DIN 637-2016 Rolling bearings - Safety regulations for dimensioning and operation of profiled rail guides with recirculating rolling elements Text in German and English《滚动轴承 带再循环滚动.pdf

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1、Dezember 2016DEUTSCHE NORM Preisgruppe 13DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 21.100.20!%+=“2580826www.din.deDIN 637Wlzlager Sicherheitstechnische Festlegungen f

2、r Dimensionierung und Betrieb von Profilschienenfhrungen mit Wlzkrperumlauf;Text Deutsch und EnglischRolling bearings Safety regulations for dimensioning and operation of profiled rail guides with recirculating rolling elements;Text in German and EnglishRoulements Spcifications de scurit pour le dim

3、ensionnement et lopration de guidages rail profil derecirculation dlments roulants;Texte en allemand et anglaisAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 637:2013-08Siehe Anwendungsbeginnwww.beuth.deGesamtumfang 47 SeitenDDIN-Normenausschuss Wlz- und Gleitlager (NAWGL

4、)DIN 637:2016-12 2 Anwendungsbeginn Anwendungsbeginn dieser Norm ist 2016-12-01. Inhalt Seite Vorwort 3 1 Anwendungsbereich . 4 2 Normative Verweisungen . 4 3 Begriffe und Symbole . 4 4 Verfahren zur Auswahl einer Profilschienenfhrung 6 5 Anforderungen . 8 5.1 Dimensionierung . 8 5.1.1 Schraubenverb

5、indungen 8 5.1.2 Statische und dynamische Tragfhigkeit 12 5.1.3 Anschlusskonstruktion Fixierung von Fhrungswagen und Schiene . 18 5.2 Risikominimierung bei Einsatz von Profilschienenfhrungen 20 5.3 Transport, Verpackung und Lagerung . 21 5.3.1 Allgemeines . 21 5.3.2 Sicherheitsvorkehrungen whrend de

6、s Transportes 21 5.3.3 Sicherheitsrelevante Hinweise zur Verpackung 22 5.3.4 Hinweise zur korrekten Lagerung 22 Literaturhinweise . 23 DIN 637:2016-12 3 Vorwort Diese Norm enthlt sicherheitstechnische Festlegungen. Diese Norm wurde vom Arbeitsausschuss NA 118-01-11 AA Linear-Wlzlager einschlielich T

7、eile und Zubehr“ im DIN-Normenausschuss Wlz- und Gleitlager (NAWGL), erarbeitet. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. Das DIN und/oder die DKE sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifi

8、zieren. nderungen Gegenber der DIN 637:2013-08 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Das Wort Linearfhrung“ wurde im gesamten Dokument mit dem Wort Profilschienenfhrung“ ersetzt; b) Abschnitt 3 Begriffe und Symbole“ berarbeitet; c) Abschnitt 5 Anforderungen“ thematisch umstrukturiert; d) Bezeich

9、nungen in Tabelle 2 gendert; e) Bild 4 berarbeitet; f) Erweiterung der Unterabschnitte 5.2 und 5.3. Frhere Ausgaben DIN 637: 2013-08 DIN 637:2016-12 4 1 Anwendungsbereich Diese Norm gilt fr Profilschienenfhrungen mit Wlzkrperumlauf nach DIN ISO 12090-1 und DIN ISO 12090-2 und enthlt sicherheitstechn

10、ische Festlegungen fr Dimensionierung und Betrieb. Sie dient dazu, Gefahrenpotentiale bei Verwendung von Profilschienenfhrungen zu reduzieren sowie Restrisiken zu beurteilen und erleichtert damit Herstellern von Maschinen, die Profilschienenfhrungen mit Wlzkrperumlauf verwenden, die Anwendung der Ma

11、schinenrichtlinie 2006/42/EG. ANMERKUNG Unter Anwender von Profilschienenfhrungen sind z. B. Maschinenhersteller, Anlagenbauer, Systemintegratoren und andere Inverkehrbringer gemeint. 2 Normative Verweisungen Die folgenden Dokumente, die in diesem Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werden, s

