エンジニアのための技術講座

ローコストオートメーション講座

掲載日:2001年11月20日

カテゴリ : 直動部品

第42回 しゅう動案内の解説−その8:リニアモーションガイドの寿命と定格荷重

 転がり軸受は製品の負荷能力(寿命や定格荷重など)の計算方法が確立され、ISOに採用されておりJISもこれに従っています。しかし、リニアモーションガイドは統一規格がなく各社各様ともいえます。転動体(ベアリング)と軌道溝(レール)との接触のメカニズムは両者同じです。ここでは、代表的なリニアモーションガイドの負荷能力を現す言葉について解説します。

(1)寿命

 リニアモーションガイドをある荷重のもとで連続運動(直進往復)すると、繰り返し応力のためにレール上の軌道面やベアリング表面に疲れ剥離が生じ、それ以上使用できなくなります。この状態にいたるまでの距離(または時間)で寿命を現します。
 多数の同じリニアモーションガイドを同一条件で運動させたとき、90%のリニアモーションガイドが損傷を起こさずに運動できる距離(または時間)を定格寿命といい、次の式で求められます。

  L=50 X (C/F)n [Km]
   C:基本動定格荷重<下記参照>
   F:ベアリングに作用する荷重
   n:ボールベアリングの場合は3
     ころ軸受の場合は10/3

(2)基本静定格荷重

 リニアモーションガイドは停止状態やきわめて低速で運動しているときでも、軌道面やベアリングに永久変形が生じると機能が低下し、使用不能となります。このような状態になる荷重が基本静定格荷重C0です。

(3)基本動定格荷重

 定格寿命が50Kmとなるような一定の大きさと方向の荷重が基本動定格荷重Cです。

(4)予圧と寿命

 高精度な直進運動や位置決めが必要な場合には、ベアリングのガタを小さくするために予圧を与えます。この予圧を大きくすることで剛性を高めることができます。この予圧は、転動体がボールベアリングの場合は負荷の30%程度を目安としますが、大きすぎる予圧は寿命低下の原因となります。

 次回は、LCAメカニズムの構想法について考えてみましょう。

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