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機械設計メモ2

【3】機械要素の使い方/計算

水平駆動中に外部荷重を受けるLMガイドの基本計算




今日は「水平駆動中に外部荷重を受けるLMガイドの基本計算」についてのメモです。LMガイドで搬送しながら搬送物の任意の場所にX/Y/X方向への外部荷重・負荷が掛かった際にLMガイドへどれだけの負荷が掛かるかを計算する方法をメモしています。(下記の様子の場合の計算です。緑色のボールねじが推力を発生中に赤丸への外部負荷)

外部過重を受ける時のLMガイド負荷過重計算

外部荷重を受ける時のLMガイド負荷

今回の負荷計算は、LMガイド取付け面から離れた場所が正面から押されたり、横から押されたりする際、各ポジションにどういった負荷が掛かるかの計算になりますが、これら計算が必要になるのは加工機などになります。

 

例えばドリルの先端(F1方向の負荷)、エンドミルの側面(F2及びF3への負荷)ですね。これら3方向の荷重に対してLMガイドのブロックに掛かる負荷は全て一定になりません(+方向、-方向で値が一致する事はあります)

 

 

外部荷重に対してLMへの負荷を下げる方法

LMガイドから離れた位置に負荷が掛かる時は4ポジションとも掛かる負荷が違ってくるので、高負荷に耐えられるLMガイドをつけるのも良いですし、スペースの関係でサイズを変えられない場合は以下を考慮して高負荷値を下げる事ができます。

 

 

正面からの荷重F1に対してLMガイド負荷を下げる方法

  • ブロックスパン[L0]の距離を広げる:ラジアル・水平負荷モーメントに対して強くする
  • 推力発生位置とF1発生位置[L5]を近づける:ラジアル負荷モーメントを小さくする
  • 推力位置をF1上に持ってくる:水平方向のモーメントを小さくする

 

 

上面からの荷重F2に対してLMガイドの負荷を下げる方法

水平駆動中に外部荷重を受けるLMガイドの基本計算_4

  • ブロックスパン中心からの距離[L2]を近づける:ラジアル負荷モーメントを小さくする
  • ブロックスパン[L0]の距離を広げる:ラジアル負荷モーメントに対して強くする

 

 

側面からの荷重F3に対してLMガイドの負荷を下げる方法

水平駆動中に外部荷重を受けるLMガイドの基本計算_5

  • レールスパン[L1]の距離を広げる:ラジアル負荷モーメントに対して強くなる
  • LMレール位置とF3発生位置[L3]を近づける:ラジアル負荷モーメントを小さくする
  • ブロックスパン中心からの距離[L2]を近づける:水平方向モーメントを小さくする
  • ブロックスパン[L0]の距離を広げる:水平方向モーメントに対して強くする

 

 

          

計算書のダウンロード

ここでは計算書のダウンロードをしていただけます。今回の計算書は「THK様のLMガイドカタログB-165」を基にしています。

LMガイド_水平駆動中に外部荷重を受ける場合の基本計算

以上です。






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