Rexroth Шариковые каретки, направляющие рельсы, принадлежности. Каталог (2015 год) - часть 3

 

  Главная      Книги - Разные     Rexroth Шариковые каретки, направляющие рельсы, принадлежности. Каталог (2015 год)

 

поиск по сайту            правообладателям  

 

   

 

   

 

содержание      ..     1      2      3      4      ..

 

 

 

Rexroth Шариковые каретки, направляющие рельсы, принадлежности. Каталог (2015 год) - часть 3

 

 

x

y

z

M

x

M

z

M

y

F

z

F

y

C

C0

C

C0

C

C0

M

t

M

t0

M

L

M

L0

M

L

M

L0

Общие технические данные и расчеты 

Определение допустимой динамической и статистической нагрузки

Определение допустимой динамической нагрузки С

 

▶ Радиальная нагрузка постоянной величины и направления, которую линейная опора 

качения теоретически может выдержать в течение номинального срока службы, 
составляющего 100 км пройденного расстояния (согласно ISO 14728-1). 

 

▶ Примечание: величины допустимых динамических нагрузок, приведенные в 

таблицах, выше значений по стандарту DIN или ISO. Они подтверждаются 
испытаниями.

Определение допустимой статической нагрузки C

0

Статическая нагрузка в направлении нагружения, соответствующая  рассчитанному 
напряжению в центре наиболее нагруженного контакта шарика и дорожки качения, 
равному 4200 МПа. 
Примечание: при этой нагрузке в месте контакта проявляется  остаточная общая 
деформация шарика и дорожки качения, соответствующая примерно 0,0001 диаметра 
шарика (согласно DIN ISO 14 728-1).

Силы и моменты

 

▶ В шариковых рельсовых направляющих фирмы «Rexroth» дорожки качения 

шариков располагаются под углом 45°.  Благодаря этому обеспечивается 
одинаковая высокая несущая способность всей системы по всем четырем главным 
плоскостям приложения нагрузки. Шариковые каретки подвергаются действию сил 
и моментов нагрузки.

Силы на четырех основных плоскостях приложения нагрузки

 

▶ Отрывающая F

z

 (положительное z-направление)

 

▶ Прижимающая -F

z

 (отрицательное z-направление)

 

▶ Боковая нагрузка F

y

 (положительное y-направление)

 

▶ Боковая нагрузка -F

y

 (отрицательное y-направление)

Моментные нагрузки

 

▶ Крутящий момент M

x

 (вокруг оси x)

 

▶ Продольный момент M

y

 (вокруг оси  y)

 

▶ Продольный момент M

z

 (вокруг оси  z)

Определение допустимых моментов

Допустимый динамический крутящий момент M

t

Динамический действующий момент относительно продольной оси х, который нагружает 
каретку на величину, соответствующую допустимой динамической нагрузке С.

Допустимый статический крутящий момент M

t0

Статический действующий момент относительно продольной оси х, который нагружает 
каретку на величину, соответствующую допустимой статической нагрузке C

0

.

Допустимый динамический продольный  момент M

L

Динамический действующий момент относительно поперечной оси y или вертикальной 
оси z, который нагружает каретку на величину, соответствующую допустимой 
динамической нагрузке С.

Допустимый статический продольный момент M

L0

Статический действующий момент относительно поперечной оси y или вертикальной 
оси z, который нагружает каретку на величину, соответствующую допустимой 
динамической нагрузке C

0

.

Общая информация о продукции

Определение 
номинального ресурса и 
его расчет

Ресурс определяется как расчетная длительность работы при 90% вероятности 
сохранения работоспособности у отдельной опоры качения или у группы одинаковых 
опор, работающих в одинаковых условиях, при использовании обычных материалов 
нормального качества и в нормальном режиме эксплуатации (по стандарту DIN ISO 
14728-1).

(    )

(    )

Номинальный ресурс в 
метрах

Номинальный ресурс при 
переменной скорости

Номинальный ресурс при 
постоянном ходе и 
постоянной частоте в 
рабочих часах

Модифицированный 
ресурс

Если длина хода s и частота ходов n остаются 
постоянными в течение всего срока службы, то ресурс в 
рабочих часах может быть определен по формуле (2).