12、ind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN EN ISO 898-1, Mechanische Eigenschaften von Verbindungse

13、lementen aus Kohlenstoffstahl und legiertem Stahl Teil 1: Schrauben mit festgelegten Festigkeitsklassen Regelgewinde und Feingewinde DIN ISO 281, Wlzlager Dynamische Tragzahlen und nominelle Lebensdauer DIN ISO 14728-1, Wlzlager Linear-Wlzlager Teil 1: Dynamische Tragzahlen und nominelle Lebensdauer

14、 DIN ISO 14728-2, Wlzlager Linear-Wlzlager Teil 2: Statische Tragzahlen DIN ISO 12090-1, Wlzlager Profilschienenfhrungen mit kompakten Kugel- oder Rollenumlaufwagen Teil 1: Mae und Toleranzen fr Serie 1, 2 und 3 DIN ISO 12090-2, Wlzlager Profilschienenfhrungen mit kompakten Kugel- oder Rollenumlaufw

15、agen Teil 2: Mae und Toleranzen fr Serie 4 und 5 ISO 15241, Rolling bearings Symbols for physical quantities 3 Begriffe und Symbole Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe und Symbole nach DIN ISO 281, DIN ISO 14728-1, DIN ISO 14728-2 und ISO 15241 und die folgenden Symbole. a1 Lebensd

16、auerbeiwert fr die Zuverlssigkeit C0statische Tragzahl, in Newton (N) Cdyndynamische Tragzahl, in Newton (N) C50B dynamische Tragzahl fr Profilschienenfhrung mit kompaktem Kugelwagen, errechnet fr eine nominelle Lebensdauer von 5 104m (Basis 50 km), in Newton (N) C50R dynamische Tragzahl fr Profilsc

17、hienenfhrung mit kompaktem Rollenwagen, errechnet fr eine nominelle Lebensdauer von 5 104m (Basis 50 km), in Newton (N) C100 dynamische Tragzahl nach DIN ISO 14728-1 von 105m(Basis 100 km), in Newton (N) DIN 637:2016-12 5 C100B dynamische Tragzahl fr Profilschienenfhrung mit kompaktem Kugelwagen, er

18、rechnet fr eine nominelle Lebensdauer von 105m (Basis 100 km), in Newton (N) C100R dynamische Tragzahl fr Profilschienenfhrung mit kompaktem Rollenwagen, errechnet fr eine nominelle Lebensdauer von 105m (Basis 100 km), in Newton (N) d2Durchmesser der Senkbohrung fr Bolzen zur Befestigung des Fhrungs

19、wagens e Mazahl der Lebensdauerstreuung, die experimentell ermittelte Weibull-Steigung (ca. 1,5) Fquivalente Last, in Newton (N) Fi Belastung innerhalb des Zeitanteils, in Newton (N) FS, maxmaximale statische Seitenlast, in Newton (N) F(t) Belastung ber Zeit, in Newton (N) Fy Lastanteil in y-Richtun

20、g, in Newton (N) Fz Lastanteil in z-Richtung, in Newton (N) FZug,maxmaximale statische Zugbelastung, in Newton (N) G Bezeichnung des Innengewindes des Fhrungswagens L10nominelle Lebensdauer bezogen auf eine berlebenswahrscheinlichkeit von 90 %, in Kilometer (km) L10hnominelle Lebensdauer bezogen auf

21、 eine berlebenswahrscheinlichkeit von 90 % in Stunden (h) Lnamodifizierte nominelle Lebensdauer, in Kilometer (km) M Moment, in Newtonmeter (Nm) M0 statische Momententragfhigkeit, in Newtonmeter (Nm) M0x statische Momententragfhigkeit um die Momentenachse x, in Newtonmeter (Nm) M0y statische Momente

