設(shè)計(jì)計(jì)算 之 直線導(dǎo)軌能力校核與壽命計(jì)算

塵世天涯

今天整理資料，發(fā)現(xiàn)了一份幾年前做的計(jì)算，但到目前仍然不是非常自信，因此貼到論壇上，請(qǐng)各位大俠點(diǎn)評(píng)一下，順便為我解惑，不勝感激

任務(wù)介紹：

如下圖所示：三軸組成的龍門結(jié)構(gòu)，其中Y軸一側(cè)為直線模組，由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，另一側(cè)考慮成本使用了直線導(dǎo)軌
Z軸為氣缸，總重量4.4Kg，Y軸移動(dòng)時(shí)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(dǎo)軌在上述重量和加速度下的能力，并計(jì)算其壽命


下面介紹我的計(jì)算過程：為方便計(jì)算假定X軸的重心位于正中間，Z軸最靠近導(dǎo)軌一側(cè)時(shí)，導(dǎo)軌承受的扭矩最大，因此以該狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算

該狀態(tài)俯視圖如下所示



使用動(dòng)靜法，進(jìn)行分析，并對(duì)以上模型進(jìn)行簡(jiǎn)化，如下



上圖中有錯(cuò)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(cuò)誤，因此下面僅列出思路，結(jié)果就不展示了）

求得T2(直線導(dǎo)軌承受的扭矩)，將T2與導(dǎo)軌的靜態(tài)扭矩比較，得到結(jié)論：導(dǎo)軌靜態(tài)扭矩遠(yuǎn)大于實(shí)際承受扭矩（如下圖）



根據(jù)公式，將導(dǎo)軌承受的正壓力與扭矩T2轉(zhuǎn)換為等效負(fù)載，并計(jì)算導(dǎo)軌的壽命




我的疑問是：這個(gè)簡(jiǎn)化計(jì)算的方式是否合理？如果不合理，應(yīng)該怎樣計(jì)算導(dǎo)軌實(shí)際承受的扭矩

提前感謝各位大俠的指點(diǎn)，不勝感激。

葉子悲哀你不懂

你這個(gè)是thk的導(dǎo)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(gè)是thk的導(dǎo)軌嗎

最開始用的上銀，后來發(fā)現(xiàn)計(jì)算出來的壽命太短，換了THK的雙滑塊

未來第一站

樓主估計(jì)也是根據(jù)樣本提供的計(jì)算公式計(jì)算的，簡(jiǎn)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(xiàn)計(jì)算出來的壽命太短，換了THK的雙滑塊

是根據(jù)等效載荷除以額定動(dòng)態(tài)載荷那個(gè)公式計(jì)算的，因此跟行程沒有關(guān)系的。

面壁深功

這個(gè)我比較有興趣，回頭細(xì)看后再回復(fù)

塵世天涯

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

感謝回復(fù)。這個(gè)簡(jiǎn)化方法并不是樣本上的，樣本只提供了計(jì)算等效負(fù)載的方法，就是將扭矩轉(zhuǎn)化為正向負(fù)載，前面的方法還是要自己想，畢竟廠家也只是生產(chǎn)導(dǎo)軌，沒辦法全部列出所有的應(yīng)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(jì)也是根據(jù)樣本提供的計(jì)算公式計(jì)算的，簡(jiǎn)化方法問題不大。

請(qǐng)大俠給與些指點(diǎn)，不勝感激

塵世天涯

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

請(qǐng)指教

陳小困

模型簡(jiǎn)化錯(cuò)誤，算也是瞎算