Profilschienenführungen
Artikelbezeichnung | Profilschienenführungen/Schwere Lasten |
Modellnummer | SX2R24-280 |
* Orangefarbene Zellen in der folgenden Tabelle zeigen die Teilenummern an, die in diesem Anwendungsbeispiel tatsächlich verwendet wurden.
Auswahlkriterien
Verfügt über geeignetes Radialspiel und Genauigkeit.
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Verfügbare Größen
■Profilschienenführungen
Werkstoff | Härte |
JIS-SCM (CrMo Q&T steel) | 58HRC- |
■Größen und Maße
Anzahl der Führungswagen | Führungswagenbreite | Führungswagenlänge | Gesamthöhe | Führungsschienenlänge |
Standard | Mit Schmierstoffeinheiten |
1 | 34 | 57 | 66,6 | 24 | 100-1480 |
42 | 67 | 76,6 | 28 | 160-1960 |
48 | 83 | 92,6 | 33 | 160-1960 |
52 | 57 | 66,6 | 24 | 100-1480 |
59 | 67 | 76,6 | 28 | 160-1960 |
73 | 83 | 92,6 | 33 | 160-1960 |
2 | 34 | 57 x 2 tlg. | 66,6 x 2 tlg. | 24 | 160-1480 |
42 | 67 x 2 tlg. | 76,6 x 2 tlg. | 28 | 220-1960 |
48 | 83 x 2 tlg. | 92,6 x 2 tlg. | 33 | 220-1960 |
52 | 57 x 2 tlg. | 66,6 x 2 tlg. | 24 | 160-1480 |
59 | 67 x 2 tlg. | 76,6 x 2 tlg. | 28 | 220-1960 |
73 | 83 x 2 tlg. | 92,6 x 2 tlg. | 33 | 220-1960 |
* Siehe Artikelseiten für Einzelheiten zu frei wählbaren Größen.
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Auswahlschritte
■Auswahlschritte für Profilschienenführung
- Anwendungsbedingungen festlegen
- (Geschwindigkeit des sich bewegenden Korpus, Vorschubrate, Bewegungsmuster, Lebensdauer)
↓
- Vorläufige Auswahl von Spezifikationen der Profilschienenführung
- (Vorläufige Auswahl von Blockausführung, -höhe,
Führungsschienenlänge anhand der Anwendungsbedingung)
↓
- Standardmäßige Sicherheit bestätigen
-
- Traglast
- Lebensdauer
- Vorspannung
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Informationen zum Präzisionsgrad
Referenz zur Vorspannung und zum Präzisionsgrad (Standardführungswagen · Leicht vorgespannt · Hochwertig)
Ausführung mit normalem Spiel
Gesamthöhe | Radialspiel(μm) |
24 | -4-+2 |
28 | -5-+2 |
33 | -6-+3 |
Maßgenauigkeit (µm) | Standardklasse | Hohe Güte |
Maßtoleranz von H | ±100 | ±40 |
Paarweise Abweichung von H | 20 | 15 |
Maßtoleranz von W2 | ±100 | ±20 |
Paarweise Abweichung von W2 | H24·28 | 20 | 15 |
H33 | 30 |
■Laufparallelität
(μm)
| Führungsschienenlänge(mm) |
81-250 | 251-400 | 401-500 | 501-630 | 631-800 | 801-1000 | 1001-1250 | 1251-1600 | 1600-2000 |
Hohe Güte | 7 | 8 | 9 | 11 | 13 | 14,5 | 16 | - | - |
Standardklasse | 7 | 12 | 14 | 18 | 21 | 23 | 25 | 27 | 28,5 |
* Die leichtes Spiel Typ hat Abstände (Spiel) zwischen der Schiene und Blöcke.
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Anwendungsinformationen
■Tragzahl der Profilschienenführungen (Ausführung mit normalem Spiel)
Gesamthöhe | Tragzahl | Zulässiges statisches Moment |
C (dynamisch) kN | C 0 (statisch) kN | MA·MB N·m | Mc N·m |
24 | 8,6 | 14,2 | 69,0 | 98,0 |
28 | 12,5 | 21,3 | 155,0 | 232,0 |
33 | 20,2 | 34,5 | 275,0 | 393,0 |
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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) ausgeübt, 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.
- ●Nennnutzungsdauer
- Die Nennnutzungsdauer 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 Profilschienenführungen 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 :Nennnutzungsdauer (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 einer Führungsschiene zu verwenden. In diesem Fall ist die entsprechende Last auf jedem Block aufgrund von Maschinenvariationen nicht gleichmäßig. Als Folge davon ist die zulässige Tragzahl auf jedem Führungswagen unterschiedlich, je nach Anzahl der Wagen, 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 ausgeübt werden, müssen außer dem Gewicht des Objekts auch die Trägheitskraft aufgrund von Bewegungsgeschwindigkeiten, die Momentlasten sowie Variationen davon im zeitlichen Verlauf genauestens 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.
- ●Passende Methode zur Lastberechnung
- Wenn Momentlasten auf einen Block wirken, die folgende Formel verwenden, um die Momentlast in die passende Last umzuwandeln.
-
- 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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Anschlagschrauben
Artikelbezeichnung | Anschlagschrauben/Innensechskant/Feingewinde |
Modellnummer | STRC8-35 |
* Orangefarbene Zellen in der folgenden Tabelle zeigen die Teilenummern an, die in diesem Anwendungsbeispiel tatsächlich verwendet wurden.
Auswahlkriterien
Verhindert ein Überschreiten der Profilschienenführung.
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Verfügbare Größen
■Anschlagschrauben
Werkstoff | Härte | Oberflächenbehandlung |
EN 1.7220 Equiv. | 40-45HRC | Brüniert |
Chemisch vernickelt |
EN 1.4006 Equiv. | - |
■Größen und Maße
Gewinde-Ø (Regelgewinde) | Gewinde-Ø (Feingewinde) | Länge in 5mm-Schritte |
M3 x 0,5 | - | 10-30 |
M4 x 0,7 | M4 x 0,5 | 15-60 |
M5 x 0,8 | M5 x 0,5 | 15-60 |
M6 x 0,75 | M6 x 0,75 | 20-60 |
M8 x 1,25 | M8 x 0,75 | 25-60 |
M10 x 1,5 | M10 x 1,0 | 30-70 |
M12 x 1,75 | M12 x 1,0 | 35-80 |
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IDEA HINWEIS Spielfreie Konstruktion
Zur Spieleinstellung und um die Rotationsgeschwindigkeit leicht ändern zu können, sind an einer Seite Langlöcher und an der anderen Seite Gewindebohrungen angebracht.
IDEA HINWEIS Profilschienenführungen werden verwendet, um die Zahnstangen zu führen.
Die Profilschienenführungen werden als Führungen für die Zahnstangen und die parallelen Greifer verwendet.