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1 Guidages à billes sur rails R310FR 2202 ( ) The Drive & Control Company

2 Bosch Rexroth AG Info Fax: Contenu Description générale des produits 4 Les nouveautés en un coup d œil 4 Description des produits 6 Aperçu des produits guides avec capacités de charge et moments dynamiques 8 Aperçu des produits rails de guidage avec longueurs de rails 10 Caractéristiques techniques générales et calculs 12 Critères de sélection 20 Forme de construction et exécution 20 Précharge du système 24 Classes de précision 26 Cage à billes 28 Racleurs 29 Matériaux 30 Guides à billes standard en acier 32 Description du produit 32 Exemple de commande 35 FNS à bride, normal, hauteur standard 36 FLS à bride, long, hauteur standard 38 FKS à bride, court, hauteur standard 40 SNS étroit, normal, hauteur standard 42 SLS étroit, long, hauteur standard 44 SKS étroit, court, hauteur standard 46 SNH étroit, normal, haut 48 SLH étroit, long, haut 50 FNN à bride, normal, bas 52 FKN à bride, court, bas 54 SNN étroit, normal, bas 56 SKN étroit, court, bas 58 Guides à billes en acier pour charges lourdes 60 FNS 60 FLS 62 SNS 64 SLS 66 SNH 68 SLH 70 Guides à billes haute précision en acier 72 Description du produit 72 Comparaison 74 Guides à billes conventionnels 74 Guides à billes haute précision 75 Variations des forces de frottement de roulement 76 Précision de fonctionnement 77 FNS, FLS 80 SNS, SLS 81 SNH, SLH 82 Exemples d applications 83 Guides à billes grande vitesse en acier 84 Description du produit 84 FNS 86 SNS 87 Guides à billes Super en acier 88 Description du produit 88 FKS 90 SKS 92 Guides à billes en aluminium 94 Description du produit 94 FNS 96 SNS 98 Guides à billes résistant à la corrosion 100 Description du produit Resist NR 100 Guides à billes standard Resist NR 101 FNS, FLS 101 FKS, SNS 102 SLS, SKS 103 Description du produit Resist NR II 104 Guides à billes standard Resist NR II 106 FNS 106 SNS 107 Description du produit Resist CR 108 Guides à billes standard Resist CR 110 FNS, FLS 110 SNS, SLS 111 SNH, SLH 112 FNN, FKN 113 SNN, SKN 114 Guides à billes Resist CR pour charges lourdes 115 FNS, FLS 115 SNS, SLS 116 SNH, SLH 117 Guides à billes Super Resist CR 118 FKS, SKS 118 Rails de guidage standard en acier 120 Description du produit Rails de guidage SNS 120 Exemples de commande 121 SNS avec bande de protection et fixations de bande 122 SNS avec bande de protection et capuchons de protection 124 SNS avec capsules de protection en plastique 126 SNS avec capsules de protection en acier 128 SNS à fixation par le bas 130 Rails de guidage résistant à la corrosion 132 Description du produit Resist NR II 132 Rails de guidage Resist NR II 132 Description du produit Resist CR 134 Rails de guidage Resist CR 134

3 R310FR 2202 ( ) Guidages à billes sur rails Bosch Rexroth AG 3 Rails de guidage avec base en queue d aronde 136 Description du produit Rail avec base en queue d aronde SNS 136 SNS sans trou de fixation 137 Montage et tolérances de montage 138 Guidage à billes sur rails large en acier et Resist CR 140 Description du produit Guides à billes BNS, CNS 140 BNS large, normal, hauteur standard 142 CNS compact, normal, hauteur standard 146 Description du produit Rails de guidage BNS 148 Exemples de commande 149 BNS avec capsules de protection en plastique 150 BNS avec capsules de protection en acier 152 BNS à fixation par le bas 153 Accessoires pour guides à billes et rails de guidage 154 Description du produit Accessoires pour guides à billes 154 Accessoires pour guides à billes 155 Description du produit Accessoires pour rails de guidage 174 Accessoires pour rails de guidage 175 Accessoires éléments de blocage et de freinage 182 Aperçu des éléments de blocage et de freinage hydrauliques 182 KBH 184 KBHS 186 Remarques relatives aux éléments de blocage et de freinage 187 Aperçu des éléments de blocage hydrauliques 188 Caractéristiques techniques et calculs 190 KWH 191 Aperçu des éléments de blocage et de freinage pneumatiques 194 MBPS 196 TKPS 198 UBPS 202 Aperçu des éléments de blocage pneumatiques 204 MK 206 MKS 208 LCP 210 LCPS 212 Aperçu des éléments de blocage manuels, plaque d adaptation 214 HK 215 Plaque d adaptation 217 Accessoires entraînements par crémaillère 218 Aperçu des entraînements par crémaillère 218 Possibilités de combinaison 220 Crémaillères à denture oblique 222 Servoréducteurs haute performance avec jeu de dents réglable 224 Servomoteurs AC MSK 227 Caractéristiques techniques et calculs 228 Lubrification et montage 231 Instructions de montage pour les guides à billes et les rails de guidage 232 Remarques générales 232 Fixation 233 Tolérances de montage 240 Rails de guidage en plusieurs tronçons 243 Lubrification et entretien 244 Remarques relatives à la lubrification 244 Lubrification 245 Lubrification à la graisse 245 Lubrification à la graisse fluide 248 Lubrification à l huile 252 Exemple de conception 256 Lubrification par le haut 258 Entretien 260

