Miniatur-Linearführungen
Artikelbezeichnung | Miniatur-Profilschienenführungen/Standardwagen/Leicht vorgespannt |
Modellnummer | SEB10-55 |
* Orangefarbene Zellen in der folgenden Tabelle zeigen die Teilenummern an, die in diesem Anwendungsbeispiel tatsächlich verwendet wurden.
Auswahlkriterien
Effektiv, wenn Linearbewegungen auf begrenztem Raum notwendig sind
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Verfügbare Größen
■Miniatur-Profilschienenführungen (Standardwagen, leicht vorgespannt, leichtes Spiel)
Werkstoff | Härte |
Rostfreier Stahl | 56HRC ~ |
JIS-SCM (CrMo Vergütungsstahl) | 58HRC ~ |
■Größen und Maße
Anzahl der Wagen | Führungswagenbreite | Führungswagenlänge | Gesamthöhe | Führungsschienenlänge |
1 | 12 | 17,4 | 6 | 25 - 100 |
17 | 23,6 | 8 | 40 - 130 |
20 | 30 | 10 | 35 - 275 |
27 | 33,9 | 13 | 45 - 470 |
32 | 42,4 | 16 | 70 - 670 |
40 | 50 | 20 | 100 - 700 |
2 | 12 | 17,4 x 2pcs. | 6 | 70 - 100 |
17 | 23,6 x 2pcs. | 8 | 70 - 130 |
20 | 30 x 2pcs. | 10 | 75 - 275 |
27 | 33,9 x 2pcs. | 13 | 95 - 470 |
32 | 42,4 x 2pcs. | 16 | 110 - 670 |
40 | 50 x 2pcs. | 20 | 160 - 700 |
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Auswahlschritte
- Bestimmung der Betriebsbedingungen
- (Bewegte Masse, Vorschubrate, Bewegungsmuster, Nutzungsdauer)
↓
- Vorläufige Auswahl von Spezifikationen der Profilschienenführung
- (Anzahl der Führungswagen, Ausführung der Führungswagen, Höhe und Führungsschienenlänge werden vorübergehend anhand der Anwendungsbedingung ausgewählt)
↓
- Standard-Sicherheitsprüfung
-
- ●Zulässige Last
- ●Lebensdauer
- ●Vorspannung
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Informationen zum Präzisionsgrad
■Standards für Vorspannung und Präzision (Standard-Führungswagen, leicht vorgespannt, leichtes Spiel)
(μm)
Spezifikationen | Leicht vorgespannt, Hochwertig | Leicht vorgespannt, Präzisionsklasse | Leichtes Spiel, Standardklasse |
Radiales Spiel | -3-0 | 0 ~ +15 |
Toleranz H-Maß | ±20 | ±10 | ±20 |
Paarweise Abweichung von H | 15 | 7 | 40 |
Toleranzmaße W2 | ±25 | ±15 | ±25 |
Paarweise Abweichung von W2 | 20 | 10 | 40 |
■Laufparallelität
(μm)
| Führungsschienenlänge (mm) |
-80 | 81 - 200 | 201 - 250 | 251 - 315 | 316 - 400 | 401 - 500 | 501 - 630 | 631 - 700 |
Präzisionsklasse | 2 | 3 | 3,5 | 4 | 5 | 5 | 6 | 6 |
Hochwertig | 3 | 7 | 9 | 11 | 11 | 12 | 13,5 | 14 |
Standardklasse | 13 | 15 | 17 | 18 | 18 | 19 | 21 | 21,5 |
* Die Ausführung mit leichtem Spiel weist Spiel zwischen den Führungsschienen und -wagen auf.
