Page 16 - Führungswellen, Linearkugellager, Nutwellenführungen
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TÜ TECHNISCHE ÜBERSICHT



           Lastgrenze

           Die Lastgrenze ist die Maximallast, der ein Lager ausgesetzt werden darf. Die jeweilige Anwendung muss grundsätzlich analysiert werden, um
           sicherzustellen, dass die Höchst- und / oder Schocklasten nicht zu einer Überschreitung der Lastgrenze führen.

           Dynamische Lastverhältnisse

           Das dynamische Lastverhältnis bezieht sich auf die maximale Dauerlast, der ein Lager ausgesetzt werden kann, und zwar mit 90%iger Verlässlich-
           keit, dass bei regulären Betriebsbedingungen eine Lebensdauer von 100 km erzielt werden kann. Dabei muss jedoch beachtet  werden, dass
           extrem kurze Hübe und die Richtung der angewendeten Last wesentliche Faktoren sind. Die Weglebensdauer kann anhand der folgenden For-
           mel ermittelt werden:
                                  wobei:  L   = Weglebensdauer in m
                                          m
                                         W  = dynamisches Lastverhältnis gemäß den Tabellen in N
                W
                          3
           L  = (––––– * K * K ) * 10   m   P  = Ergebnis der außen angewendeten Last in N
                               5
                P
           m
                         S
                      θ
                                         K   = Richtungsfaktor der resultierenden Last
                                          θ
                                         K   = Wellenfestigkeitsfaktor
                                          S
           Kalkulationsbeispiele
           Ermittlung der richtigen Linearkugellagergröße für eine bestimmte Anwendung. In diesem Beispiel wird das Lager-/ Wellensystem einer rechtwink-
           lig zur Wegrichtung angewendeten Last von 2300 N ausgesetzt. Die Last wird gleichmäßig auf die vier geschlossenen Super-Smart-Linearkugel-
           lager™ verteilt. Der Schlitten bewegt sich über einen 0,3 m langen Hub mit einer Frequenz von 100 vollständigen Zyklen pro Minute vor- und
           rückwärts. Die minimal erforderliche Lebensdauer beträgt 3500 Stunden. Zudem wird eine gehärtete Präzisionsstahlwelle eingesetzt. Zunächst
           muss die auf jedes Super-Smart-Linearlager wirkende Durchschnittslast ermittelt werden.
              2300
             P = –––––– = 575 N   Danach wird die entsprechende Weglebensdauer in m ermittelt:

               4
           L   = 2 * s * f * L  * 60        wobei:   s  = Hub in m
           m            h
           L   = 2 * 0,3 * 100 * 3500 * 60         f  = Frequenz in Zyklen pro min
           m
           L   = 1,26 * 10  m                L   = erforderliche Lebensdauer in Stunden
                      7
           m                               h
           Von Abb. 1 ausgehend (Grafik) beträgt der Weglebensdauerfaktor (K ) 0,2.
                                                            L
           Von Abb. 2 ausgehend (Grafik) beträgt der Wellenfestigkeitsfaktor (K ) 1.
                                                            S
           Bei geschlossenen Super-Smart-Linearkugellagern™ beträgt der Minimalwert für K  1, der für diese Kalkulation ange nommene Wert.
                                                                     θ
           Die erforderliche dynamische Traglast wird anhand der folgenden Formel ermittelt:
                         P                            575
                 WR = ––––––––––––             WR = –––––––––––– = 2875 N
                        K  * K K                     0.2 * 1 * 1
                       L   S * θ
           Unter Verweis auf die jeweiligen Abschnitte in diesem Katalog über technische Produktdaten und Abmessungen lässt sich feststellen,
           dass das Linearlager mit der nächsthöheren Traglast das Super-Smart-Linearkugelllager mit einer dynamischen Traglast von 3820 N ist.

           Ermittlung der Weglebensdauer

           Die vorausgesetzte Weglebensdauer des Super-Smart-Linearkugellagers™ unter den in dem Beispiel genannten Bedingungen ist wie folgt:
           W = 4000 N ist die bemessene dynamische Traglast         K  = 1 ist der Orientierungsfaktor
                                                                     θ
           P = 575 N ist das Ergebnis der Außenlast                 K  = 1 ist der Wellenfestigkeitsfaktor
                                                                     S
                                                                          W
                                                                                        5
                                                                                    3
                                                                                                    7
           Die oben genannten Werte werden in die folgende Formel eingebracht:  L  = (––––– * K * K ) * 10  m = 2.93 * 10  m
                                                                     m    P    θ   S
                                                                            L
                                                                             m
           Das Ergebnis wird wie folgt in Stunden umgerechnet:      L  = (–––––––––––––––) = 8139 Hours
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        16  Kapitel 2 Technischer Leitfaden
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