Указания

Стандарт DIN ISO 14 728-1 ограничивает действие формулы (1) до динамически эквивалентных нагрузок F

m

 < 0,5 C. В 

наших опытах было однако подтверждено, что этот ресурс, при идеальных рабочих условиях, можно формально 
применить до нагрузок F

m

 = C. При длинах хода меньше двух длин роликовой каретки В1 (см. таблицы с размерами) 

и известных условиях эксплуатации требуется понижение коэффициента работоспособности. Пожалуйста, для 
уточнения направляйте дополнительные запросы.

В альтернативном варианте ресурс в рабочих часах 
может быть рассчитан через среднюю скорость v

m

 по 

формуле (3).
Эта средняя скорость v

m

 рассчитывается при 

изменяемых на каждом участке скоростях через доли 
времени q

tn

 отдельных величин нагрузок на каждом 

участке (4).

Вероятность сохранения 
работоспособности (%)

L

na

Коэффициент a

1

90

L

10a

1,00

95

L

5a

0,64

96

L

4a

0,55

97

L

3a

0,47

98

L

2a

0,37

99

L

1a

0,25

Если 90-процентной вероятности сохранения 
работоспособности недостаточно, то значения ресурса 
необходимо уменьшить  с использованием коэффициента 
a

1

, в соответствии с таблицей, приводимой ниже.

C

F

m

C

F

m

L

10

2 · s · n · 60

L

na

2 · s · n · 60

L

10

60 · v

m

|v

1

| · q

t1

 + |v

2

| · q

t2

 + ... + |v

n

| · q

tn

100 %

(1)

(2)

(3)

(4)

L

10 

=  

L

na 

= a

1

 · 

L

h 10 

=  

L

ha 

=  

L

h 10 

=  

V

=  

· 10

м

· 10

m

3

3

 

 

F

comb

 = |F

y

| + |F

z

|

(5)

x

y

z

F

z

F

y

x

y

z

M

x

M

z

M

y

F

z

F

y

Комбинированная эквивалентная нагрузка на 
подшипник

При комбинированной внешней нагрузке – вертикальной 
и горизонтальной – эквивалентная динамическая 
нагрузка F

comb

 рассчитывается по формуле (5).  

Указание

 

Конструктивное исполнение шариковых рельсовых 
направляющих позволяет производить этот упрощенный 
расчет.

Общие технические данные и расчеты 

Общая информация о продукции

Указание

Внешняя нагрузка, действующая на шариковую каретку под 
любым углом, должна быть разложена на составляющие F

y

 

и F

z

 с соответствующим знаком, значения которых затем 

используют в формуле (5) или (6). 

20

Шариковые рельсовые направляющие 

Bosch Rexroth

, R310RS 2202 (2014.06)

Нагрузка на подшипник для расчета ресурса

Указание

В общем случае, как для динамического  соотношения 
нагрузок, так и для статического соотношения нагрузок, 
нельзя опускаться ниже минимального значения 4,0.  
В особенности при применениях с высоким уровнем 
требований к жесткости и/или высоким ресурсом, 
требуется более высокое значение соотношения 
нагрузок. При растягивающей нагрузке следует 
проверить прочность винтов. Смотри раздел «Указания 
по монтажу».

C

F

m

max

C

0

F

eff

max

Статическое соотношение 
нагрузок

Динамическое 
соотношение нагрузок

Комбинированная эквивалентная нагрузка на 
подшипник с учетом моментов

При помощи формулы (6) все действующие единичные 
нагрузки могут быть объединены в одну сравнительную 
нагрузку – комбинированную эквивалентную нагрузку на 
подшипник.

Указания

Учитывать моменты для расчетов по способу,  
приведенному в формуле (6), возможно только в случае 
единичного направляющего рельса и только с одной  
шариковой кареткой. В случае других комбинаций формула 
упрощается.  
Силы и моменты, представленные в системе координат, 
могут также действовать и в противоположном 
направлении. Внешняя нагрузка, действующая на 
шариковую каретку под углом, должна быть разложена на 
составляющие Fy и Fz , значения которых затем используют 
в формуле (6). Конструктивное исполнение шариковой 
каретки позволяет осуществить этот упрощенный расчет. 

