定格荷重と定格寿命

各方向の定格荷重

寸法表中に記載されている基本定格荷重（C_Z）、（C_0Z）は、図に示す方向の転動体1個あたりの値を示します。定格寿命を求める場合、実際に使用する転動体個数の基本定格荷重（C）、（C₀）を次式より算出します。

C_Z	寸法表中の転動体1個あたりの基本動定格荷重（kN）
C_0Z	寸法表中の転動体1個あたりの基本静定格荷重（kN）
Z	使用転動体数（有効負荷域内にある転動体個数）
P	ローラーピッチ（クロスローラーガイド VR形寸法表参照）

VR形の場合

荷重方向
基本動定格荷重 C（kN）
基本静定格荷重 C₀（kN）

※ Z/2は小数点以下切り捨てとする。

VB形の場合

荷重方向
基本動定格荷重 C（kN）
基本静定格荷重 C₀（kN）

静的安全係数 f_S

VR形･VB形が、静止あるいは運動中に振動・衝撃や起動停止による慣性力の発生などにより、思わぬ外力が作用することが考えられます。こうした作用荷重に対して静的安全係数を考慮する必要があります。

f_S	静的安全係数（表1参照）
C₀	基本静定格荷重（kN）
P_c	計算荷重（kN）

表1 　静的安全係数（f_s）の基準値

使用機械	荷重条件	f_sの下限
一般産業機械	振動・衝撃のない場合	1～1.3
一般産業機械	振動・衝撃が作用する場合	2～3

定格寿命の算出

THKでは、ボールガイドは50km定格寿命、ローラーガイドは100km定格寿命で定義しており、定格寿命（L₁₀）は基本動定格荷重（C）とガイドに負荷する荷重（P_C）から次式により求められます。

ボールを使用したガイドの場合　（50km基本動定格荷重を使用）

L₁₀	定格寿命（ km）
C	基本動定格荷重（kN）
P_C	計算荷重（kN）

ローラーを使用したガイドの場合　（100km基本動定格荷重を使用）

定格寿命（L₁₀）の比較を行う際には、基本動定格荷重が50km、100kmのどちらで定義しているかを考慮する必要があり、必要に応じてISO 14728-1に基き基本動定格荷重の換算を行います。

ISOで規定されている基本動定格荷重の換算式：

ボールを使用したガイドの場合

C₅₀	定格寿命が50kmとなる基本動定格荷重
C₁₀₀	定格寿命が100kmとなる基本動定格荷重

ローラーを使用したガイドの場合

使用条件を考慮した定格寿命の算出

実際の使用では稼動中に振動や衝撃を伴う場合が多いため、クロスローラーガイド・ボールガイドへの作用荷重の変動が考えられ正確に把握することは容易ではありません。また、転動面の硬さや使用環境温度、ブロックを密着に近い状態で使用する場合も寿命に大きく影響します。これらの条件を考慮すると、次式（3）及び（4）により使用条件を考慮した定格寿命（L_10m）を算出することができます。

使用条件を考慮した係数α

α	使用条件を考慮した係数
f_T	温度係数（下記図1参照）
f_W	荷重係数（下記表2参照）

使用条件を考慮した定格寿命 L_10m

ボールを使用したガイドの場合

L_10m	使用条件を考慮した定格寿命（km）
C	基本動定格荷重（kN）
P_C	計算荷重（kN）

ローラーを使用したガイドの場合

寿命時間の算出

定格寿命（L₁₀）が求められるとストローク長さと毎分往復回数が一定の場合、寿命時間は次式により求められます。

L_h	寿命時間（h）
ℓ_S	ストローク長さ（mm）
n₁	毎分往復回数（min^-1）

f_T ：温度係数

VR形、VB形の使用環境が100℃をこえるような高温の場合は、高温による悪影響を考慮して図1の温度係数を乗じます。

注）使用環境温度が100℃をこえる場合はTHKにお問い合わせください。

f_w ：荷重係数

一般的に往復運動をする機械は運転中に振動や衝撃を伴うものが多く、特に高速運転時に発生する振動や、常時繰返される起動停止時の衝撃などのすべてを正確に求めることは困難です。従って、実際にVR形、VB形に作用する荷重が得られない場合や、速度･振動の影響が大きい場合は、経験的に得られた表2の荷重係数を基本動定格荷重（C）に除してください。

表2 　荷重係数（f_w）

振動・衝撃	速度（V）	f_w
微	微速の場合 V≦0.25m/s	1～1.2
小	低速の場合 0.25＜V≦1m/s	1.2～1.5

選定のポイント

定格荷重と定格寿命