3 842 540 370 (2011.10)
LF 2.0
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3–1
Conception et caractéristiques techniques
Conception et caractéristiques techniques 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
3–2
Bosch Rexroth AG
LF 2.0
3 842 540 370 (2011.10)
Conception et caractéristiques techniques des guidages à galets MGE
Caractéristiques techniques LF, conception, montage Caractéristiques techniques générales et calculs Vitesse vmax = 5 m/s Accélération amax = 15 m/s2 Résistance à la température
-10 °C < J < 40 °C
Lubrification
Tous les paliers butées LF sont livrés avec des feutres de graissage montés.
Définition de la capacité de charge dynamique C
C’est la charge radiale, constante en grandeur et en direction, sous laquelle un roulement linéaire peut théoriquement atteindre une durée de vie nominale correspondant à une course de 100 km (selon ISO 14728, 1ère partie).
Remarque relative à la charge maximale Fmax
Les charges maximales s’appliquent aux charges diverses. En cas de combinaison de charge, la durée de vie attendue se réduit.
Définition et calcul de de la durée de vie nominale
C’est la durée de vie théorique que peut atteindre avec un taux de probabilité de 90 % un roulement particulier ou un groupe de roulements apparemment identiques et travaillant dans les mêmes conditions, avec des matériaux de qualité de fabrication normale et d’utilisation générale, dans des conditions de fonctionnement habituelles (selon ISO 14728, 1ère partie) et dans des conditions de montage optimales.
Durée de vie nominale à vitesse constante
C L = (——)3 · 105 F
L Lh = (—————————) 2 · s · nS · 60
L = durée de vie nominale (m) Lh = durée de vie nominale (h) C = capacité de charge dynamique (N) F = charge équivalente (N) s = longueur de course* (m) nS = fréquence de cycle (1 cycle = 2 courses) (min-1) *) Les capacités de charge sont réduites pour les longueurs de course < 2 X longueur du guide. Prière de nous consulter.
3 842 540 370 (2011.10)
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3–3
Conception et caractéristiques techniques des guidages à galets MGE
Conception en fonction de la charge Z
1 M
Les valeurs indiquées sont des charges diverses maximales qui diminuent en cas de combinaison de charges.
z
X
Y
2 M
My B[
mm
A[
]
3
x
mm
M
]
00109867
5
00132284.eps
6
Conception en fonction de la charge LF6S LF6C LF12S LF12C LF20S LF20C
Fz(N) 850 850 2000 2000 6000 6000
Fy(N) 1400 1400 3500 3500 12500 12500
Mx (Nm) 13,6 0,4 x B 78,0 1,0 x B 240,0 3,0 x B
4
Mz (Nm) 0,7 x A 0,7 x A 1,7 x A 1,7 x A 6,2 x A 6,2 x A
My (Nm) vmax (m/s) Mmax (Nm) 0,4 x A 5 9,5 / 7,6 0,4 x A 5 15 1,0 x A 5 30 1,0 x A 5 30 3,0 x A 5 100 3,0 x A 5 100
Tenir compte de la sollicitation maximale des assemblages à vis pour les rails, les chariots et la fixation ! Tenir compte des durées d’utilisation générales des lubrifiants.
7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
3–4
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LF 2.0
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Conception et caractéristiques techniques des guidages à galets MGE
Calcul de la charge des paliers pour un guide Charge des différents galets
Charge dynamique équivalente P
P0 = x0 · |Fr| + y0 · |Fa|
3
X
]
mm
]
Galet 1 :
Galet 3 :
Fy Mz Fr = -(——) - (——) 2 A Mx My Fz Fa = (——) + ( —— ) - ( —— ) 4 2·B 2·A
Mz Fy Fr = +(——) + (——) 2 A Mx My Fz Fa = (——) - ( —— ) - ( —— ) 4 2·B 2·A
Galet 2 : Mz Fy Fr = -(——) + (——) 2 A Fz Mx My Fa = (——) + ( —— ) + ( —— ) 4 2·B 2·A
Galet 4 : Mz Fy Fr = +(——) - (——) 2 2 Mx My Fz Fa = (——) - ( —— ) + ( —— ) 4 2·B 2·A
Tableau 1 : Facteurs de charge pour galets
LF6 LF12 LF20
Cas de charge Fr ≥ |Fa| x y 1 3,1 1 4,2 1 4
x0 1,2 1,2 1,2
y0 3,5 5,2 4,9
Tableau 2 : Galets – Capacités de charge
LF6 LF12 LF20
x, x0: facteur radial (tableau 1) y, y0: facteur axial (tableau 1) C: capacité de charge dynamique (tableau 2) C0: capacité de charge statique (tableau 2)
S0 ≥ 4 recommandé !