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Anwendungsinformationen
■Nennlast der Profilschienenführung (breite Standard-Führungswagen, leichtes Spiel)
Gesamthöhe | Tragzahl | Zulässiges statisches Moment |
C (dynamisch) kN | Co (statisch) kN | MA N•m | MB N•m | Mc N•m |
6 | 0,3 | 0,6 | 0,8 | 0,8 | 1,5 |
8 | 0,9 | 1,5 | 4,1 | 4,1 | 5,2 |
10 | 1,5 | 2,5 | 5,1 | 4,1 | 10,2 |
13 | 2,2 | 3,3 | 8,8 | 9,5 | 16,1 |
16 | 3,6 | 5,4 | 21,6 | 23,4 | 39,6 |
20 | 5,2 | 8,5 | 48,4 | 48,4 | 86,4 |
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Technische Berechnungen
■Lebensdauerberechnung der Profilschienenführung
- ●Lebensdauer
- Wenn sich Profilschienenführungen linear bewegen und währenddessen Lasten stützen, werden wiederholt Spannungen auf die Walzenteile (Kugeln) und Laufringe (Führungsschienen) angewendet, wobei es nach einiger Zeit aufgrund von Materialermüdung zu schuppenartiger Abblätterung kommt. Die insgesamt zurückgelegte Distanz, bis diese Abblätterung erscheint, wird als "Lebensdauer" der Profilschienenführung bezeichnet.
- ●Nennnutzungsrate
- Nennnutzungsrate bezeichnet eine Gesamtdistanz von 90% der Reichweite der Profilschienenführungen, ohne dass Abblätterung auftritt, wenn eine Gruppe gleicher Führungen unter denselben Bedingungen betrieben wird. Die Nennnutzungsdauer errechnet sich, wie weiter unten dargestellt, aus der dynamischen Last und der auf die Linearführung wirkenden Last.
-
- Bei der Verwendung von Profilschienenführung sind zunächst Berechnungen der Last erforderlich. Aufgrund von Vibrationen und Stößen ist es nicht einfach, die Lasten während der Linearbewegung sowie die Lastverteilung auf den Führungen zu berechnen. Zudem hat die Temperatur der Betriebsumgebung großen Einfluss auf die Lebensdauer. Wenn diese Bedingungen berücksichtigt werden, lauten die Berechnungen wie folgt.
-
- L:Nennnutzungsrate (km)
- fH:Härtefaktor (siehe Abb-1)
- fT:Temperaturfaktor (siehe Abb-2)
- fC:Kontaktfaktor (siehe Tabelle-1)
- fW:Lastfaktor (siehe Tabelle-2)
- C:Dynamische Nenntragzahl (N)
- P:Passende Last (N)
- ●Härtefaktor (fH)
-
Bei der Verwendung von Profilschienenführungen muss die Welle, die von den Kugeln berührt wird, eine ausreichende Härte aufweisen. Wenn die erforderliche Härte nicht erreicht werden kann, verringert sich die Tragzahl, was zu einer kürzeren Lebensdauer führt.
- ●Temperaturfaktor (fT)
-
Wenn die Temperatur der Profilschienenführungen 100℃ überschreitet, reduziert sich die Härte der Führungswagen- und schienen, was zu einer geringeren Lebensdauer führt. Die Lebensdauer durch den Temperaturfaktor ausgleichen.
* Profilschienenführungen innerhalb von Temperaturbereichen anwenden, die auf den Artikelseiten dargestellt werden.
- ●Kontaktfaktor (fC)
-
Tabelle-1. Kontaktfaktor
Anzahl der Führungswagen, die auf einer Führungsschiene montiert sind und Kontaktfaktor fC
1 | 1,00 |
2 | 0,81 |
3 | 0,72 |
4 | 0,66 |
5 | 0,61 |
Allgemein ist es üblich, 2 oder mehr Führungswagen auf 1 Führungsschiene zu verwenden. In diesem Fall ist die passende Last auf jedem Führungswagen aufgrund von Maschinenvariationen nicht gleichmäßig. Als Folge davon ist die zulässige Tragzahl auf jedem Block unterschiedlich, je nach Anzahl der Blöcke, die pro Führungsschiene verwendet werden. Die Lebensdauer durch den Kontaktfaktor ausgleichen, siehe Tabelle-1.