4 4 Bosch Rexroth AG Guidages à billes sur rails R310FR 2202 ( ) Description générale des produits Les nouveautés en un coup d œil Racleur à deux lèvres (DS) pour guides à billes Pour les applications pour lesquelles le guidage à billes sur rails est soumis à des copeaux, à la poussière de bois, à des lubrifiants réfrigérants etc. Plus d informations à partir de 29 Guides à billes haute précision en acier Guides à billes à précision de déplacement améliorée. Les variations et les niveaux de forces de frottement ont été encore réduits. Plus d informations à partir de 72 Guide à billes haute précision Guide à billes conventionnel Guides à billes Super en acier avec nouvelle recirculation de billes Disponibles dans les formes de construction suivantes : FKS à bride, court, hauteur standard SKS étroit, court, hauteur standard Plus d informations à partir de 88 FKS SKS Rails de guidage pour les applications sur des composants en fonte Lors d une utilisation sur des pièces en fonte rectifiées, le rail de guidage est encastré dans les rainures de la pièce en fonte grâce à la base usinée sans rainure des rails de guidage. La surface de contact augmentée de 50 % diminue la pression superficielle entre le rail de guidage et la surface d appui de la pièce en fonte. Utilisation possible pour les applications standard. Egalement disponibles en tailles sur demande. Plus d informations à partir de Copyright EPUCRET Mineralgusstechnik

5 R310FR 2202 ( ) Guidages à billes sur rails Bosch Rexroth AG 5 Rails de guidage avec base en queue d aronde pour un montage simplifié Les rails de guidage avec base en queue d aronde n ont pas de trou de fixation. Ils sont fixés par sertissage dans le bâti. La réception des rails peut être réalisée à l aide de fraises de forme standard. Aucun trou supplémentaire n est nécessaire. Plus d informations à partir de 136 Guides à billes larges BNS et CNS avec nouvelle recirculation et cage à billes en option Disponibles dans les tailles suivantes : 20/40 25/70 Plus d informations à partir de 140 BNS CNS Eléments de blocage et de freinage Plus d informations à partir de 182 Entraînements à crémaillère pour guides à billes Plus d informations à partir de 218

6 6 Bosch Rexroth AG Guidages à billes sur rails R310FR 2202 ( ) Description générale des produits Description des produits Avantages prépondérants Combiner soi-même des unités de guidage complètes à partir d éléments disponibles sur stocks Chez Rexroth, la fabrication du guide à billes et du rail de guidage est réalisée avec une telle précision, en particulier dans la zone des chemins de roulement, que chaque élément est parfaitement interchangeable. De multiples combinaisons sont ainsi possibles dans la même classe de précision. Ceci permet une logistique de pointe unique dans le monde entier. Chaque élément peut être commandé et stocké séparément. Les deux côtés du rail de guidage peuvent être utilisés comme bords de référence. Points forts Capacités de charge élevées égales dans les quatre directions principales de la charge Niveau de bruit minimal et excellent comportement de fonctionnement Excellentes valeurs dynamiques : vitesse : v max jusqu à 10 m/s ; accélération : a max = 500 m/s 2 Lubrification longue durée sur plusieurs années Système de lubrification minimale intégré pour la lubrification à l huile 1) Raccordements de lubrification de tous les côtés, avec taraudage métallique 1) Interchangeabilité illimitée pour l ensemble des variantes de guides à billes grâce aux possibilités de combinaison de toutes les exécutions de rails de guidage avec toutes les variantes de guides à billes Rigidité maximale du système grâce à une réalisation en O préchargée Compensation maximale des erreurs de montage avec les guides à billes Super Gain de poids de 60 % pour les guides à billes en aluminium (par rapport à la version en acier) Autres points forts Interchangeabilité avec les guidages à rouleaux sur rails et les guidages à billes sur rails eline de Rexroth En option, système de mesure intégré inductif et sans usure Programme d accessoires complet Eléments rapportés à fixation par le haut et par le bas sur le guide à billes 1) Deux trous de fixation supplémentaires situés au milieu du guide permettent d augmenter la rigidité lors de l application d une charge de bas en haut ou d une charge latérale 1) Trous taraudés frontaux pour la fixation de l ensemble des éléments rapportés Rigidité élevée dans toutes les directions de charge de ce fait utilisable en tant que guide individuel Dispositif d étanchéité intégré assurant une étanchéité complète Résistance élevée aux couples de rotation Variations réduites de la déformation élastique grâce à la forme optimale de la zone d entrée et au nombre élevé de billes Fonctionnement souple et silencieux grâce à l optimisation du système de recirculation et de guidage des billes / de la cage à billes Différentes classes de précharge Protection contre la corrosion (en option) 1) Resist NR : corps du guide à billes en acier résistant à la corrosion selon DIN EN Resist NR II : corps du guide à billes et rail de guidage ainsi que toutes les pièces métalliques en acier résistant à la corrosion selon DIN EN Resist CR : corps du guide à billes et rail de guidage en acier revêtus d une couche de protection contre la corrosion en argent mat chromé dur 1) En fonction du type Désignation abrégée des formes de construction de tous les guides à billes et rails pour guides à billes disponibles FNS = à bride, normal, hauteur standard FLS = à bride, long, hauteur standard FKS = à bride, court, hauteur standard FNN = à bride, normal, bas FKN = à bride, court, bas SNS = étroit, normal, hauteur standard SLS = étroit, long, hauteur standard SKS = étroit, court, hauteur standard SNH = étroit, normal, haut SLH = étroit, long, haut SNN = étroit, normal, bas SKN = étroit, court, bas BNS = large, normal, hauteur standard CNS = compact, normal, hauteur standard Définition Forme de construction guide à billes 2) Abréviation (exemple) F N S Largeur à bride F étroit large compact Longueur normal N long court Hauteur hauteur standard S haut bas 2) Les formes de construction non disponibles des guides à billes et rails concernés sont représentées en caractères gris. Définition Forme de construction rails pour guide à billes 2) Abréviation (exemple) S N S Largeur étroit S large Longueur normal N Hauteur hauteur standard S