F

comb

 = |F

y

| + |F

z

| + C ⋅       + C ⋅      + C ⋅

|M

x

|

M

t

(6)

|M

y

|

M

F

pr

F

F

2,8 · F

pr

2 · 

a

b

b

a

=  нагруженный (нижний) ряд шариков

b  =  разгруженный (верхний) ряд шариков
δ  =  деформация контакта с телом качения 

при F 

(–)

δ

pr

  =  деформация контакта с телом 

качения при F

pr 

(–)

F  =  нагрузка щариковой каретки  (Н)
F

pr

  =  внутреннее усилие 

предварительного натяга 

(Н)

Общая информация о продукции

 

 

Шариковые рельсовые направляющие 

 21

Bosch Rexroth

,

 

R310RS 2202 (2014.06)

Учет внутреннего предварительного 
натяга F

pr

Чтобы повысить жесткость и точность 
направляющей системы, 
рекомендуется использовать 
шариковую каретку с 
предварительным натягом (см. раздел 
«Критерии выбора предварительного 
натяга»).

При применении шариковых кареток 
классов предварительного натяга C2 и 
C3 при необходимости должно быть 
учтено внутреннее усилие 
предварительного натяга, так как оба 
ряда шариков a и b предварительно 
натянуты по отношению друг к другу за 
счет определенного натяга с 
внутренним усилием предварительного 
натяга F

pr

 и деформируются на  

величину δ

pr

 (см. диаграмму).

Эффективная эквивалентная нагрузка подшипника

Начиная со значения внешней нагрузки, 
соответствующей 2,8-кратному внутреннему усилию 
предварительного натяга F

pr

, ряд шариков свободен от 

предварительного натяга.

Указание

В высокодинамичных случаях нагрузки 
комбинированная эквивалентная нагрузка на подшипник 
должна быть F

comb

 < 2,8 · F

pr

, чтобы предотвратить 

повреждения подшипника качения за счет 
проскальзывания тел качения.

Случай 1

F

comb

 > 2,8 · F

pr

 

Здесь  внутреннее усилие 
от предварительного 
натяга F

pr

 не оказывает 

влияния на ресурс.

Случай 2

F

comb

 ≤ 2,8 · F

pr

 

Внутреннее усилие от 
предварительного натяга 
F

pr

 влияет на расчет 

эффективной 
эквивалентной нагрузки 
подшипников.

F

eff 

=

 

F

comb

F

comb

2,8 · F

pr

(7)

(8) F

eff 

F

m

 =

(F

eff 1

)

  

 

·

q

s1

100 %

 3

 3

 (F

eff 2

)

  

 ·

 3

+

+ ... +

q

s2

100 %

(F

eff n

)

  

·

q

sn

100 %

 3

(10)

F

0 comb

 = |F

0y

| + |F

0z

| + C

0

 ⋅       + C

0

 ⋅        + C

0

 ⋅

|M

0x

|

M

t0

|M

0y

|

M

L0

|M

0z

|

M

L0

Общие технические данные и расчеты 

Общая информация о продукции

Динамическая эквивалентная нагрузка на 
опору качения 

При переменной нагрузке динамическая 
эквивалентная нагрузка на опору качения 
рассчитывается по формуле (9).

Статическая эквивалентная нагрузка на опору 
качения

При комбинированной внешней статической 
нагрузке – вертикальной и горизонтальной –  в 
сочетании со статическим крутящим или 
продольным моментом, статическая 
эквивалентная нагрузка на опору качения F

0 comb

 

рассчитывается по формуле (10).

(9)

F

max

C

F

0 max

C

0

F

max

C

0

Тип машины/область

Пример применения

C/Fmax

C

0

/F

0 max

Металлообрабатывающий станок

Общий случай

6 ... 9

> 4

Токарная обработка

6 ... 7

> 4

Фрезерование

6 ... 7

> 4

Шлифование

9 ... 10

> 4

Гравирование

5

> 3

Машины для производства резиновых и пластмассовых изделий

Литье под давлением

8

> 2

Машины деревообрабатывающей промышленности

Распиловка, фрезерование

5

> 3

Сборочные технологии, манипуляторы и промышленные роботы

Манипуляторная техника

5

> 3

Области гидравлики и пневматики

Поднимание / опускание

6

> 4

Случай 1: 

статическая нагрузка F

0 max

 

>

 F

max

:

Случай 2: 

статическая нагрузка F

0 max

 

<

 F

max

:

Динамическое соотношение = 

Статическое соотношение =

Статическое соотношение =

Определения и расчет для соотношения динамической и статической нагрузок

Исходя из соотношения допустимых статических и динамических нагрузок опоры качения к эквивалентной нагрузке 
шариковой каретки может быть произведен предварительный выбор направляющей. Соотношения C/F

max

 и C

0

/F

0 max

 

должны соответствовать применениям. На основании этого определяются допустимые нагрузки на опору качения. 
Затем из сводной таблицы значений допустимых нагрузок на опору качения выбирается соответствующий 
типоразмер и тип каретки.

