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设计计算 之 直线导轨能力校核与寿命计算

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发表于 2016-9-22 10:00:36 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 尘世天涯 于 2016-9-22 10:03 编辑

今天整理资料,发现了一份几年前做的计算,但到目前仍然不是非常自信,因此贴到论坛上,请各位大侠点评一下,顺便为我解惑,不胜感激

任务介绍:

如下图所示:三轴组成的龙门结构,其中Y轴一侧为直线模组,由伺服电机驱动,另一侧考虑成本使用了直线导轨
Z轴为气缸,总重量4.4Kg,Y轴移动时的加速度为4.5m/s2
X轴重量为12.6kg(不包含Z轴)

校核Y轴导轨在上述重量和加速度下的能力,并计算其寿命
2016-09-22_09h41_14.png

下面介绍我的计算过程:为方便计算假定X轴的重心位于正中间,Z轴最靠近导轨一侧时,导轨承受的扭矩最大,因此以该状态进行计算

该状态俯视图如下所示

2016-09-22_09h49_25.png

使用动静法,进行分析,并对以上模型进行简化,如下

22.png

上图中有错误,更正如下:19.8N更正为56.7N(X轴重量乘以加速度),56.7N更正为19.8N(Z轴重量乘以加速度)

列力与力矩平衡方程(由于上面的错误,因此下面仅列出思路,结果就不展示了)

求得T2(直线导轨承受的扭矩),将T2与导轨的静态扭矩比较,得到结论:导轨静态扭矩远大于实际承受扭矩(如下图)

33.png

根据公式,将导轨承受的正压力与扭矩T2转换为等效负载,并计算导轨的寿命


44.png

我的疑问是:这个简化计算的方式是否合理?如果不合理,应该怎样计算导轨实际承受的扭矩

提前感谢各位大侠的指点,不胜感激。


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发表于 2016-9-22 11:00:58 | 显示全部楼层
你这个是thk的导轨吗

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最开始用的上银,后来发现计算出来的寿命太短,换了THK的双滑块  详情 回复 发表于 2016-9-22 11:03
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 楼主| 发表于 2016-9-22 11:03:02 | 显示全部楼层

最开始用的上银,后来发现计算出来的寿命太短,换了THK的双滑块

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是根据等效载荷除以额定动态载荷那个公式计算的,因此跟行程没有关系的。  详情 回复 发表于 2016-9-22 11:17
都是算总行程的来校核寿命的吧  发表于 2016-9-22 11:05
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发表于 2016-9-22 11:05:18 | 显示全部楼层
楼主估计也是根据样本提供的计算公式计算的,简化方法问题不大。

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请大侠给与些指点,不胜感激  详情 回复 发表于 2016-9-22 12:25
感谢回复。这个简化方法并不是样本上的,样本只提供了计算等效负载的方法,就是将扭矩转化为正向负载,前面的方法还是要自己想,毕竟厂家也只是生产导轨,没办法全部列出所有的应用状况的。  详情 回复 发表于 2016-9-22 12:24
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 楼主| 发表于 2016-9-22 11:17:28 | 显示全部楼层
尘世天涯 发表于 2016-9-22 11:03
最开始用的上银,后来发现计算出来的寿命太短,换了THK的双滑块

是根据等效载荷除以额定动态载荷那个公式计算的,因此跟行程没有关系的。
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发表于 2016-9-22 12:00:26 | 显示全部楼层
这个我比较有兴趣,回头细看后再回复

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请指教  详情 回复 发表于 2016-9-22 13:05
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 楼主| 发表于 2016-9-22 12:24:31 | 显示全部楼层
未来第一站 发表于 2016-9-22 11:05
楼主估计也是根据样本提供的计算公式计算的,简化方法问题不大。

感谢回复。这个简化方法并不是样本上的,样本只提供了计算等效负载的方法,就是将扭矩转化为正向负载,前面的方法还是要自己想,毕竟厂家也只是生产导轨,没办法全部列出所有的应用状况的。
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 楼主| 发表于 2016-9-22 12:25:29 | 显示全部楼层
未来第一站 发表于 2016-9-22 11:05
楼主估计也是根据样本提供的计算公式计算的,简化方法问题不大。

请大侠给与些指点,不胜感激
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 楼主| 发表于 2016-9-22 13:05:48 | 显示全部楼层
面壁深功 发表于 2016-9-22 12:00
这个我比较有兴趣,回头细看后再回复

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发表于 2016-9-22 13:54:37 | 显示全部楼层
模型简化错误,算也是瞎算

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请大侠指点  详情 回复 发表于 2016-9-22 13:59
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