A[
00132284.eps
Fa(N): charge axiale du galet
C0 S0 = (———) P0
mm
x
4
B[
Fr (N): charge radiale du galets S’applique : Fr ≤ 0: Fr = 0
Sécurité statique :
M
My
P = x· |Fr| + y· |Fa| Charge statique équivalente P0
Y
2
Z
z
Charge dynamique et statique équivalente Pour les calculs de la durée de vie d’un guidage à galets, on prend en compte le galet le plus chargé. Il faut calculer : P = max (P1,....P4) P0 = max (P01,...,P04)
1
M
– A mm : écart des axes de rotation des galets – B mm : écart de centre à centre des arbres – Entre galets et rails, seules des pressions peuvent être transmises en position radiales. C’est pourquoi, pour les forces radiales s’applique : Fr ≤ 0: Fr = 0. – Les charges de galets en direction axiale sont identiques dans les deux directions. Par conséquent, la somme de la force Fa suffit pour le calcul de P und P0.
C se rapportant à 105 m D 3670 8300 23400
C0 D 2280 5000 16600
Fr< x 0,5 0,5 0,5
|Fa| y 3,6 4,7 4,5
x0 1 1 1,1
y0 3,7 5,4 5
LF 2.0
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3–5
Conception et caractéristiques techniques des guidages à galets MGE
Guidage linéaire, calcul de l’entraînement Guidage linéaire
1
1. Force périphérique Fu
M
2
mxa
Fu
M
Z
mxg
M
Fu
z
3
D0
mxg mxa
X
Y
00110174
M
My 00110178
Fu = m · a + m · g + F0 + µ · m · g Fu ≤ Fu aut. !
B[
Fu = m · a + F0 + µ · m · g ≤ Fu aut. !
mm
A[
]
4
x
mm
2. Couple d’entraînement nécessaire M
]
00132284.eps
5 6 7
M = 1/2 · D0 · Fu ≤ Maut. !
8 LF6S LF6S LF6C LF12S LF12C LF20S LF20C
v (m/s) ≤ 2,0 2,01...5,0 ≤ 5,0 ≤ 5,0 ≤ 5,0 ≤ 5,0 ≤ 5,0
Fu aut.(N) 500 400 600 820 820 2000 2000
Maut.(Nm) 9,5 7,6 15,0 30,0 30,0 100,0 100,0
F0 (N) 10 10 10 30 30 35 35
D0 (mm) D0 · π (mm) 38,21 120 38,21 120 50,94 160 73,20 230 73,20 230 101,86 320 101,86 320
µ 0,025 0,025 0,025 0,020 0,020 0,015 0,015
9 10 F0 : Force de frottement sur les renvois µ : Coefficient de frottement
12
Calcul de l’entraînement 1. Force de précontrainte Fv de la courroie dentée ∆l
3. Espace de tension nécessaire ∆l
2. Force de courroie dentée maximale F1 max Fumax
Fv
11
2 x Fv
F1
Fv
F2
Fv
Fu
F1
14
2 x Fv
Fv
00110176
00110175
13
∆l
00110175
Fv
15 16
F2 00110179
0,5 · Fu ≤ Fv ≤ Fu Recommandation : Fv = 0,5 · Fu
LF6S LF6C LF12S LF12C LF20S LF20C
F1 aut.(N) 750 900 1230 1230 3000 3000
F1 max = Fv + 0,5 · Fu ≤ F1 aut. ! F2 min = Fv – 0,5 · Fu > 0 !
∆l = 0,5 · Fv · L / Cspéc ≤ ∆lmax !
