設計計算 之 直線導軌能力校核與壽命計算

塵世天涯

今天整理資料，發(fā)現了一份幾年前做的計算，但到目前仍然不是非常自信，因此貼到論壇上，請各位大俠點評一下，順便為我解惑，不勝感激

任務介紹：

如下圖所示：三軸組成的龍門結構，其中Y軸一側為直線模組，由伺服電機驅動，另一側考慮成本使用了直線導軌
Z軸為氣缸，總重量4.4Kg，Y軸移動時的加速度為4.5m/s2
X軸重量為12.6kg（不包含Z軸）

校核Y軸導軌在上述重量和加速度下的能力，并計算其壽命


下面介紹我的計算過程：為方便計算假定X軸的重心位于正中間，Z軸最靠近導軌一側時，導軌承受的扭矩最大，因此以該狀態(tài)進行計算

該狀態(tài)俯視圖如下所示



使用動靜法，進行分析，并對以上模型進行簡化，如下



上圖中有錯誤，更正如下：19.8N更正為56.7N（X軸重量乘以加速度），56.7N更正為19.8N（Z軸重量乘以加速度）

列力與力矩平衡方程（由于上面的錯誤，因此下面僅列出思路，結果就不展示了）

求得T2(直線導軌承受的扭矩)，將T2與導軌的靜態(tài)扭矩比較，得到結論：導軌靜態(tài)扭矩遠大于實際承受扭矩（如下圖）



根據公式，將導軌承受的正壓力與扭矩T2轉換為等效負載，并計算導軌的壽命




我的疑問是：這個簡化計算的方式是否合理？如果不合理，應該怎樣計算導軌實際承受的扭矩

提前感謝各位大俠的指點，不勝感激。

葉子悲哀你不懂

你這個是thk的導軌嗎

塵世天涯

葉子悲哀你不懂 發(fā)表于 2016-9-22 11:00
你這個是thk的導軌嗎

最開始用的上銀，后來發(fā)現計算出來的壽命太短，換了THK的雙滑塊

未來第一站

樓主估計也是根據樣本提供的計算公式計算的，簡化方法問題不大。

塵世天涯

塵世天涯 發(fā)表于 2016-9-22 11:03
最開始用的上銀，后來發(fā)現計算出來的壽命太短，換了THK的雙滑塊

是根據等效載荷除以額定動態(tài)載荷那個公式計算的，因此跟行程沒有關系的。

面壁深功

這個我比較有興趣，回頭細看后再回復

塵世天涯

未來第一站 發(fā)表于 2016-9-22 11:05
樓主估計也是根據樣本提供的計算公式計算的，簡化方法問題不大。

感謝回復。這個簡化方法并不是樣本上的，樣本只提供了計算等效負載的方法，就是將扭矩轉化為正向負載，前面的方法還是要自己想，畢竟廠家也只是生產導軌，沒辦法全部列出所有的應用狀況的。

塵世天涯

未來第一站 發(fā)表于 2016-9-22 11:05
樓主估計也是根據樣本提供的計算公式計算的，簡化方法問題不大。

請大俠給與些指點，不勝感激

塵世天涯

面壁深功 發(fā)表于 2016-9-22 12:00
這個我比較有興趣，回頭細看后再回復

請指教

陳小困

模型簡化錯誤，算也是瞎算