22、ntragfhigkeit um die Momentenachse y, in Newtonmeter (Nm) M0z statische Momententragfhigkeit um die Momentenachse z, in Newtonmeter (Nm) MA Anzugsmoment, in Newtonmeter (Nm) Mdyndynamisches Moment, in Newtonmeter (Nm) Mdynx dynamisches Moment um die Momentenachse x, in Newtonmeter (Nm) Mdyny dynamis

23、ches Moment um die Momentenachse y, in Newtonmeter (Nm) Mdynz dynamisches Moment um die Momentenachse z, in Newtonmeter (Nm) DIN 637:2016-12 6 Mt,maxmaximales Moment, in Newtonmeter (Nm) N1 Bezeichnung des Bohrungsdurchmessers der Profilschienenfhrung P0 quivalente statische Last, in Newton (N) P dy

24、namische quivalente Belastung, in Newton (N) pLebensdauerexponent (fr Kugelumlauffhrungen p = 3; fr Rollenumlauffhrungen p = 10/3) qi Zeitanteil der Wirkdauer, in Prozent (%) s0statischer Tragsicherheitsfaktor S berlebenswahrscheinlichkeit (Erlebenswahrscheinlichkeit), in Prozent (%) vi Geschwindigk

25、eit innerhalb des Zeitanteils, in Meter je Minute (m/min) vmmittlere Geschwindigkeit, in Meter je Minute (m/min) v(t) Geschwindigkeit ber Zeit, in Meter je Minute (m/min) 4 Verfahren zur Auswahl einer Profilschienenfhrung Die Produktdokumentationen der Hersteller der Profilschienenfhrungen sind bei

26、der Auswahl der Profilschienenfhrungen durch den Hersteller der Maschine unbedingt einzuhalten. Insbesondere sind hierzu die folgenden Eigenschaften und Bedingungen der Profilschienenfhrung zu beachten: a) Form- und Lagetoleranzen; b) Dynamikgrenzen; c) Belastung; d) Schmierung; e) Umgebungsbedingun

27、gen der Profilschienenfhrung (z. B. Luftfeuchte). Die Auswahl einer Profilschienenfhrung kann durch die Verfahrensanweisung nach Bild 1 untersttzt werden. Diese Verfahrensanweisung enthlt Verweise auf Abschnitte dieser Norm mit detaillierten Angaben. DIN 637:2016-12 7 Bild 1 Auswahl einer Profilschi

28、enenfhrung DIN 637:2016-12 8 5 Anforderungen 5.1 Dimensionierung 5.1.1 Schraubenverbindungen 5.1.1.1 Allgemeines Die maximale Belastbarkeit einer Fhrung wird nicht nur durch die statische und dynamische Tragfhigkeit der Wlzkontakte bestimmt, sondern wesentlich durch die Schraubverbindung von Schiene

29、 und Fhrungswagen. Dabei sind die Gewindedurchmesser und Bohrungsabstnde in DIN ISO 12090-1 und DIN ISO 12090-2 festgelegt. Nicht festgelegt ist die Schraubengte. Aus dieser resultiert die zulssige Zugspannung sowie die Bruchkraft eines Schraubenschaftes. ACHTUNG Es ist darauf zu achten, dass im Fhr

30、ungswagen und in der Schiene alle zur Verfgung stehenden Befestigungsbohrungen zu nutzen sind. Die im Abschnitt 5.1 genannten Belastungswerte gelten fr eine Mindestanzahl von 3 aufeinanderfolgenden Befestigungsbohrungen in der Schiene. 5.1.1.2 Schraubengte Um die Bruchsicherheit im Falle einer Kolli

31、sion von bewegten Achsen zu erhhen, sollten fr Profilschienenfhrungen mglichst Schrauben der Festigkeitsklasse 12.9 nach DIN EN ISO 898-1 verwendet werden. Grundstzlich sind Festigkeitsklassen nach DIN EN ISO 898-1 von 8.8 bis 12.9 einsetzbar. 5.1.1.3 Anzugsmomente Typische Anzugsmomente von Schraub