7 R310FR 2202 ( ) Guidages à billes sur rails Bosch Rexroth AG 7 Exemples de formes de construction Guidage à billes sur rails standard FNS à bride, normal, hauteur standard SNS étroit, normal, hauteur standard Guidage à billes sur rails large BNS large, normal, hauteur standard CNS compact, normal, hauteur standard Bande de protection éprouvée pour les trous de fixation du rail de guidage Un seul recouvrement pour tous les trous, économise du temps et de l argent En acier à ressort résistant à la corrosion selon DIN EN Montage simple et sûr Enclipser et fixer Cage à billes (en option) Niveau de bruit optimisé

8 8 Bosch Rexroth AG Guidages à billes sur rails R310FR 2202 ( ) Description générale des produits Aperçu des produits guides avec capacités de charge et moments dynamiques Guides à billes Page Taille C C 0 C C 0 C C 0 Capacités de charge (N) et moments dynamiques (Nm) Guides à billes standard, pour charges lourdes, haute précision en acier 3) Resist NR 4) Resist CR 6) Guides à billes standard en acier 3) Resist NR 4) Resist CR 6) Guides à billes Super en acier 3) Resist CR 6) FNS R1651 3)6) 36 R2001 4) 101 SNS R1622 3)6) 42 R2011 4) 102 SNH R1621 3)6) 48 FLS R1653 3)6) 38 R2002 4) 101 SLS R1623 3)6) 44 R2012 4) 103 SLH R1624 3)6) 50 FKS R1665 3)6) 40 R2000 4) 102 SKS R1666 3)6) R2010 4) FNN R1693 3)6) 52 SNN R1694 3)6) 56 FKN R1663 3)6) 54 SKN R1664 3)6) 58 FKS )6) 90 SKS )6) 92 C 1) C 2) C 0 1) C 0 2) M t 1) M t 2) M t0 1) M t0 2) M L 1) M L 2) M L0 1) M L0 2) C 1) C 2) C 0 1) C 0 2) M t 1) M t 2) M t0 1) M t0 2) M L 1) M L 2) M L0 1) M L0 2) C 1) C 2) C 0 1) C 0 2) M t 1) M t 2) M t0 1) M t0 2) M L 1) M L 2) M L0 1) M L0 2) C 1) C 0 1) M t 1) M t0 1) M L 1) M L0 1) C 1) C 0 1) M t 1) M t0 1) M L 1) M L0 1) C 1) F max 1) M t 1) M tmax 1)

