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什么是inCAD Library?

  • 是向参与机械设计的设计人员发送有助于构想设计的信息、面向设计人员的服务。

inCAD Library的概念

  • 备有丰富的各制造业装置设备案例的库
  • 可用于机械设计业务,尤其是构想设计新装置时,可缩短设计人员的设计时间并提高技术能力

免责事项

  • 不对各案例页面记载的零件进行组合销售。
  • 另外,对各案例页面记载的零件进行组合时的质量、正确性、功能、安全性、可靠性等不进行任何保证,敬请谅解。
  • 本内容的著作权归MISUMI所有。
  • 不能将本内容用于贵公司机械设计以外的目的(包括促销等的使用)。
  • 本服务现在免费提供CAD数据等,但今后可能会收费。
  • 本公司可能会在不事先告知的情况下对记载事例进行变更、追加或删除。
  • 不论任何理由,因贵公司使用本服务,或因本公司事例变更、追加与删除而导致的任何损害,本公司不承担任何责任。

inCAD Library的特长

  1. 可从丰富的案例中立即获取设计方法和思路
  2. 2014年11月时,准备了100件案例,预定今后也会随时追加组件案例。
    通过不同的切入点收集组件案例以适用于设计人员的所有课题。

  3. 可以通过机能、机件形状等切入点迅速找到您要参考的案例
  4. 倾听广大客户的声音,设计为从最需要的检索切入点进行检索。
    尽最大努力确保您能快速找到组件案例。

  5. 现在在设计中不可或缺的CAD数据,以事例集为单位提供下载
  6. 即使是平时使用的MISUMI的e目录,也可以提供获得巨大支持的CAD数据。
    inCAD Library也能以组件为单位进行完整的下载。

设置“Good IDEA!”按钮

设置“Good IDEA!”按钮以便使用的客户评价组件案例。
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No.000028 上下间距进给机构
3265

通过直线运动齿轮头和马达进行上下间距进给

inCAD Components可对应案例

带法兰直线轴承

商品名 带法兰直线轴承 中型
型号 LHFRD16
特点 全长约为单衬型的1.5倍、容许力矩约为4.3倍、最适合无双衬型空间的用途。
※下表内橙色部分为符合本实例中使用型号产品的规格

选型依据

带法兰,用作直线运动导轨,适合本实例

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可选规格

■带法兰的直线轴承 中型

法兰形状 外壳 滚珠 保持器 密封圈(附件) 使用环境温度
材质 硬度 表面处理 材质 材质 材质
圆法兰型
・方法兰型
・两面切割法兰型
相当于SUJ2 58HRC- - 相当于SUJ2 树脂
(相当于DURACON M90)
丁腈橡胶 -20~80℃
无电解
镀镍
相当于SUS440C

■规格选择与各部分的尺寸

(轴径) 外壳直径 全长 法兰部
最大宽度(外径) 厚度
φ6 φ12 29 28 5
φ8 φ15 37 32
φ10 φ19 47 40 6
φ12 φ21 42
φ13 φ23 43
φ16 φ28 56 48
φ20 φ32 65 54 8
φ25 φ40 83 62
φ30 φ45 90 74 10

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选型步骤

■直线轴承的选型步骤

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精度信息

■带法兰的直线轴承的精度

(轴径) 外壳直径 容差 全长
容差
容差 无表面处理 有表面处理
φ6 0/-0.010 φ12 0/-0.013 0/-0.018 ±0.3
φ8 φ15
φ10 φ19 0/-0.016 0/-0.021
φ12 φ21
φ13 φ23
φ16 φ28
φ20 0/-0.012 φ32 0/-0.019 0/-0.025
φ25 φ40
φ30 φ45

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速度或负载信息

■带法兰的直线轴承的额定负载

(轴径) 基本额定负载 静态容许力矩
C(动)N Co(静)N (N・m)
φ6 226 310 1.42
φ8 310 452 2.12
φ10 508 718 4.37
φ12 634 814 6.2
φ13 640 826 6.2
φ16 1164 1448 13.1
φ20 1554 2068 18.3
φ25 1725 3068 25.3
φ30 2440 3974 42.7

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技术计算

■直线轴承的寿命

线性系统在承受负载并进行直线往复运动时,由于重复应力经常作用于滚动体或滚动面上,因此会出现被称为材料疲劳性剥落的鳞状损伤。发生这一最初剥落之前的总移动距离即为直线系统的寿命。

额定寿命可以根据基本动态额定负载和施加在直线轴承上的负载,按以下公式求得

  • L:额定寿命(km)
  • fH:硬度系数(参阅图-1)
  • fT:温度系数(参阅图-2)
  • fC:接触系数(参阅表-3)
  • fw:负载系数(参阅表-4)
  • C:基本动态额定负载(N)
  • P:作用负载(N)

