寿命评估 L

寿命评估是针对给定负载和转速计算的额定运转期间,在此期间结束时,90% 的相同滚珠丝杠预计不会出现任何疲劳迹象(点蚀)。

范例:若采用 50% 安全系数(而非 90%),计算结果将得到五倍的寿命评估值。

寿命评估说明图

影响因素

实际使用寿命受滚珠丝杠的设计、材料和生产质量显著影响。这也是我们长期成功的原因。

机械制造商或用户必须负责保护滚珠丝杠免受可能导致磨损和预紧损失的污染物影响。

动态负载额定值 Cam

Dynamic Load Rating

标准 AM 设计

  • 参见数据表中的值
  • 依据德国标准 DIN 69051 第 4 部分计算

平均负载 Fm, nm, (Fw)

The Mean Load

依据 DIN 69051 第 4 部分,需要确定不同运转区间(粗加工、精加工、快速运动、停止)的轴向力 Fai,考虑相应的转数 ni 和时间百分比 qi,并通过公式转换为代表性平均值:Fm, nm

31100 nm (Fw13·q1·n1 + Fw23·q2·n2 + ...) = Fm
1100 · (n1·q1 + n2·q2 + ...) = nm

由负载谱计算的平均负载即为有效平均负载 Fmw

31100 nm (Fw13·q1·n1 + Fw23·q2·n2 + ...) = Fmw

预紧考量

Preload Consideration

高动态应用(高速)的滚珠丝杠需要高螺母预紧 Fpr,因此在计算寿命评估 Lh 时必须考虑此预紧。考虑 Fpr 时,请使用一个运转区间轴向力 Fai 的有效力 Fwi(参见第 9+12 页)。

有效力计算

相关运转力 Fai 会因预紧 Fpr 获得额外的力。

由此结果产生的有效运转力可从下图获得。

重要:需使用 Fwi(而非 Fai)进行寿命评估的负载谱计算。

预紧与有效力关系图

有效运转力 Fwi 与轴向力 Fai 及预紧 Fpr 的关系

名义寿命评估计算(疲劳)

Calculation of the Nominal Life Rating (Fatigue)

步骤 1:疲劳开始点

在 106 负载转数的倍数后,疲劳 L106 统计上开始发生。

L106 = (CamFmw)3

步骤 2:螺杆运转时间

转数 nm 决定疲劳持续时间 = 螺杆运转时间 Lh1(小时)。

Lh1 = 16666nm × (CamFmw)3

步骤 3:机器使用时间

机器使用时间 Lhm(小时)由轴的运转系数 ED 决定。

Lhm = λED × Lh1
ED = 螺杆总运转时间 Lh1机器总使用时间 Lhm

负载方向系数 λ

  • λ = 1:单向负载
  • λ = 2:双向等分布负载

(不等分布负载方向需对螺母各部分单独计算)

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