设计计算之直线导轨能力校核与寿命计算

尘世天涯 · 发表于 2016-9-22 10:00:36

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

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

使用动静法，进行分析，并对以上模型进行简化，如下

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）

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

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。

叶子悲哀你不懂 · 发表于 2016-9-22 11:00:58

你这个是thk的导轨吗

尘世天涯 · 发表于 2016-9-22 11:03:02

叶子悲哀你不懂发表于 2016-9-22 11:00
你这个是thk的导轨吗

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

未来第一站 · 发表于 2016-9-22 11:05:18

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。

尘世天涯 · 发表于 2016-9-22 11:17:28

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。

面壁深功 · 发表于 2016-9-22 12:00:26

这个我比较有兴趣，回头细看后再回复

尘世天涯 · 发表于 2016-9-22 12:24:31

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。

尘世天涯 · 发表于 2016-9-22 12:25:29

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

尘世天涯 · 发表于 2016-9-22 13:05:48

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

请指教

陈小困 · 发表于 2016-9-22 13:54:37

模型简化错误，算也是瞎算

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