9 R310FR 2202 ( ) Guidages à billes sur rails Bosch Rexroth AG 9 Guides à billes Page Taille /40 25/70 35/90 Capacités de charge (N) et moments dynamiques (Nm) C C C 0 C 0 C C 0 Guides à billes grande vitesse en acier FNS R SNS R C 1) C 0 1) M t 1) M t0 1) M L 1) M L0 1) Guides à billes en aluminium Guides à billes Resist NR II 5) Guides à billes larges en acier 3) Resist CR 6) FNS R SNS R FNS R SNS R C 1) C 2) F max 1) 2) M t 1) M t 2) M tmax 1) 2) M L 1) M L 2) M Lmax 1) 2) C 1) C 2) C 0 1) C 0 2) M t 1) M t 2) M t0 1) M t0 2) M L 1) M L 2) M L0 1) M L0 2) BNS C 1) R1671 3)6) 142 C 2) C 0 1) C 0 2) CNS 146 M t 1) R1672 3)6 M t 2) M t0 1) M t0 2) M L 1) M L 2) M L0 1) M L0 2) Le calcul des capacités de charge et des moments dynamiques est basé sur m de course selon DIN ISO Cependant, le calcul est souvent basé sur seulement m de course. Pour établir une comparaison, les valeurs C, M t et M L du tableau doivent être multipliées par 1,26. 1) Capacités de charge pour guides à billes sans cage à billes. 2) Capacités de charge pour guides à billes avec cage à billes. 3) Acier : toutes les pièces en acier sont en acier au carbone. 4) Resist NR taille 15 35: corps du guide à billes en acier résistant à la corrosion selon DIN EN ) Resist NR II : toutes les pièces en acier sont en acier résistant à la corrosion selon DIN EN ) Resist CR : corps du guide à billes en acier revêtu d une couche de protection contre la corrosion en argent mat chromé dur. Désignations abrégées des formes de construction 6

10 10 Bosch Rexroth AG Guidages à billes sur rails R310FR 2202 ( ) Description générale des produits Aperçu des produits rails de guidage avec longueurs de rails Rails de guidage Page Taille Longueur de rail (mm) Rails de guidage standard en acier 3) Rails de guidage standard Resist NR II 1) Rails de guidage standard Resist CR 2) Rails de guidage avec base en queue d aronde SNS R / R1605.B... A fixation par le haut, avec bande de protection et fixations de bande SNS R / R1605.D... A fixation par le haut, avec bande de protection et capuchons de protection SNS R / R1605.C... A fixation par le haut, avec capsules de protection en plastique SNS R A fixation par le haut, pour capsules de protection en acier SNS R A fixation par le bas SNS R A fixation par le haut, avec bande de protection et fixations de bande SNS R A fixation par le haut, avec capsules de protection en plastique SNS R A fixation par le bas SNS R A fixation par le haut, avec bande de protection et fixations de bande SNS R A fixation par le haut, avec capsules de protection en plastique SNS R A fixation par le bas SNS R Sans trou de fixation, à mettre en place par sertissage

11 R310FR 2202 ( ) Guidages à billes sur rails Bosch Rexroth AG 11 Rails de guidage Page Taille 20/40 25/70 35/90 Longueur de rail (mm) Rails de guidage larges en acier BNS R A fixation par le haut, avec capsules de protection en plastique BNS R A fixation par le haut, pour capsules de protection en acier BNS R A fixation par le bas Rails de guidage larges Resist CR 2) BNS R A fixation par le haut, avec capsules de protection en plastique ) Resist NR II : rail de guidage en acier résistant à la corrosion selon DIN EN ) Resist CR : rail de guidage en acier revêtu d une couche de protection contre la corrosion en argent mat chromé dur 3) Tailles 20 et 25 : longueurs jusqu à mm (en un seul tronçon) disponibles sur demande Tailles 30 et 35 : longueurs jusqu à mm (en un seul tronçon) disponibles sur demande Taille 45 : longueurs jusqu à mm (en un seul tronçon) disponibles sur demande Désignations abrégées des formes de construction 6

12 12 Bosch Rexroth AG Guidages à billes sur rails R310FR 2202 ( ) Description générale des produits Caractéristiques techniques générales et calculs Remarques générales Les caractéristiques techniques générales et les calculs sont valables pour tous les guidages à billes sur rails, donc pour tous les guides à billes et les rails. Les caractéristiques particulières sont indiquées séparément sous les types d exécutions de guides et de rails concernés. Classes de précharge Afin de répondre aux différentes exigences d application, les guides à billes sur rails Rexroth sont disponibles dans différentes classes de précharge. Pour ne pas réduire la durée de vie, la précharge ne doit pas dépasser 1/3 de la charge F. En règle générale, la rigidité du guide à billes augmente avec l accroissement de la précharge. En cas de vibrations, sélectionner une précharge élevée correspondante ( 8 % C). Systèmes de guidage avec rails parallèles Le choix de la classe de précharge doit tenir compte de l écart admissible de parallélisme des rails («Critères de sélection des classes de précision» 26). Réglages réalisés en usine : Guide à billes sans précharge (classe de précharge C0) Guide à billes avec précharge 2 % C (classe de précharge C1) Guide à billes avec précharge 8 % C (classe de précharge C2) Guide à billes avec précharge13 % C (classe de précharge C3) Lors du montage de guidages à billes sur rails de la classe de précision N, nous préconisons la classe de précharge C0 ou C1, afin d éviter toute déformation du fait des tolérances. Vitesse v max : 3 10 m/s Voir les différentes exécutions de guides à billes pour les valeurs exactes. Accélération a max : m/s 2 Voir les différentes exécutions de guides à billes pour les valeurs exactes. (Si F comb > 2,8 F pr : a max = 50 m/s2 ) Plage de température t : 0 80 C Température momentanée admissible : 100 C. En cas de températures négatives, nous consulter. Pour les guides à billes sans cage à billes : limite inférieure 10 C.

