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は図2のラジアル方向の値を示し、その値はER形寸法表中に記載されています。逆ラジアル方向および横方向の定格荷重は表1より求められます。

表1  各方向の定格荷重
基本動定格荷重 基本静定格荷重
ラジアル方向 C(寸法表中に記載) C0(寸法表中に記載)
逆ラジアル方向 CL=C C0L=C0
横方向 CT=1.47C C0T=1.73C0

静的安全係数 fS

ER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。

fS 静的安全係数 (表2参照)
fC 接触係数 (下記表3参照)
C0 基本静定格荷重 (N)
PC 計算荷重 (N)
静的安全係数の目安

表2に示す静的安全係数を使用条件における下限の目安としてください。

表2  静的安全係数(fS)の目安
荷重条件 fSの下限
振動・衝撃のない場合 1~1.3
振動・衝撃が作用する場合 2~7
  • ※  一般に振動・衝撃が作用する要因としては、加減速、急激な稼動停止、外部の装置あるいは機械からの振動・衝撃の伝達、加工力の時間的な変化等が考えられます。

定格寿命の算出

THKでは、精密リニアパックは50km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)と精密リニアパックに負荷する荷重(PC)から次式により求められます。

L10 定格寿命 (km)
C 基本動定格荷重 (N)
PC 計算荷重 (N)

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:

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

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、精密リニアパック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、精密リニアパ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(2)により使用条件を考慮した定格寿命(L10m)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
fC 接触係数 (表3参照)
fW 荷重係数 (下記表4参照)
使用条件を考慮した定格寿命 L10m
L10m 使用条件を考慮した定格寿命 (km)
C 基本動定格荷重 (N)
PC 計算荷重 (N)

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。

Lh 寿命時間 (h)
S ストローク長さ (mm)
n1 毎分往復回数 (min‒1
fc: 接触係数

直線案内をするインナを密着状態で使用する場合では、モーメント荷重や取付面精度が影響し、均一な荷重分布を得ることが難しいため、複数のインナを密着使用する場合は、表3の接触係数を基本定格荷重(C)、(C0)に乗じてください。

表3  接触係数(fC
密着時のインナ数 接触係数fC
2 0.81
3 0.72
通常使用1 1
fW : 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ER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4の荷重係数を基本動定格荷重(C)に除してください。

表4   荷重係数(fw
振動・衝撃 速度(V) fW
微速の場合
V≦0.25m/s
1~1.2
低速の場合
0.25<V≦1m/s
1.2~1.5

選定のポイント