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银泰直线导轨的额定负荷与寿命

银泰直线导轨的应用，必须对选用的型号与使用条件来验算其负荷容量及寿命，根据这些结果来判断选择的直线导轨型号是否符合需求。

负荷容量的验算是利用基本额定静负荷(C₀)，求出静安全系数，即确定其静的负荷限度；而寿命的验算则是利用基本额定动负荷(C)，来计算额定寿命。

银泰直线导轨的寿命是指在滚动体或滚动面上由于循环应力的作用，到出现因材料的滚动疲劳所发生的金属表面剥落时所运行的总距离。

1，基本额定静负荷C₀

直线导轨在静止或低速运行中承受过大或冲击的负荷时，在滚动体与滚动面之间会产生局部的永久变形，这个永久变形量如果超过某个限度时，就会影响直线导轨运动的顺畅性。

所谓的基本额定静负荷(C₀)，是指在产生最大应力的接触面处，使滚动体与滚动面间的永久变形量之总和达到滚动体直径的0.0001倍时，方向和大小一定的静止负荷。所以基本额定静负荷即为容许静负荷的限度。

2，容许静力矩 M₀

在直线导轨上作用力矩时，从直线导轨内的滚动体应力分布来看，两端的滚动体产生最大的应力。所谓的容许静力矩(M₀)，是指在产生最大应力的接触面处，使滚动体与滚动面间的永久变形量之总和达到钢珠直径的0.0001倍时，方向和大小一定的静止力矩。所以容许静力矩即为静的作用力矩的限度。在直线导轨中是以MP、MY、MR这3个方向的力矩来定义的。

3，静安全系数 fs

当直线导轨使用在有振动、冲击或激烈的启动停止情形，由于惯性力或力矩等外力的作用，会有大的负荷产生，对于这样的负荷状况，有必要考虑静安全系数。静安全系数(fs) 是按直线导轨的基本额定静负荷(C0)，为作用在直线导轨上的负荷的多少倍来表示，如下式所示。各种应用状况的静安全系数之基准值，如下表所示。

fs = C₀ / P

或

fs = M₀ / M

fs ：静安全系数
C₀：基本额定静负荷（N）
M₀：容许静力矩（N.M）
P：计算负荷（N）
M：计算力矩（N.M）

静态系数的基准值

使用机械	负荷条件	fs的下限
一般产业机器	一般负荷状况	1.0 - 1.3
	有振动、冲击时	2.0 - 3.0
机床	一般负荷状况	1.0 - 1.5
	有振动、冲击时	2.5 - 7.0

4，基本额定动负荷 C

即使同一批制造出来的产品，在相同的条件下运动，直线导轨的寿命也会有些许差异。因此，为了确定直线导轨的寿命，一般使用以下定义的额定寿命。所谓的额定寿命(L)，是指一批相同规格的直线导轨在同样的条件下运动时，其中的90％不产生表面疲劳剥落的现象所能行走的总运行距离。当直线导轨承受负荷并运动时，为计算其寿命要使用基本额定动负荷。

所谓的基本额定动负荷(C )，是指一批相同规格的直线导轨在同样的条件下运动时，当其滚动体为钢珠时，其额定寿命为50km，而其滚动体为滚柱时，额定寿命为100km，方向和大小都不变的负荷。

5，寿命计算

直线导轨的额定寿命(L)会因实际所承受的负荷而不同，可依照选用规格的基本额定动负荷(C)和工作负荷(P)来推算出使用寿命。直线导轨的使用寿命会随著运动状态、滚动面的硬度与环境温度而变化，依其循环的滚动体类型，选用下式来计算其寿命。

钢珠（球）

滚柱

L：额定寿命（KM）
C：基本额定动负荷（N）
P：工作负荷（P）
f_H：硬度系数
f_T：温度系数
f_W：负荷系数

硬度系数 f_H

直线导轨滚动面的硬度必须为HRC 58~64，如果硬度比此数值低时，会降低直线导轨的负荷能力，此时基本额定动、静负荷应分别乘以相对的硬度系数 f_H，如下图所示。出厂的PMI 直线导轨硬度要求为HRC 58以上，所以 f_H =1.0。

温度系数 f_T

直线导轨使用在环境温度高于100℃时，高温效应会影响其使用寿命，此时基本额定动、静负荷应分别乘以相对的温度系数 f_T，如下图所示。PMI 直线导轨部分的配件为塑、橡胶制 品，建议的使用温度为100℃以下。若有其它特别的需求，请与航五瑞联系。

负荷系数 f_W

虽然直线导轨所承受的负荷可藉由计算求得，但实际使用时大都伴随著振动或冲击，负荷多会大于计算值。因此在考虑不同的运转条件与使用速度下，建议依经验所得到的负荷系数除以基本额定动负荷C，如下表所示。

运转条件	使用速度	fW
平滑无冲击	V 小于等于 15 m/min	1.0 - 1.2
普通冲击力及振动	15 小于 V 小于等于 60m/min	1.2 - 1.5
中等冲击力及振动	60 小于 V 小于等于 120m/min	1.5 - 2.0
强烈冲击力及振动	V 大于等于 120m/min	2.0 - 3.5

6，寿命时间的计算L_h

在直线导轨使用的行程长度与往复次数一定时，可用前述公式所求得的额定寿命(L)，换算出寿命时间(L_h)。

L_h：寿命时间（hr）
L：额定寿命距离计算值（km）
l_s：行程长度（m）
n1：每分钟往复次数（min^-1）

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