13 R310FR 2202 ( ) Guidages à billes sur rails Bosch Rexroth AG 13 Frottement Le coefficient de frottement µ des guidages à billes sur rails Rexroth est d environ 0,002 à 0,003 (sans compter le frottement du racleur). Grâce à la conception Rexroth avec 4 rangées de billes, un contact des billes en 2 points est garanti indépendamment de la direction de charge. De ce fait, le frottement est réduit au minimum. D autres guidages à billes sur rails sont exécutés avec 2 ou 4 rangées de billes et un contact des billes en 4 points, ce qui augmente le frottement : le profil go- thique du profilé du chemin de roulement entraîne un frottement plus important en raison du patinage différentiel provoqué soit par une charge latérale, soit par une précharge comparable lorsqu il n y a pas de charge (suivant l oscultation et la charge, le coefficient de frottement peut être multiplié par 5). Cette augmentation du frottement entraîne un accroissement équivalent de l échauffement. Racleurs Racleurs standard (SS) Racleurs à faible frottement (LS) et racleurs à deux lèvres (DS) Racleurs rapportés Racleurs FKM Racleurs en tôle Les racleurs empêchent la pénétration d impuretés, de copeaux, de lubrifiants réfrigérants etc. à l intérieur des guides, Les guides à billes Rexroth sont équipés en série de racleurs universels. Ces racleurs ont un effet d étanchéité identique sur les rails de guidage avec et sans bande de protection. Lors de la conception, il a été tenu compte d un faible frottement associé à une bonne étanchéité. LS : pour les exigences particulières en matière de faible frottement. DS : pour les contraintes élevées par fluides. Pour une utilisation dans les environnements avec particules fines d impuretés ou de métal, de liquides de refroidissement ou de coupe. Peuvent être remplacés en cas d intervention. Pour une utilisation dans les environnements extrêmes avec grosses particules d impuretés ou de métal, ainsi que pour une utilisation massive de liquides de refroidissement ou de coupe. Peuvent être remplacés en cas d intervention. Pour une utilisation dans les environnements extrêmes avec grosses particules d impuretés ou copeaux. ce qui permet d éviter la réduction prématurée de leur durée de vie. Pour les montages nécessitant une bonne étanchéité. Pour plus d informations 29 Autres choix possibles. Pour plus d informations 29 Les racleurs rapportés peuvent être commandés en tant qu accessoires et sont montés par le client. Les racleurs FKM peuvent être commandés en tant qu accessoires et sont montés par le client Les racleurs en tôle peuvent être commandés en tant qu accessoires et sont montés par le client.

14 14 Bosch Rexroth AG Guidages à billes sur rails R310FR 2202 ( ) Description générale des produits Caractéristiques techniques générales et calculs Définition des forces et des moments Les chemins de roulement des guidages à billes sur rails de Rexoth sont réalisés avec un angle de pression de 45. Il découle de cette réalisation une capacité de charge égale du système total dans les quatre directions principales de la charge. Les guides à billes peuvent être sollicités par des forces et par des moments. Forces dans les quatre directions principales de la charge Traction Fz (direction z positive) Pression Fz (direction z négative) Charge latérale Fy (direction y positive) Charge latérale F (direc. y négative) y Moments Moment de torsion Mx (autour de l axe x) Moment longitudinal M (autour de l axe y) Moment longitudinal M (autour de l axe z) y z y M x M z z F z M y F y x Définitions des capacités de charge 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 10 5 m (selon DIN ISO ). Remarque : La majorité des capacités de charge dynamique des tableau est de 20 % supérieure à celles de la norme DIN ou ISO. Ces chiffres ont été corroborés par des essais. Capacité de charge statique C 0 C est la charge statique en direction de la charge correspondant à un effort calculé de MPa au centre de la zone de contact la plus chargée entre l élément roulant et le chemin de roulement. Remarque : Cet effort exercé sur le point de contact entraîne une déformation permanente totale du chemin de roulement et de l élément roulant correspondant à env. 0,0001 fois le diamètre de ce dernier (selon DIN ISO ). C C 0 C C 0 C C0 Définitions des moments dynamiques Moment de torsion dynamique M t Moment dynamique comparatif autour de l axe x engendrant une charge correspondant à la capacité de charge dynamique C. Moment de torsion statique M t0 Moment statique comparatif autour de l axe x engendrant une charge correspondant à la capacité de charge statique C 0. M t M t0 Moment longitudinal dynamique M L Moment dynamique comparatif autour de l axe y ou de l axe z engendrant une charge correspondant à la capacité de charge dynamique C. Moment longitudinal statique M L0 Moment statique comparatif autour de l axe y ou de l axe z engendrant une charge correspondant à la capacité de charge statique C 0. M L M L0 M L M L0