32、en der Festigkeitsklasse 8.8 nach DIN EN ISO 898-1 siehe Tabelle 1 fr Profilschienenfhrungen nach DIN ISO 12090-1. Tabelle 1 Anzugsmomente fr Profilschienenfhrungen Baugre Fhrungswagen Serie 1 Fhrungswagen Serie 2, 3 Schiene von oben verschraubt von unten verschraubt von oben verschraubt von oben ve

33、rschraubt G MAd2MAG MAN1MANm Nm Nm Nm 15 M5 6 M4 3 M4 3 M4 3 20 M6 10 M5 6 M5 6 M5 6 25 M8 25 M6 10 M6 10 M6 10 30 M10 49 M8 24 M8 25 M8 24 35 M10 49 M8 24 M8 25 M8 24 45 M12 83 M10 48 M10 49 M12 83 55 M14 130 M12 81 M12 83 M14 130 65 M16 200 M14 130 M16 200 M16 200 85 M20 410 M16 200 M20 410 100 M2

34、0 410 M16 200 M16 200 M24 700 125 M27 1040 M24 700 M24 710 M30 1 400 DIN 637:2016-12 9 ACHTUNG Bei der Verwendung von Schrauben der Festigkeitsklasse 12.9 nach DIN EN ISO 898-1 mssen unbedingt die Herstellerangaben fr die zulssigen Anzugsmomente bei der Montage beachtet werden. Diese knnen von VDI 2

35、230 Blatt 1 abweichen. Die Bruchkraft der Schraube ist dabei vom Anzugsmoment unabhngig. 5.1.1.4 Maximale Krfte und Momente von Profilschienenfhrungen nach DIN ISO 12090-1 Die maximale Belastung einer Profilschienenfhrung darf nicht nur durch die statischen Tragfhigkeiten C0nach ISO 14728-2 und die

36、statischen Momente M0xder Wlzkontakte bestimmt werden. Fr ihre Ermittlung mssen auch die Schraubenverbindungen betrachtet werden. Fhrungswagen werden in der Regel mit 4 oder 6 Schrauben befestigt. Fhrungsschienen mssen in regelmigen Abstnden ber eine einreihige Schraubverbindung verfgen. Steht der F

37、hrungswagen exakt ber einer Schienenschraube, nimmt diese den grten Anteil an Belastung auf. Aus diesem Grund muss bei der Betrachtung der Belastungsfhigkeit auf die Lnge des Fhrungswagens, die Abstnde der Schienenbohrungen, die Schraubengre und die Breite der Schienenauflageflche geachtet werden. D

38、as Rutschen oder Klaffen bei berschreitung einer maximalen Lastgrenze wird in erster Linie durch die Verschraubung der Schiene bestimmt. Tabelle 2 zeigt die zulssigen statischen Zugkrfte und Momente um die Fhrungsachse fr Profilschienenfhrungen in verschiedenen Ausfhrungen fr Schraubenanzugsmomente

39、mit der Festigkeitsklasse nach DIN EN ISO 898-1 8.8 nach Tabelle 1. Bild 2 dient der Veranschaulichung hierzu. Bild 2 Veranschaulichung statische Zugkrfte und Momente DIN 637:2016-12 10 Tabelle 2 Maximale statische Zugbelastungen und Momente von Profilschienenfhrungen auf Basis der Schraubenverbindu

40、ng mit Schrauben der Festigkeitsklasse 8.8 nach DIN EN ISO 898-1 Bau-gre Kugelumlauffhrung Rollenumlauffhrung kurzer Fhrungswagen 1M, 2M, 3M normaler Fhrungswagen 1L, 2L, 3L langer Fhrungswagen 1M, 2M, 3M normaler Fhrungswagen 1L, 2L, 3L langer Fhrungswagen FZug,max Mt,max FZug,max Mt,max FZug,max M