●硬度系数(fH)

使用线性系统时,即使是滚珠接触的轴也必须具有充分的硬度。如果达不到适当的硬度,容许负载将减小,从而缩短使用寿命

图-1.硬度系数

●温度系数(fT)

如果线性系统的温度超过100℃,线性系统与轴的硬度就会下降,容许负载会减小到低于常温使用时的负载,寿命也随之缩短

图-2. 温度系数

●接触系数(fC)

通常在1个轴上使用2个以上的线性系统。在这种情况下,施加在各线性系统上的负载因加工精度而异,不会成为均衡负载。其结果,每个线性系统的容许负载会因每个轴上的线性系统数量而异

表-3.接触系数

1根轴上组装的直线轴承数量 接触系数fc
1 1
2 0.81
3 0.72
4 0.66
5 0.61

●负载系数(fW)

计算作用于线性系统的负载时,除了物体的重量之外,还必须正确地求出运动速度所产生的惯性力或力矩负载,以及在各个时间的变化关系等。但在往复运动中,除了经常重复起动与停止之外,还要考虑到振动、冲击等因素,很难进行正确的计算。因此,使用下表简化寿命计算

使用条件 fw
没有外部冲击与振动
速度也较慢时 15m/min以下
1.0~1.5
无特别明显的冲击振动
中间速度时为60m/min以下
1.5~2.0
有外部冲击振动
高速时为60m/min以上
2.0~3.5

寿命时间可以通过求出单位时间的行走距离进行计算。行程长度和行程次数恒定时,可按以下公式算出

  • Lh:寿命时间(hr)
  • L:额定寿命(km)
  • Ls:行程长度(m)
  • n1:每分钟往返次数(cpm)

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导向轴 直杆型

商品名 导向轴 直杆型
型号 PSFJ16-305
特点 全长可按1mm为单位选择。
※下表内橙色部分为符合本实例中使用型号产品的规格

选型依据

便宜,实惠的导向零件

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可选规格

■轴(直杆型)

材质 硬度 表面处理 直径公差
g6 h5 f8
SUJ2 高频淬火 58HRC~
相当于SUS440C 高频淬火 56HRC~
SUJ2 高频淬火 58HRC~ 镀硬铬
镀层硬度HV750~
镀层厚度5μ以上
相当于SUS440C 高频淬火 56HRC~
SUJ2 高频淬火 58HRC~ 低温镀黑铬
S45C 镀硬铬
镀层硬度HV750~
SUS304 镀层厚度10μ以上

■规格选择

外径公差 外径 长度
(指定单位1mm)
g6・h5 φ3 10〜 400
φ4
φ5
φ6 20〜 600
φ8 20〜 800
φ10
φ12 20〜1000
φ13 25〜1000
φ15
φ16 30〜1200
φ18
φ20
φ25 35〜1200
φ30 35〜1500
φ35
φ40 50〜1500
φ50 65〜1500
f8 φ6 20〜 600
φ8 20〜 800
φ10
φ12 20〜1000
φ13 25〜1000
φ15
φ16 30〜1200
φ18
φ20
φ25 35〜1200
φ30 35〜1500
φ35
φ40 50〜1500
φ50 65〜1500

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精度信息

■外径公差表

外径 外径公差
g6 h5 f8
φ3 -0.002
-0.008
0
-0.004
-
φ4 -0.004
-0.012
0
-0.005
φ5
φ6 -0.010
-0.028
φ8 -0.005
-0.014
0
-0.006
-0.013
-0.035
φ10
φ12 -0.006
-0.017
0
-0.008
-0.016
-0.043
φ13
φ15
φ16
φ18
φ20 -0.007
-0.020
0
-0.009
-0.020
-0.053
φ25
φ30
φ35 -0.009
-0.025
0
-0.011
-0.025
-0.064
φ40
φ50

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IDEA NOTE 通过直线运动齿轮头和马达进行上下间距进给