15 R310FR 2202 ( ) Guidages à billes sur rails Bosch Rexroth AG 15 Définition et calcul 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 dans les mêmes conditions avec des matériaux de qualité de fabrication normale et d utilisation générale, dans des conditions de fonctionnement usuelles (selon DIN ISO ). Durée de vie nominale à vitesse constante Durée de vie nominale à vitesse variable La durée de vie nominale à vitesse constante L 10 en mètres ou L h 10 en heures se calcule selon l une des formules (1) ou (2) suivantes : (3) (1) (2) L 10 = L h 10 = C F m m L 10 2 s n 60 La durée de vie nominale à vitesse variable L h 10 en heures se calcule selon la formule (3), le cas échéant à l aide de la formule (4) : L h 10 = L v m (4) v m = v 1 q + v t1 2 q t v n q tn 100 % L 10 = durée de vie nominale (m) L h 10 = durée de vie nominale (h) C = capacité de charge dynamique (N) F m = charge dynamique équivalente du guide à billes (N) s = longueur de course 1) (m) n = fréquence de cycle (1 cycle = 2 courses) (min 1 ) 1) Pour les longueurs de course < 2 longueur du guide à billes B 1 (voir schémas cotés), les capacités de charge sont réduites. Nous consulter. L 10 = durée de vie nominale (m) L h 10 = durée de vie nominale (h) v m = vitesse moyenne (m/min) v 1,... v n = vitesses de translation des phases 1... n (m/min) q t1,... q tn = pourcentage de temps pour v 1,... v n des phases 1... n (%) Calcul de la durée de vie modifiée Si la durée de vie théorique avec un taux de probabilité de 90 % n est pas suffisante, la durée de vie a 1 doit être réduite d un facteur selon le tableau. L na = a 1 L ha = C F L na 2 s n m Probabilité de L na a 1 durée de vie (%) 90 L 10a 1 95 L 5a 0,62 96 L 4a 0,53 97 L 3a 0,44 98 L 2a 0,33 99 L 1a 0,21 L na = durée de vie modifiée (m) L ha = durée de vie modifiée (h) C = capacité de charge dynamique (N) F = charge du guide à billes (N) a 1 = facteur de durée de vie ( )

16 16 Bosch Rexroth AG Guidages à billes sur rails R310FR 2202 ( ) Description générale des produits Caractéristiques techniques générales et calculs Charge dynamique équivalente pour le calcul de la durée de vie (5) 3 q F m = (F eff 1 ) s1 q (F eff 2 ) s % 100 % q 3 sn (F eff n ) 100 % Charge dynamique équivalente pour une charge variable Pour une charge variable la charge dynamique équivalente F m se calcule selon la formule (5). F m = charge dynamique équivalente du guide à billes (N) F eff 1... F eff n = charge équivalente effective du guide à billes des phases 1... n (N) q s1... q sn = pourcentage de course pour F eff 1... F eff n (%) Charge dynamique équivalente pour une charge combinée Pour une charge extérieure combinée verticale et horizontale la charge dynamique équivalente F comb se calcule selon la formule (6). Remarque La conception du guidage à billes sur rails permet ce calcul simplifié. (6) F comb = F y + F z y z F z F y x F comb = charge dynamique équivalente combinée N) F y = charge extérieure d une force résultante dans la direction y (N) F z = charge extérieure d une force résultante dans la direction z (N) Remarque Si les charges F y et F z sont variables, il faut calculer séparément F y et F z d après la formule (5). Une charge extérieure s exerçant sur le guide avec un angle quelconque sera décomposée en composantes F y et F z. Etablir la somme suivant la formule (6). Charge dynamique équivalente pour une charge combinée associée à un moment de torsion et / ou à un moment longitudinal Pour une charge extérieure combinée verticale et horizontale associée à un moment de torsion et / ou à un moment longitudinal, la charge dynamique équivalente F comb se calcule selon la formule (7). Remarque La formule (7) s applique uniquement pour un rail de guidage seul avec un seul guide à billes. Pour toute autre combinaison, la formule est simplifiée. y (7) F comb = F y + F z + C M x M t + C M y M L + C M z M L F comb = charge dynamique équivalente combinée (N) F y = charge extérieure d une force résultante dans la direction y (N) F z = charge extérieure d une force résultante dans la direction z (N) C = capacité de charge dynamique 1) (N) M t = moment de torsion dyn. 1) (Nm) M L = moment longitudinal dyn. 1) (Nm) 1) Voir les capacités de charge et les moments des guides à billes concernés M x M z z F z x M x = charge d un moment de torsion dynamique résultant autour de l axe x M y = charge d un moment longitudinal dynamique résultant autour de l axe y M z = charge d un moment longitudinal dynamique résultant autour de l axe z (Nm) (Nm) (Nm) Remarque Si les charges F y et F z sont variables, il faut calculer séparément F y et F z d après la formule (5). Une charge extérieure s exerçant sur le guide avec un angle quelconque sera décomposée en composantes F y et F z. Etablir la somme suivant la formule (7). M y F y

