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如何计算占空比及其对机器生活的含义

经过丹妮尔·柯林斯(Danielle Collins)|2022年4月4日

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确定使用球或滚子的线性系统的寿命相对简单10轴承寿命方程式,可以以米数(用于线性轴承)或旋转(用于螺钉)的寿命。对于普通轴承和铅螺钉,制造商通常使用轴承PV值和运营条件以在运营时间内提供预期的寿命。

但是,机器建造者和最终用户通常想知道一个系统将在数月或数年内持续多长时间,而不是仪表或旋转。换句话说,他们想知道机器或应用程序将如何“用光”计算的仪表,革命或数小时的仪表。为了使从计算的轴承寿命转换为有用的服务寿命,我们需要知道机器的职责周期,或者系统的运行频率和频率。

线性导轨
有用的服务寿命取决于轴承的寿命和机器的占空比。
图片来源:Aftratight Limited

在某些应用中,一旦考虑到占空比,就米或数小时的旅行时间而言,似乎只有几个月的使用时间。将寿命从仪表或几个月或数年转换为可以帮助机器构建者确定他们是否需要更大的轴承,具有较高的载荷能力(反过来会提供更长的寿命),或者即使他们应该完全考虑不同类型的轴承。


与旋转轴承可以无限期地向一个方向传播不同,线性运动应用涉及来回运动。最简单的应用程序在一个周期中向前和回到家中的距离相等。但是许多应用需要中间移动,这意味着一个周期的行程实际上要比单个,全部移动和全部移动的行程更长。

在此示例中,我们将使用20×20的球螺钉,该应用需要向前移动800毫米,然后向后移动200毫米,然后再次向前移动200毫米,然后向后800毫米,到达家用位置。

假设我们已经计算了L10螺丝组件的寿命,达到74,000,000革命。由于我们的应用程序是根据线性旅行定义的,因此我们将通过将计算出的寿命(旋转)乘以螺钉的引线(每螺钉革命的距离)来转变为米的旋转寿命。

生活在米中

生活在米中

接下来,我们需要确定一个机器周期所需的总行程,从循环开始到家庭位置。

总旅行

总旅行

现在,我们通过将螺钉的行程(以米为单位)除以每个机器周期的行程(以米为单位)来表达螺钉的寿命。

螺丝生命机器周期

螺丝生命机器周期

螺丝生命机器周期

现在,我们需要知道这台740,000个生命周期将在几年内(几年)完成多长时间。

让我们假设该机器需要1.5分钟才能完成一个完整的周期,考虑到移动的时间和循环之间的任何停留时间。每1.5分钟一个周期表示每小时40个周期(60分钟/小时÷1.5分钟/周期= 40个周期/小时)。

我们还假设机器每天连续运行两次或16小时。(由于机器的转换或维护,可能会在16小时内发生一些停机时间,因此使用16小时是保守的估计。)因此,在一天之内,机器运行640个周期(40个周期/小时/小时 * 16 hrs/day = 640周期/天)。

现在,假设机器每周五天运行,每年50周,每年250天。现在,我们可以计算一年内的周期数和距离。

每年周期

每年周期

每年周期

占空比每年

占空比每年

由于我们已经计算了L10每年的循环和每年仪表的寿命,我们可以使用这些值中的任何一个来确定可以持续多少年的球螺钉。或使用两个值以仔细检查我们的计算。

关于周期:基于机器的占空比年份的生活

多年来的最后生活

在旅行方面:

根据每周循环的旅行数年的生活

多年来的最后生活

根据机器的占空比和球螺钉的计算寿命为740,000个机器周期(1,480,000米),螺钉应持续约4.6年。


请记住l10轴承寿命方程根据统计分析和现实世界测试提供理论预期的预期寿命,它假设“常规操作条件”具有适当的润滑和维护,否冲击或振动负载。


提交以下:线性运动提示


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