41、t,max FZug,max Mt,max FZug,max Mt,max N Nm N Nm N Nm N Nm N Nm 15 3 200 22 3 700 26 4 200 30 7 400 52 8 500 60 20 5 500 51 6 400 60 7 300 68 12 700 120 14 600 140 25 8 100 87 9 400 100 10 800 120 18 800 200 21 500 230 30 15 900 210 18 500 240 21 100 280 37 000 490 42 300 560 35 15 800 250 18 500 300

42、 21 100 340 36 900 590 42 200 680 45 39 300 830 45 900 970 52 400 1 100 91 700 1 900 104 800 2 200 55 54 600 1 400 63 700 1 600 72 800 1 800 127 400 3 200 145 600 3 600 65 75 600 2 200 88 200 2 600 100 800 3 000 176 400 5 200 201 700 6 000 85 124 700 5 000 145 500 5 800 166 300 6 600 291 000 11 600

43、332 600 13 300 100 179 700 8 400 209 700 9 900 239 600 11 300 419 400 19 700 479 300 22 500 125 290 400 17 100 338 900 19 900 387 300 22 800 677 700 39 800 774 500 45 500 Werden die Krfte in Zugrichtung und Momentenlast (siehe Tabelle 2) um die Fhrungsachse berschritten, mssen die Schraubverbindunge

44、n erneut geprft werden. ANMERKUNG Eine berschreitung kann zum Lockern der Schraubverbindung fhren. ACHTUNG Bei dynamischer Beanspruchung sind die Krfte und Momente nach Tabelle 2 um mindestens 35 % als Richtwert abzuwerten. Weitere Krfte und Momente (abweichend von Bild 2) sind bei Bedarf zu bercksi

45、chtigen. Fr den sicheren Aufbau mssen Anschlagleisten an Fhrungswagen und Schiene (siehe Bild 11) verwendet werden. Falls keine Anschlagleisten am Fhrungswagen oder der Schiene verwendet werden, dann ist bei Belastung in Seitenrichtung (siehe Bild 3) ein Verrutschen der Fhrung mglich, sobald die Sei

46、tenkrfte in Tabelle 3 berschritten werden. Die angegebenen maximalen Seitenlasten gelten fr die Schraubenfestigkeitsklasse 8.8 nach DIN EN ISO 898-1 und eine Anschlusskonstruktion aus Stahl oder Guss. Bild 3 Veranschaulichung Belastung in Seitenrichtung DIN 637:2016-12 11 Tabelle 3 Maximale statisch

47、e Seitenlast ohne Anschlagleisten bei Festigkeitsklasse 8.8 nach DIN EN ISO 898-1 Baugre Kugelumlauffhrung Rollenumlauffhrung kurzer Fhrungswagen 1M, 2M, 3M normaler Fhrungswagen 1L; 2L, 3L langer Fhrungswagen 1M, 2M, 3M normaler Fhrungswagen 1L; 2L, 3L langer Fhrungswagen FS,maxFS,maxFS,maxFS,maxFS

48、,maxN N N N N 15 240 280 320 550 630 20 410 480 550 960 1 100 25 610 710 810 1 400 1 600 30 1 200 1 400 1 600 2 800 3 200 35 1 200 1 400 1 600 2 800 3 200 45 3 000 3 400 3 900 6 900 7 900 55 4 100 4 800 5 500 9 600 10 900 65 5 700 6 600 7 600 13 200 15 100 85 9 400 10 900 12 500 21 800 25 000 100 13

49、 500 15 700 18 000 31 500 36 000 125 21 800 25 400 29 000 50 800 58 100 Die in den Bildern 2 und 3 dargestellten maximalen Belastungen gelten ausschlielich fr ideal steife Anbindungsflchen der Anschlusskonstruktion. Bei labilen Anschlussflchen steigen die internen Zwangskrfte auf den Wlzkrpersatz der Fhru