Ориентировочные значения для соотношений нагрузок

В приводимой ниже таблице представлены ориентировочные значения для соотношений нагрузок. Табличные 
значения являются лишь ориентировочными значениями, предполагающими соответствие типовым требованиям 
заказчика соответствующей отрасли и применения (например, ресурс, точность, жесткость).

Указания

Статическая эквивалентная нагрузка на подшипник F

0 comb

 не должна превышать допустимую статическую нагрузку на  

подшипник качения C

0

. Формула (10) справедлива только при использовании одного направляющего рельса. 

Внешняя нагрузка, действующая на шариковую каретку под углом, должна быть разложена на составляющие F

0y

 и F

0z

  

S

0  

=

C

0

F

0 max

Общая информация о продукции

Статический коэффициент запаса S

0

Любая конструкция, контактирующая с телами качения должна быть верифицирована расчетным образом 
относительно статического коэффициента запаса. Статический коэффициент запаса для линейной направляющей 
получается из следующего уравнения:

F

0 max

 представляет при этом максимальную амплитуду нагрузки, которая может воздействовать на линейную 

направляющую. При этом неважно, воздействует ли эта нагрузка лишь кратковременно. Она может представлять 
пиковую амплитуду  динамического диапазона нагрузок. Для конструктивного решения действуют данные, 
представленные в таблице.

Статический коэффициент запаса S

0

Условия применения

Устройства, висящие над головой, или применения с высоким уровнем опасности.

≥ 20

Высокая динамическая нагрузка в состоянии покоя, загрязнение.

8 – 12

Нормальное конструктивное решение при разработке машин и установок, если не все 
параметры нагрузки или точности при подключении полностью известны.

5 – 8

Все данные нагрузок полностью известны. Обеспечивается безвибрационный ход.

3 – 5

Пояснения формул

Усл. об. в 
формуле

Единица Обозначение

a

1

Коэффициент продолжительности работы

C

Н

Динамическая нагрузка

C

0

Н

Статическая нагрузка

F

max

Н

Максимальная динамическая нагрузка

F

0 max

Н

Максимальная статическая нагрузка

F

comb

Н

Комбинированная эквивалентная 
нагрузка на подшипник

F

0 comb

Н

Статическая эквивалентная нагрузка на 
подшипник

F

eff

Н

Эффективная эквивалентная нагрузка на 
подшипник

F

eff 1 – n

Н

Равномерные эффективные отдельные 
нагрузки

F

m

Н

Динамическая эквивалентная нагрузка на 
подшипник

F

pr

Н 

Сила предварительного натяга

F

y

Н

Внешняя нагрузка за счет 
результирующей силы в направлении y

F

0y

Н

Внешняя нагрузка за счет статической 
силы в направлении y

F

z

Н

Внешняя нагрузка за счет 
результирующей силы в направлении z

F

0z

Н

Внешняя нагрузка за счет статической 
силы в направлении z

M

t

Нм

Допустимый динамический крутящий 
момент

1)

M

t0

Нм

Допустимый статический крутящий 
момент

1)

M

L

Нм

Допустимый динамический  продольный 
момент

1)

Усл. об. в 
формуле

Единица Обозначение

M

L0

Нм

Допустимый статический продольный 
момент

1)

M

x

Нм

Нагрузка за счет результирующего 
момента вокруг оси x

M

0x

Нм

Нагрузка за счет  статического момента 
вокруг оси x

M

y

Нм

Нагрузка за счет результирующего 
момента вокруг оси y 

M

0y

Нм

Нагрузка за счет  статического момента 
вокруг оси  y

M

z

Нм

Нагрузка за счет результирующего 
момента вокруг оси z

M

0z

Нм

Нагрузка за счет статического момента 
вокруг оси z

L

10

м

Номинальный ресурс (расстояние 
перемещения)

L

h 10

ч

Номинальный ресурс (время)

L

na

м

Приведенный ресурс  (расстояние 
перемещения)

L

ha

ч

Приведенный ресурс (время)

n

мин

-1

Частота ходов (двойной ход)

s

м

Длина хода

S

0

Статический коэффициент запаса

v

m

м/мин

Средняя скорость

v

1

 ... v

n

м/мин

Скорости перемещения фаз 1 ... n

q

t1

 ... q

tn

%

Доли времени для v1 ... vn фаз 1 ... n

Значения см. в таблицах

 

 

Условные обозначения типов смотри в описании продуктов.

