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Allgemeine Technische Grundlagen für Linear-Wälzlager
für die maximal auftretende Kraft F
beliebigen Zeitpunkt auftreten kann.
Auf Laufwagen oder komplette Schlittenführungen an-
gewandt ergibt sich näherungsweise:
P
= F
+ f
· (F
+ C
0
0
T0
0,max
0,eff
Hierin sind
P
die äquivalente statische Belastung, [N]
0
F
die Vorspannkraft, [N]
0
F
die äußere statische Belastung, [N]
0,max
f
statischer Lastschwankungsbeiwert (Tabelle 2.4)
T0
C
die effektive statische Tragzahl, [N]
0,eff
M
das durch die äußere statische Belastung erzeugte
Moment, [Nm]
M
das in gleicher Richtung wirkende maximal zulässi-
0,max
ge Moment des Laufwagens oder Schlittenführung
(M
; M
oder M
0X,max
0Y ,max
Für ein Linearwälzlager mit schwingender Belastung ohne
Vorspannung folgt aus Formel (2.31):
P
= f
· F
0
T0
max
Statische Tragsicherheit S
Die statische Tragsicherheit ist das Verhältnis der stati-
schen Tragzahl zur äquivalenten statischen Belastung und
gibt die Sicherheit gegen unzulässig hohe bleibende Ver-
formungen an Wälzkörpern und Laufbahnen an. In Abhän-
gigkeit von der Betriebsweise und den Anforderungen an
die Laufruhe werden, aufbauend auf Erfahrungswerten,
statische Tragsicherheiten S
Tabelle 2.6 Empfohlene statische Sicherheiten
(Mindestwerte)
Betriebsbedingungen
ruhiger, erschütterungsfreier Lauf
normaler Betrieb
Betrieb mit Stoßbelastungen
oder Vibrationen
18
, die zu irgendeinem
max
· M / M
)
0,max
), [Nm]
0Z,max
0
nach Tabelle 2.6 empfohlen.
0
S
0
von
bis
1
2
2
4
3
5
Schmiegung ϕ
Die Schmiegung eines Linearwälzlagers, insbesonders Li-
nearkugellagers, ist der Grad der Umschließung (nicht Um-
schließungswinkel) des Wälzkörpers, meist der Kugel,
rechtwinklig zur normalen Bewegungsrichtung. Die
(2.31)
Schmiegung, auch relativer Rillenradius genannt (engl.:
osculation oder conformity) ist definiert als Laufbahnradius
dividiert durch Kugeldurchmesser resp. den doppelten
Krümmungsradius des Wälzkörpers in dieser Ebene und
liegt somit immer oberhalb eines Zahlenwertes von 0,5.
Die Indices i bzw. e kennzeichnen die inneren bzw.
äußeren Laufbahnen, soweit dies möglich bzw. nötig ist:
ϕ
= r
/ D
= r
i,e
g
w
g
dabei ist:
ϕ
Schmiegung
r
Laufbahn- bzw. Wälzkörperradius, [mm]
D
Kugeldurchmesser, [mm]
W
Index i
e
g
(2.31a)
w
Lebensdauerberechnung
Die nominelle Lebensdauer von Linearwälzlagern errechnet
sich aus {Siehe auch Gl. (5)}:
L
= f
· (C / P)
p
10
S
Bei konstanter Hublänge und Hubfrequenz ist es oft einfa-
cher mit der nominellen Lebensdauer in Betriebsstunden
oder Anzahl der Doppelhübe zu rechnen:
L
= 5 · 10
7
· f
10h
S
oder
L
= 5 · 10
7
· f
10d
S
Hierin sind:
L
die nominelle Lebensdauer, [10
10
L
die nominelle Lebensdauer, [Betriebsstunden, Bh]
10h
L
die nominelle Lebensdauer, Doppelhübe
10d
C
dynamische Tragzahl, [N]
P
die äquivalente dynamische Lagerbelastung, [N]
p
Lebensdauer-Exponent:
Linearkugellager p = 3
Linearrollenlager p = 10/3
f
ein Beiwert für den Einfluß der Hublänge (Tabelle 2.1)
S
s
die einfache Hublänge, [mm]
(von einer Endlage in die andere)
n
die Hubfrequenz, [min
(Anzahl Hubbewegungen von einer Endlage in die an-
dere und zurück)
/ ( 2 · r
) > 0,5
w
innen
außen
laufbahnbezogen
wälzkörperbezogen
· (C / P)
p
/ (60 · s · n)
· (C / P)
p
/ s
5
m]
-1
]
(2.32)
(2.33)
(2.34)
(2.35)
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