- ●Lastfaktor (fW)
-
Tabelle-2. Lastfaktor
Anwendungsbedingung | fw |
Keine externen Stöße oder Vibrationen sowie geringe Geschwindigkeit von 15m/min oder weniger | 1,0-1,5 |
Keine starken Stöße oder Vibrationen sowie mittlere Geschwindigkeit von 60m/min oder weniger | 1,5-20 |
Es sind äußere Stöße und Vibrationen vorhanden sowie hohe Geschwindigkeit von 60m/min oder mehr | 2,0-3,5 |
Bei der Berechnung von Lasten, die auf Profilschienenführungen angewendet werden, müssen außer dem Gewicht des Objekts auch die Trägheitskraft aufgrund von Bewegungsgeschwindigkeiten, die Momentlasten sowie Variationen davon im zeitlichen Verlauf genau ermittelt werden. Eine genaue Berechnung ist jedoch aufgrund wiederholter Starts und Stopps sowie unterschiedlicher Stöße und Vibrationen schwierig. Daher werden die Lastfaktoren in Tabelle-2 dazu verwendet, diese Lebensdauerberechnungen zu vereinfachen.
- ●Mögliche Methode zur Lastberechnung
- Wenn Momentlasten auf einen Wagen wirken, die folgende Formel verwenden, um die Momentlast auf eine mögliche Last anzuwenden.
-
- P:Passende Last (N)
- F:Nach unten wirkende Last (N)
- Co:Statische Tragzahl (N)
- MA:Zulässiges statisches Moment - Neigemomentrichtung (N•m)
- MC:Zulässiges statisches Moment - Rollrichtung (N•m)
- Lp:Abstand des Lastpunkts (m) in Neigemomentrichtung
- Lr:Abstand des Lastpunkts (m) in Rollrichtung
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Federstößel
Artikelbezeichnung | Federnde Druckstücke/Rostfreier Stahl |
Modellnummer | PJXW4-4 |
* Orangefarbene Zellen in der folgenden Tabelle zeigen die Teilenummern an, die in diesem Anwendungsbeispiel tatsächlich verwendet wurden.
Auswahlkriterien
Effektiv, da platzsparende und preisgünstige Bauteile zur Positionierung der Ausschubkraft
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Verfügbare Größen
■Federnde Druckstücke - Rostfreier Stahl
Nase Werkstoff | Lastausführung | Korpus | Stift | Feder | Betriebstemperatur |
Werkstoff | Werkstoff | Härte | Werkstoff |
Rostfreier Stahl | sehr geringe Last | EN 1.4301 Equiv. | EN 1.4125 Equiv. | 55HRC ~ | EN 1.4568 Equiv. | -30 ~ 260℃ |
Geringe Last |
schwere Lasten |
besonders hohe Last |
Kunststoff | sehr geringe Last | Polyacetal | - | -30 ~ 80℃ |
Geringe Last |
schwere Lasten |
besonders hohe Last |
■Größen und Maße
Schrauben-Ø (Regelgewinde) | Nase | Korpuslänge |
Durchmesser | Hub |
M3 | Ø1 | 1,5 | 15 |
3 | 15 |
M4 | Ø1,6 | 2 | 15 |
4 | 24 |
M5 | Ø2 | 3 | 20 |
5 | 27 |
M6 | Ø2,5 | 3 | 25 |
5 | 30 |
M8 | Ø3,1 | 3 | 25 |
5 | 27 |
M10 | Ø3,8 | 5 | 30 |
10 | 43 |
M12 | Ø5,5 | 5 | 30 |
10 | 43 |
15 | 51 |
M16 | Ø8 | 10 | 57 |
15 | 57 |
20 | 65 |
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Anwendungsinformationen
■Federlast (N) des federnden Druckstücks (rostfreier Stahl)
| Lastausführung |