17 R310FR 2202 ( ) Guidages à billes sur rails Bosch Rexroth AG 17 Charge dynamique équivalente tenant compte de la force de précharge interne F pr En vue d augmenter la rigidité et la précision du système de guidage, il est recommandé d utiliser des guides à billes préchargés (voir «Critères de sélection de la précharge du système» 24). Il faut prendre en compte cette force de précharge interne lors du calcul de la charge dynamique équivalente pour les classes de précharge C2 et C3. En effet, les deux rangées de billes a et b sont préchargées l une par rapport à l autre avec une force de précharge interne F pr du fait d une certaine surcharge, ce qui provoque leur déformation d une valeur de δ pr (voir le diagramme). a b δ 2 F pr = rangée de billes (inférieure) sollicitée = rangée de billes (supérieure) non sollicitée = déformation au point de contact des billes pour F ( ) a b F b a Sans précharge pour 2,8 F pr 2,8 F pr δ pr = déformation au point de contact des billes pour F pr ( ) F = charge du guide à billes (N) F pr = force de précharge interne (N) F Charge équivalente effective Une rangée de billes ne présente plus de précharge à partir d une charge extérieure correspondant à 2,8 fois la force de précharge interne F pr. Remarque Pour une charge fortement dynamique, la charge équivalente combinée doit être de F comb < 2,8 F pr pour prévenir toute détérioration du palier due au glissement. Dans ce cas, la charge équivalente effective F eff n est pas calculée selon la formule (6) ou (7), mais selon la formule (9). Charge statique équivalente Pour une charge statique extérieure combinée verticale et horizontale associée à un moment de torsion et / ou à un moment longitudinal La charge statique équivalente F 0 comb se calcule selon la formule (10). Remarque La charge statique équivalente F 0 comb ne doit pas dépasser la capacité de charge statique C 0. La formule (10) s applique uniquement pour un rail seul avec un seul guide. Pour toute autre combinaison, la formule est simplifiée. Il faut faire une distinction entre : Cas 1 : F comb > 2,8 F pr Dans le cas 1, la force de précharge interne F pr n a aucune influence sur la durée de vie : (8) F eff = F comb (9) F comb = charge dynamique équivalente combinée (N) F eff = charge équivalente effective (N) (10) Cas 2 : F comb 2,8 F pr Dans le cas 2, la force de précharge F pr est intégrée dans le calcul de la charge équivalente effective : F pr = force de précharge interne (N) F pr = 8 % C (0,08 C) (pour la classe de précharge C2) F pr = 13 % C (0,13 C) (pour la classe de précharge C3) F 0 comb = F 0y + F 0z + C 0 M 0x M t0 + C 0 M 0y M L0 + C 0 M 0z M L0 F 0 comb = charge statique équivalente combinée (N) F 0y = charge statique extérieure d une force résultante dans la direction y (N) F 0z = charge statique extérieure d une force résultante dans la direction z (N) C 0 = capacité de charge statique 1) (N) M t0 = moment de torsion statique 1) (Nm) M L0 = moment longitudinal statique 1) (Nm) 1) Voir les capacités de charge et les moments des guides à billes concernés F eff = 3 F comb F 2,8 F pr pr M 0x = charge d un moment de torsion statique résultant autour de l axe x M 0y = charge d un moment longitudinal statique résultant autour de l axe y M 0z = charge d un moment longitudinal statique résultant autour de l axe z (Nm) (Nm) (Nm) Remarque Une charge extérieure s exerçant sur le guide avec un angle quelconque, sera décomposée en F 0y et F 0z. Etablir la somme suivant la formule (10).