通过直线运动齿轮头和马达进行上下间距进给并取出等间距堆放的托盘上的工件的机构

  • CAD数据使用规定
    1..数据的使用目的
    株式会社MISUMI(以下简称“本公司”)在本网站刊载CAD数据(称为3DCAD数据、3DCAD中间数据与2DCAD数据)的目的是在使用CAD进行布局设计时,用于简单地确认本公司或本公司交易厂家的产品(以下简称产品)的干扰与形状等。
    另外,对本网站各案例页面记载的零件进行组合时的质量、正确性、功能、安全性、可靠性等不进行任何保证,敬请谅解。
    2..数据的特性
    CAD数据中的公差、表面粗糙度与倒角等可能会与实际产品的形状不同。另外,为了减小CAD数据的容量并维持稳定的数据提供,部分产品的数据中可能省略了油槽形状、螺丝、弹簧形状等。使用时敬请谅解。
    3..免责事项
    本公司在制作CAD数据时已进行了充分的注意,但根据上述数据的特性,我们并不保证CAD数据的正确性。另外,本公司可能会在不事先告知的情况下对CAD数据进行变更、追加或删除。不论任何理由,本公司因使用、变更与删除CAD数据而导致的任何损害不承担任何责任。
    4..著作权
    CAD数据中包含的所有信息的著作权均归本公司或本公司交易厂家所有。该著作权受著作权法与国际公约的保护。事先未经本公司许可禁止将CAD数据用于上述以外的目的(包括复制、改变、上传、公布、发送、颁布、许可、销售、出版等)。不能用于贵公司机械设计以外的目的(包括促销等的使用)。发现上述以外的使用目的以及违反法令地使用CAD数据时,本公司除了禁止使用人员使用CAD数据与本公司网站之外,还可能采取法律措施。
    发现上述以外的使用目的以及违反法令地使用CAD数据时,本公司除了禁止使用人员使用CAD数据与本公司网站之外,还可能采取法律措施。
    5..第三方规定
    使用第三方(包括交易厂家)拥有权利的CAD数据或CAD数据制作与浏览软件时,如果不另行同意第三方的规定,有时可能无法使用CAD数据或软件。在这种情况下,本公司对该第三方的CAD数据与软件的瑕疵、权力侵害等不承担任何责任。敬请谅解。

    下载CAD数据(装置总成)

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    我们将作为数据加以利用,
    以便今后刊载更多实用型案例。

    有关CAD数据的注意事项

    1. 总装数据为构想设计阶段的组装图,用于对构造进行说明。因此,详细的零件形状并非考虑了各种设计条件的形状。
      留用部分数据时,请编辑为符合正在设计的条件的规格。
    2. 装置总成CAD数据由几个分总成构成。
      计划采用可按分总成为单位进行留用、编辑的构成。
    3. ※用框围起的部分为分总成单位

    4. 制作零件时留意将尺寸和形状做成易编辑的草图和记录。
    5. 组件使用的其他公司外购品的CAD数据参照了产品目录,由MISUMI主编并独自制作完成。

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  • ※装置总成CAD数据由几个分总成构成。
       计划采用可按分总成为单位进行留用、编辑的构成。

规格

目的・动作

  • 将工件置于托盘上之后,进行间距进给,直至达到装置的自动传送高度。
  • 采用自锁马达,防止掉落。

对象工件

  • 工件
    • 外形:W147×D167×H12
    • 重量:0.3kg
  • 托盘
    • 外形:W180×D200×H179
    • 重量:0.6kg
  • 最大重量
    (5个工件+5个托盘)
    (0.3×5)+(0.6×5)=4.5kg

特点

规格・尺寸

  • 滑动行程:116mm(间距29mm×4)
  • 外形尺寸:W480×D350×H537

精度・负载

  • 传送物总重量:16kg以下

主要零件的选型依据

  • 马达
    • 选择带负载保持的类型,以防止因自重而下降。
  • 直线运动齿轮头
    • 选择垂直移动型,以便上下移动工件。
  • 传感器
    • 选择配备2个输出的传感器,以便进行间距进给。

设计要点

主要零件的计算过程

  • 验证马达的所需速度和传送物重量。
  • 齿条速度
    • 马达转速(Ns):90~1600 r/min
    • 直线运动齿轮头的减速比(i):35.36
    • 齿轮的节圆直径(Dp):12mm
    • 齿条的移动速度(V)
      V=Ns×(1/60)×(1/i)×π×Dp
    • Vmin=90×(1/60)×(1/35.36)×π×12 = 1.6 mm/s
    • Vmax=1600×(1/60)×(1/35.36)×π×12 = 28.43 mm/s
    • 齿条假设速度:15 mm/s,无问题。
  • 最大传送物重量
    • 马达扭矩(Tm):45 N·m
    • 直线运动齿轮头的减速比(i):35.36
    • 齿轮的节圆直径(Dp):12mm
    • 减速比传动效率(η1):0.66
    • 齿条和齿轮的传动效率(η2):0.9
    • 容许最大传送物重量(W):
      W=Tm×i×η1/(Dp/2)×η2/9.8 =45×35.36×0.66/(12/2)×0.9/9.8=16 kg
      升降总重量:工件+托盘+底座+齿条+其他=4.5+1.3+1+2=8.8 kg小于16 kg