Schrauben-Ø (Regelgewinde) | Nase | sehr geringe Last | Geringe Last | schwere Lasten | besonders hohe Last |
Durchmesser | Hub | min. | max. | min. | max. | min. | max. | min. | max. |
M3 | Ø1 | 1,5 | 0,1 | 0,4 | 0,4 | 1,3 | 0,8 | 2,9 | 1,1 | 3,4 |
3 | 0,1 | 0,4 | 0,2 | 1,3 | 0,6 | 2,9 | 0,8 | 3,4 |
M4 | Ø1,6 | 2 | 0,3 | 0,7 | 0,9 | 2,0 | 2,0 | 8,8 | 6,1 | 13,8 |
4 | 0,2 | 0,7 | 0,6 | 2,1 | 1,9 | 8,8 | 5,8 | 13,6 |
M5 | Ø2 | 3 | 0,4 | 3,0 | 1,4 | 9,7 | 2,7 | 16,3 | 6,8 | 22,0 |
5 | 0,4 | 3,0 | 1,1 | 10,3 | 1,0 | 17,1 | 5,7 | 21,5 |
M6 | Ø2,5 | 3 | 1,8 | 3,1 | 6,0 | 9,8 | 8,0 | 26,4 | 15,8 | 35,6 |
5 | 1,5 | 3,1 | 3,4 | 9,86 | 4,4 | 26,6 | 12,9 | 34,4 |
M8 | Ø3,1 | 3 | 1,9 | 3,2 | 6,0 | 9,9 | 14,7 | 27,0 | 21,9 | 36,3 |
5 | 1,4 | 3,2 | 4,0 | 9,83 | 6,7 | 26,6 | 14,7 | 34,5 |
M10 | Ø3,8 | 5 | 1,6 | 4,6 | 5,7 | 14,7 | 8,2 | 45,7 | 24,5 | 58,6 |
10 | 1,6 | 4,6 | 4,4 | 14,7 | 6,2 | 45,1 | 19,8 | 58,7 |
M12 | Ø5,5 | 5 | 1,7 | 4,7 | 5,8 | 14,7 | 18,2 | 49,0 | 34,9 | 63,6 |
10 | 1,6 | 4,7 | 5,0 | 14,7 | 8,2 | 49,1 | 25,5 | 63,6 |
15 | 1,8 | 4,7 | 6,9 | 14,7 | 7,5 | 48,9 | 20,1 | 63,7 |
M16 | Ø8 | 10 | 2,8 | 10,8 | 9,2 | 34,2 | 18,9 | 68,5 | 38,7 | 88,4 |
15 | 2,6 | 10,8 | 8,6 | 34,4 | 14,4 | 68,6 | 33,9 | 88,1 |
20 | 2,0 | 11,0 | 7,1 | 34,4 | 4,2 | 68,6 | 25,4 | 88,1 |
* Min. ist die Anfangslast und Max. die Last bei vollständig zusammengedrückter Nase.
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Verstellbare Anschlaggewindestäbe
Artikelbezeichnung | Stellschrauben mit Anschlag/Innensechskant/L konfigurierbar/Feingewinde |
Modellnummer | ANBNS4-25 |
* Orangefarbene Zellen in der folgenden Tabelle zeigen die Teilenummern an, die in diesem Anwendungsbeispiel tatsächlich verwendet wurden.
Auswahlkriterien
Effektive Werte in diesem vorhandenen Produkt können als Spannstift zur Bestimmung der Referenzposition verwendet werden.
Verfügbare Größen
■Justierstift (mit Innensechskant)
Einstellschraube | Werkstoff | Härte | Oberflächenbehandlung |
Feingewinde | EN 1.1191 Equiv. | 45 - 50HRC | Chemisch vernickelt |
Chromatiert (III-wertig) |
EN 1.7220 Equiv. | 50HRC - |
EN 1.4301 Equiv. | - | - |
EN 1.4031 Equiv. | 45HRC - | - |
Coarse Thread | EN 1.1191 Equiv. | 45 - 50HRC | Chemisch vernickelt |
Chromatiert (III-wertig) |
EN 1.7220 Equiv. | 50HRC - |
EN 1.4301 Equiv. | - | - |
EN 1.4031 Equiv. | 45HRC - | - |
Größen und Maße
Schraubenschaft-Ø (mm) | Length(mm) |
3 | 10 - 40(Schritte von 5) |
4 | 10 - 50(Schritte von 5), 60 |
5 | 10 - 50(Schritte von 5), 60 |
6 | 15 - 50(Schritte von 5), 60 |
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IDEA HINWEIS Positionseinrichtung vor dem Einsatz des Werkstücks
Durch die Anordnung der federnden Druckstücke und Befestigungsschrauben an beiden Enden jeder Führung wird die Ausrichtung der Spannposition in der Mitte vor dem Einsatz des Werkstücks erleichtert.