18 18 Bosch Rexroth AG Guidages à billes sur rails R310FR 2202 ( ) Description générale des produits Caractéristiques techniques générales et calculs Définitions et calculs pour les rapports de charge dynamiques et statiques Une présélection du guidage peut être effectuée à l aide du rapport capacité de charge / charge du guide à billes. Le rapport de charge dynamique C/F max et le rapport de charge statique C 0 /F 0 max doivent être choisis selon l application considérée. Ceci permet le calcul des capacités de charge nécessaires. La taille et la forme de construction découlent des tableaux de capacités de charge. Rapport dynamique = C F max C F max = capacité de charge dynamique (N) = charge dynamique maximum du guide à billes le plus sollicité (N) Cas 1 : charge statique F 0 max > F max : Rapport statique = C 0 F 0 max C 0 = capacité de charge statique (N) F 0 max = charge statique maximum du guide à billes le plus sollicité (N) F max = charge dynamique maximum du guide à billes le plus sollicité (N) Cas 2 : charge statique F 0 max < F max : Rapport statique = C 0 F max Valeurs indicatives pour les rapports de charge Le tableau ci-après fournit des valeurs indicatives pour les rapports de charge. Les valeurs représentées ne sont que des indications qui sont basées sur les exigences de clients des secteurs et les applications considérées (comme durée de vie, précision, rigidité). Type de machine / Secteur C/F max C 0 /F 0 max Exemple d application Machine-outil Général > 4 Machine pour les industries du caoutchouc ou des plastiques Tournage > 4 Fraisage > 4 Rectification > 4 Gravure 5 > 3 Moulage par injection 8 > 2 Machines à travailler le bois Sciage, fraisage 5 > 3 Secteur technique de montage, manipulation et manutention, robotique industrielle Manipulation et manutention 5 > 3 Secteurs oléo-hydraulique et pneumatique Levage / Descente 6 > 4

19 R310FR 2202 ( ) Guidages à billes sur rails Bosch Rexroth AG 19 Définitions et calculs de la sécurité de charge statique S 0 La sécurité de charge statique S 0 sert à éviter les déformations permanentes inadmissibles des pistes et des billes. C est le rapport existant entre la capacité de charge statique C 0 et la charge maximale F 0 max pouvant prendre naissance. Le plus important dans ce rapport est l amplitude maximum, quand bien même celle-ci ne serait que momentanée. (11) S 0 = C 0 F 0 max S 0 = sécurité de charge statique ( ) C 0 = capacité de charge statique (N) F 0 max = charge statique maximum du guide à billes le plus sollicité (N) Recommandations relatives à la sécurité de charge statique pour différentes conditions de service Conditions de service S 0 Conditions de service normales Pour faibles chocs et vibrations Pour chocs et vibrations moyens Pour chocs et vibrations importants Pour paramètres de sollicitation inconnus Indépendamment de la sécurité de charge statique, il faut s assurer que la charge maximale admissible indiquée pour certains guidages à billes ne soit pas dépassée en service. cc Il faut en outre recalculer les liaisons vissés. Bien souvent, celles-ci sont plus faibles qu entre le rail et le guide lui-même. Compte tenu de la performance de la technique linéaire, les vis utilisées peuvent être soumises à une sollicitation trop importante. 233 Vous trouverez plus de caractéristiques techniques et d informations dans le manuel «Linear Motion Technology Handbook R310EN 2017».

20 20 Bosch Rexroth AG Guidages à billes sur rails R310FR 2202 ( ) Critères de sélection Forme de construction et exécution Guides à billes Domaine d application Capacité de charge Particularité Guides à billes standard en acier FNS R1651 1)2)5) R2001 3)4) Pour exigences de rigidité élevées Elevée A fixation par le haut et par le bas FLS R1653 1)2)5) R2002 3) Pour exigences de rigidité très élevées Très élevée A fixation par le haut et par le bas FKS R1665 R2000 3) Pour encombrement longitudinal limité Moyenne A fixation par le haut et par le bas En complément à DIN SNS R1622 1)2)5) R2011 3)4) Pour encombrement latéral limité Elevée A fixation par le haut SLS R1623 1)2)5) R2012 3) Pour encombrement latéral limité Très élevée A fixation par le haut SKS R1666 R2010 3) Pour encombrements longitudinal et latéral limités Moyenne A fixation par le haut SNH R1621 1)2)5) SLH R1624 1)2)5) Pour encombrement latéral limité et exigences de rigidité élevées Pour encombrement latéral limité et exigences de rigidité élevées Elevée Très élevée Rigidité supérieure à celle de SNS Rigidité supérieure à celle de SLS Guides à billes standard en acier et Resist CR FNN R1693 FKN R1663 Pour encombrement en hauteur limité Pour encombrement longitudinal et en hauteur limité Elevée Moyenne Rigidité inférieure à celle de FNS Non défini dans DIN Rigidité inférieure à celle de FKS Non défini dans DIN SNN R1694 Pour encombrement latéral et en hauteur limité Elevée Rigidité inférieure à celle de SNS Non défini dans DIN SKN R1664 Pour encombrements en hauteur, longitudinal et latéral limités Moyenne Rigidité inférieure à celle de SKS Non défini dans DIN ) Guides à billes pour charges lourdes 2) Guides à billes haute précision 3) Resist NR 4) Resist NR II 5) Resist CR

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