短使用寿命。

带两个 E 型滑块的齿条驱动

5.2.2 齿条

下面列出的计算原则用于粗略估算齿条驱动的可能负载和使用寿命。然而，对于精确设计，需要详细计算，可根据需要向 SCHNEEBERGER 索取。

齿条与小齿轮的负载

下表提供了最大力 FL 和最大扭矩 TN 的概览，取决于 MONORAIL BZ 的尺寸和齿条设计、小齿轮的齿数 z 以及负载变化次数。

指定的数值在有效润滑、平稳运行和稳定轴承的条件下有效。

齿根应力安全系数 SF ≥ 1.4 和齿面应力安全系数 SH ≥ 1.0 已计入公式。

基于经验，需要考虑操作条件（角度误差、润滑不足、污垢等）的安全系数 SB ≈ 1.0 - 4.0。

根据应用，我们建议使用 10⁶ 或 10⁷ 负载变化的数值。数值 10⁵ 仅在特殊情况下使用，例如静态负载，并与 SCHNEEBERGER 协商。

所应用的负载变化次数确定如下：

如果主要使用的齿条段的齿数超过小齿轮齿数 z 的十倍，则可以设计为 10⁶，否则应假设设计为 10⁷ 负载变化次数。

力与力矩的计算

基于经验，应考虑操作条件（角度误差、润滑不足、污垢等）的安全系数（SB ≈ 1.0 – 4.0）。

必须满足以下条件：