17 18
Cspéc(N) 315000 420000 1250000 1250000 1870000 1870000
∆lmax(N)
11 13 16 16 23 23
L(mm) 2 · L2 – L1 + 360 2 · L2 – L1 + 400 2 · L2 – L1 + 630 2 · L2 – L1 + 630 2 · L2 – L1 + 780 2 · L2 – L1 + 780
19 Cspéc : rigidité de la courroie L : Longueur courroie dentée
20
3–6
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LF 2.0
3 842 540 370 (2011.10)
Conception et caractéristiques techniques des guidages à galets MGE
Conception des arbres synchronisés Distance entre appuis
horizontale
LF6
LF12
LF20
215 … 3000 mm
275 … 3500 mm
325 … 3500 mm
215 … 2000 mm
275 … 2000 mm
325 … 1100 mm
00109873
verticale
Couple nominal Tours/minute admissibles
Souplesse
axiale
max. 30 Nm
max. 60 Nm
max. 150 Nm
4-9, Tab. 3
4-9, Tab. 3
4-9, Tab. 3
max. 0,7 · nk
max. 0,7 · nk
max. 0,7 · nk
max. 2 mm
max. 3 mm
max. 4 mm
4-9, Tab. 4
4-9, Tab. 4
4-9, Tab. 4
4-9, Tab. 5
4-9, Tab. 5
4-9, Tab. 5
00109884
latérale 00109886
Angle de torsion 00109888
3 842 540 370 (2011.10)
LF 2.0
Bosch Rexroth AG
3–7
Conception et caractéristiques techniques des guidages à galets MGE
Diagramme 1 : Résistance à la torsion
1
[Nm/rad]
2
LF6C/S
30000
LF12C/S
3
LF20C/S
4 5
25000
6 7 20000
8 9 10
15000
11 12 10000
13 14 15
5000
16 0
LGW [mm] 1000
2000
3000
4000
5000
6000
00110156.eps
17 18 19 20
3–8
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LF 2.0
3 842 540 370 (2011.10)
Conception et caractéristiques techniques des guidages à galets MGE
Tab. 2 : Inertie de masse
[10 -3 kgm2 ] 10,6 10,5 10,4 10,3 10,2 10,1 10,0
LF6C/S
9,9
LF12C/S
9,8
LF20C/S 1,9 1,8 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6
LGW [mm] 1000
2000
3000
4000
5000
6000
00110157.eps
3 842 540 370 (2011.10)
LF 2.0
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3–9
Conception et caractéristiques techniques des guidages à galets MGE
Tab. 3 : Tours/min. dangereux pour flexion nk
1 2
[min-1] 3000
3
2000
4
1000
5 LGW [mm] 1000
2000
3000
4000
5000
6000
00110158.eps
6 7
Tab. 4 : Déplacement latéral
8
[mm]
9
140 120
10
100 80
11
60 40 20
LGW [mm] 1000
2000
3000
4000
5000
6000
00110159.eps
12 13 14
Nous recommandons des arbres alignés.
15 Tab. 5 : Angle de torsion
16
ϕ[°]
17
LF6C/S 3
LF12C/S
18
LF20C/S
2
19
3
20 LGW [mm] 1000
2000
3000
4000
5000
6000 00110160.eps
3–10
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Conception et caractéristiques techniques des guidages linéaires eLINE
Outil de planification LF-MGE
Toute l’automation par un seul fournisseur : Planification, réalisation, mise en service et formation – Rexroth vous offre son soutien dans chaque phase de votre projet. Outre les catalogues et les brochures, nous mettons à votre disposition des outils de planification performants. Sur notre site Web, vous trouverez toute sorte d’informations concernant les nouveautés produits ainsi que les données actualisées en permanence sur nos produits. De plus, nos collaborateurs responsables des ventes et du service après-vente se tiennent à votre disposition pour toute question concrète. Grâce à notre grande offre de mesures formatrices, nous vous apportons notre soutien lors de la mise en place de nos systèmes.
Programme de conception Avec le Linear Motion Designer LF‑MGE, nous vous proposons un outil de planification professionnel, pour une conception simple et rapide de guidages linéaires. LF-MGE
Nr. 3 842 540 900
Caractéristiques de performance : – Calcul de la durée de vie des différents paliers butées – Combinaison de 16 paliers butées possible – Saisie du déplacement dynamique – Contrôle de la taille sélectionnée – Proposition de combinaison moteur/ transmission – Conception rapide et simple – Présentation et documentation claires des résultats
Contenu et interface utilisateur sont entièrement disponibles en 5 langues (de/en/fr/it/es). Le programme ne nécessite aucune installation et démarre directement au lancement du CD. Vous restez en permanence à la pointe de la nouveauté grâce à des mises à jour automatiques via Internet. Internet : www.boschrexroth.com/dcl