EN
Станина с длинным ходом над станками
Большинство проблем с рейкой начинаются с выбора модуля по фотографии аналогичного станка. Расчёт выполняется в четыре этапа и занимает одну страницу арифметических вычислений.
Этап 1 — сила на рейке
Сложите силу ускорения, силу трения и составляющую силы тяжести: F = m × a + m × g × μ + m × g × sin(угол наклона), затем примените коэффициент запаса прочности для ударных нагрузок и режима работы. Вертикальные оси постоянно несут полную массу и требуют наличия тормоза и концепции безопасности, которая не зависит исключительно от привода рейки.
Этап 2 — шестерня и модуль
Диаметр делительной окружности шестерни d = z × m. Увеличение диаметра шестерни снижает силу, приходящуюся на зуб при заданном крутящем моменте; увеличение модуля повышает прочность зуба. Сверьте выбранный модуль с таблицами допустимой окружной силы, приведёнными производителем рейки, и используйте не менее 17 зубьев, если только профиль шестерни не смещён.
Этап 3 — крутящий момент
T = Ft × d / 2. Это крутящий момент, который выходной вал редуктора должен обеспечивать при максимальном ускорении.
Этап 4 — скорость
Скорость шестерни n (об/мин) = v (м/мин) × 1000 / (z × π × m). Передаточное отношение редуктора определяется как скорость двигателя / n.
Расчётный пример
| Ввод | Значение |
| Масса перемещения | 500 кг (горизонтально) |
| Ускорение | 2 м/с² |
| Коэффициент трения (линейные направляющие) | 0.01 |
| Скорость | 60 м/мин |
| Коэффициент эксплуатационной нагрузки (принятый) | 1.5 |
| Результат | Расчет | Значение |
| Сила ускорения | 500 × 2 | 1000 N |
| Трение | 500 × 9,81 × 0,01 | 49 Н |
| Сила проектирования | (1000 + 49) × 1,5 | 1574 Н |
| Шестерня | M3, 20 зубьев, d = 60 мм (прямозубый) | |
| Крутящий момент | 1574 × 0,060 / 2 | 47,2 Н·м |
| Частота вращения шестерни | 60 000 / (20 × π × 3) | 318 об/мин |
Для косозубой рейки используйте поперечный шаг: при угле наклона 19°31'42" и модуле M3 шестерня перемещается на 20 × 10 = 200 мм за один оборот, поэтому для скорости 60 м/мин требуется 300 об/мин и диаметр d = 63,66 мм.
Сила зуба и ход за один оборот в зависимости от числа зубьев и модуля
Проверки перед заказом
· Окружная сила по отношению к номинальным характеристикам рейки и шестерни при выбранном классе точности и твёрдости.
· Нагрузки на подшипники шестерни, включая осевую силу для косозубых зубьев (Fa = Ft × tan β).
· Крепление рейки: болты и штифты подобраны по максимальной силе.
· Люфт при выбранном классе точности по сравнению с требуемой точностью позиционирования.
Резюме
Сила, модуль, шестерня, крутящий момент, скорость. Отправьте нам эти четыре параметра, и мы предложим рейку, шестерню и класс точности.
Для получения чертежей, образцов или коммерческого предложения направьте нам технические характеристики вашей рейки, шестерни или зубчатого колеса, а также требуемое количество.