Шариковые каретки

Область применения

Грузоподъемность

Особенности

Стандартные 
стальные 
шариковые 
каретки

 

FNS  

R1651

1)2)5)

 

R2001

3)4)

При высоких требованиях 
жесткости

Высокая

Монтаж сверху и снизу

 

FLS 

R1653

1)2)5)

R2002

3)

При наивысших требованиях 
жесткости

Очень высокая

Монтаж сверху и снизу

 

FKS 

R1665

R2000

3)

При ограниченном рабочем 
пространстве в продольном 
направлении

Средняя

Монтаж сверху и снизу. 
Дополнительно к стандарту 
DIN 645-1

 

SNS 

R1622

1)2)5)

R2011

3)4)

При ограниченном рабочем 
пространстве в боковом 
направлении

Высокая

Монтаж сверху

 

SLS 

R1623

1)2)5)

R2012

3)

При ограниченном рабочем 
пространстве в боковом 
направлении

Очень высокая

Монтаж сверху

 

SKS 

R1666

R2010

3)

При ограниченном рабочем 
пространстве в продольном и 
боковом направлениях

Средняя

Монтаж сверху

 

SNH 

R1621

1)2)5)

При ограниченном рабочем 
пространстве в боковом 
направлении и высоких 
требованиях жесткости

Высокая

Более высокая жесткость, чем 
SNS

 

SLH 

R1624

1)2)5)

При ограниченном рабочем 
пространстве в боковом 
направлении и высоких 
требованиях жесткости

Очень высокая

Более высокая жесткость, чем 
SNS

Стандартные 
стальные и 
Resist CR 
шариковые 
каретки

 

FNN  

R1693

2)

При ограниченном рабочем 
пространстве по высоте

Высокая

Меньшая жесткость, чем FNS. 
Не определена в стандарте  
DIN 645-1 

 

FKN 

R1663

2)

При ограниченном рабочем 
пространстве по высоте и в 
продольном направлении

Средняя

Меньшая жесткость, чем FKS. 
Не определена в стандарте  
DIN 645-1 

 

SNN   

R1694

2)

При ограниченном рабочем 
пространстве по высоте и в 
боковом направлении

Высокая

Меньшая жесткость, чем SNS. 
Не определена в стандарте 
DIN 645-1 

 

SKN 

R1664

2)

При ограниченном рабочем 
пространстве по высоте, в 
продольном и боковом 
направлениях

Средняя

Меньшая жесткость, чем SKS. 
Не определена в стандарте  
DIN 645-1 

1) 

Шариковые каретки для больших нагрузок

2) 

Шариковые каретки BSHP

3) 

Resist NR

4) 

Resist NR II

5) 

Resist CR

Тип и конструктивное исполнение

Шариковые каретки

Область применения

Грузоподъемность

Особенности

Широкие стальные  
и Resist CR  
шариковые  
суперкаретки

 

FKS

R1661

Для компенсации более высоких 
допусков присоединяемых 
конструкций

Средняя

Mindestens 2 
Kugelwagen pro Schiene 
erforderlich

 

SKS 

R1662

Для компенсации более высоких 
допусков присоединяемых 
конструкций

Средняя

Требуется как минимум 
2 шариковые каретки 
на рельс

Алюминиевые 
шариковые каретки

 

FNS 

R1631

2)

Для облегченной конструкции. 
Для компенсации более низких 
допусков присоединяемых 
конструкций.

Высокая

Монтаж сверху и снизу

 

SNS 

R1632

2)

Для облегченной конструкции. 
Для компенсации более низких 
допусков присоединяемых 
конструкций.

Высокая

Монтаж сверху 

Стальные 
высокоскоростные 
шариковые каретки

 

FNS 

R2001 ... 9.

2)

Для наивысших скоростей  
(до 10 м/с)

Высокая

Монтаж сверху и снизу

 

SNS 

R2011 ... 9.

2)

Для наивысших скоростей  
(до 10 м/с)

Высокая

Монтаж сверху 

Шариковые  
стальные  
и Resist CR каретки

 

BNS  

R1671

2)

Для высоких крутящих моментов 
на рельсе

Очень высокая

Монтаж сверху и снизу

 

CNS  

R1672

2)

Для высоких крутящих моментов 
на рельсе при боковом 
ограничении рабочего 
пространства 

Очень высокая

Монтаж сверху 

Общая информация о продукции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание      ..     1      2      3      4      ..