滚动直线导套副的应用及特性
滚珠直线
导套副是由
导套轴、
导套滑座(包括直线运动球轴承和直线运动球轴承支承座)和导套轴支承座组成的直线导向部件。按结构形式分为开放式和封闭式两类,开放式均可调隙,封闭式又可分为可调隙型和不可调隙型两种。由于其结构简单、摩擦系数小(只有 0.001~0.004)、寿命长等特点,被广泛应用于数控机床、自动化设备、测量仪器、印刷包装机械、纺织机械、制药机械、玻璃机械以及其他需要直线导向的领域。
典型滚动直线导套副的结构形式及制造范围
1、结构形式
形式
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结构类型
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主要用途
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选用频度
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GTA
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★★★★★
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GTAt
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应用广,能配多个导套轴支承座,适合于大行程场合
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★★★
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GTB
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封闭式滚珠直线导套副
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应用很广,不能配两个以上导套轴支承座,多用于短行程场合
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★★★★
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GTBt
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特型封闭式滚珠直线导套副
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应用广,不能配两个以上导套轴支承座,多用于短行程场合
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★★★
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2、编号规则
编号示例:GTA30-t-M/N×600-P
符号
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意义
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备注
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GTA
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结构形式(参见“结构形式”表)
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根据使用要求选定
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30
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导套规格(30规格)
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根据“制造范围”选定
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-t
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可调隙代号(仅用于GTB型)
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根据需要确定
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-M/N
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单根导套轴上的导套滑座数量/导套轴支承座数量
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根据需要确定,N为2时“/N”不用标
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×800
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导套轴的全长(800 mm长)
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根据需要确定
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-P
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精度级别(P级精度)
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滚珠直线导套副的验收条件
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3、制造范围
导套副形式
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导套副规格
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13
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16
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20
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25
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30
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35
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38
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40
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50
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60
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80
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GTA
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☆
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☆
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★
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★
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★
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☆
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☆
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★
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★
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★
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★
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GTAt
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(12)
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☆
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☆
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☆
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☆
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-
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-
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☆
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☆
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☆
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☆
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GTB
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★
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★
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★
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★
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★
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☆
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☆
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★
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★
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★
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★
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GTBt
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(12)
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☆
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☆
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☆
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☆
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-
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-
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☆
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☆
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☆
|
☆
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注:(1)导套轴最大单根长度不同规格不尽相同,GTA型可以多根对接安装(增加导套轴支承座)。
(2) ☆为非标产品,★为系列产品。
滚动直线导套副的选用及计算
1、计算载荷
滚珠直线
导套副主要用于直线导向,不能承受
导套轴圆周方向的扭矩。在选用时,需对受力状态、受力结构进行受力分析,还需对运动过程的受力变化对导向系统产生的影响进行评估。
2、计算额定寿命
滚珠直线
导套副寿命的衡量标准为:在允许的环境条件中,在承受负载等于额定动载荷(KN)的情况下,连续直线运动行程达到50Km(基准行程寿命)时有95%(基准可靠度)不产生材料疲劳破坏。
由此可得滚珠直线导套副的额定行程寿命L为:
L= (Km)
其中,C:导套滑座的额定动载荷,参见“滚珠直线导套副的系列参数”,(KN)
Pc:计算载荷,(KN)
ft:温度系数,见下表
工作温度(°C)
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≤100
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>100~150
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>150~200
|
>200~250
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ft
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1.00
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0.90
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0.73
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0.60
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fc:接触系数,见下表
每根导套轴上的导套滑座个数
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1
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2
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3
|
4
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5
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fc
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1.00
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0.81
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0.72
|
0.66
|
0.61
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fh:硬度系数, HRC58为基准硬度,低于HRC58时额定动载荷锐减。
fh=
通常滚珠直线导套副的硬度为HRC58,故取fh=1
fw:载荷系数,见下表
工作条件
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无外部冲击和振动,
速度≤15 m/min
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无明显冲击和振动,
速度>15~60 m/min
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有外部冲击或振动,
速度>60 m/min
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fw
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1.0~1.5
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1.5~2.0
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2.0~3.5
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当行程的长度已定,滚珠直线导套副的额定时间寿命Lh为:
Lh= (h)
其中,l:工作单行程长度(m)
n:每分钟往复次数
L:额定行程寿命(Km)
3、安装注意事项
(1)当行程较长时,为消除自重下垂对传动高度稳定性和移动平行度的影响,GTA型可考虑配2个以上的导套轴支承座,GTB型因不能增加导套轴支承座可考虑加大规格;
(2)保证充分的润滑,在高速(≥15m/min)时建议使用N32润滑油(20号机械油),在低速(<15m/min)时建议使用锂基润滑脂;
(3)在开放工况下建议采用伸缩防护罩整体防护。