构造制作与设计要点

  • 通过微型光传感器检测间距检测板后,可进行节距进给。
  • 通过光电开关检测最下层和最上层的托盘。
  • 检测下限时,穿过其他传感器和间距检测板进行检测(限位开关)。
  • 检测上限时,配置其他传感器和传感器发讯块(限位开关)。

相同设计主题的组件案例

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零件表

No. 零件名称 示意图 米思米型号
(点击查看商品详情)
数量
1 铝合金型材 HFS5-2020-200 2
2 铝合金型材 HFS6-3030-290 4
3 铝合金型材(购入后、追加加工) HFS6-3030-320 4
4 铝合金型材 HFS6-3030-420 4
5 带突起反转支架 HBLFSN6-SET 24
6 厚型支架 HBLTS5 6
7 带法兰直线轴承 LHFRD16 2
8 导向轴 PSFJ16-305 2
9 固定环 SCSW16-12 4
10 浮动接头 FJCMX5-0.8 1
11 型材端盖 HFCB5-2020-B 2
12 先装螺帽 HNTT5-3 8
13 板材定位销 SCMPA-D9-P12-L8-B2.5 2
14 线性导向轴用垫圈 WSF16 4
15 带垫圈内六角螺栓 SCBS4-10 8
16 带垫圈内六角螺栓 SCBS5-12 12
17 带弹簧垫圈内六角螺栓 SCBZ5-15 2
18 带弹簧垫圈内六角螺栓 SCBZ6-20 4
19 先装螺帽 HNTT5-5 6
20 微型光传感器(国内未销售) FPML45 3
  • 上述零件表仅介绍了MISUMI零件。
    在下载零件表(CSV)栏目中,也可以下载MISUMI零件以外的其他厂家产品、加工品列表。
  • CAD数据使用规定
    1..数据的使用目的
    株式会社MISUMI(以下简称“本公司”)在本网站刊载CAD数据(称为3DCAD数据、3DCAD中间数据与2DCAD数据)的目的是在使用CAD进行布局设计时,用于简单地确认本公司或本公司交易厂家的产品(以下简称产品)的干扰与形状等。
    另外,对本网站各案例页面记载的零件进行组合时的质量、正确性、功能、安全性、可靠性等不进行任何保证,敬请谅解。
    2..数据的特性
    CAD数据中的公差、表面粗糙度与倒角等可能会与实际产品的形状不同。另外,为了减小CAD数据的容量并维持稳定的数据提供,部分产品的数据中可能省略了油槽形状、螺丝、弹簧形状等。使用时敬请谅解。
    3..免责事项
    本公司在制作CAD数据时已进行了充分的注意,但根据上述数据的特性,我们并不保证CAD数据的正确性。另外,本公司可能会在不事先告知的情况下对CAD数据进行变更、追加或删除。不论任何理由,本公司因使用、变更与删除CAD数据而导致的任何损害不承担任何责任。
    4..著作权
    CAD数据中包含的所有信息的著作权均归本公司或本公司交易厂家所有。该著作权受著作权法与国际公约的保护。事先未经本公司许可禁止将CAD数据用于上述以外的目的(包括复制、改变、上传、公布、发送、颁布、许可、销售、出版等)。不能用于贵公司机械设计以外的目的(包括促销等的使用)。发现上述以外的使用目的以及违反法令地使用CAD数据时,本公司除了禁止使用人员使用CAD数据与本公司网站之外,还可能采取法律措施。
    发现上述以外的使用目的以及违反法令地使用CAD数据时,本公司除了禁止使用人员使用CAD数据与本公司网站之外,还可能采取法律措施。
    5..第三方规定
    使用第三方(包括交易厂家)拥有权利的CAD数据或CAD数据制作与浏览软件时,如果不另行同意第三方的规定,有时可能无法使用CAD数据或软件。在这种情况下,本公司对该第三方的CAD数据与软件的瑕疵、权力侵害等不承担任何责任。敬请谅解。

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    有关CAD数据的注意事项

    1. 总装数据为构想设计阶段的组装图,用于对构造进行说明。因此,详细的零件形状并非考虑了各种设计条件的形状。
      留用部分数据时,请编辑为符合正在设计的条件的规格。
    2. 装置总成CAD数据由几个分总成构成。
      计划采用可按分总成为单位进行留用、编辑的构成。
    3. ※用框围起的部分为分总成单位

    4. 制作零件时留意将尺寸和形状做成易编辑的草图和记录。
    5. 组件使用的其他公司外购品的CAD数据参照了产品目录,由MISUMI主编并独自制作完成。

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