一軸アクチュエータの選定方法

選定方法

1. ストローク、および下記定格一覧から、LXアクチュエータの呼び形式を選定。
2. 使用速度が、（表2）に示した最高速度以内になるようにボールねじリードを決定。（この時点では、仮選定となります）
3. レール部に作用する荷重を検討し、「計算（寿命計算例）」の「等価荷重」にある①式 もしくは②式に代入。各工程の等価荷重Feを求め、「計算（寿命計算例）」の「平均荷重」にある③式に代入し、平均荷重Fmを求め寿命を計算する。
4. ボールねじ、サポート軸受に作用する荷重を検討。「計算（寿命計算例）」の「平均荷重」にある③式に代入し、平均荷重Fmを求め寿命を計算する。

定格荷重（表1） ^*1

		レール部			ボールねじ部						軸受部（固定側） 軸方向
Type	ブロック	基本動 定格荷重 C（N）	基本静 定格荷重 C（0N）	ラジアルすきま （μm）	基本動 定格荷重 Ca（N）	基本静 定格荷重 C0a（N）	ねじ軸径 （mm）	リード （mm）	谷径	ボール 中心径 （mm）	基本動 定格荷重 Ca（N）	静的許容荷重 P0a（N）
LX1502	ロング	2072	3701	－3～0	208	265	5	2	4.534	5.15	678	415
LX2001	ロング	3277	6199	－3～0	482	642	6	1	5.3	6.15	730	461
LX2005					822	1026	6	5	4.918	6.3
LX2602	ロング	6522	11871	－4～0	1712	2251	8	2	6.4	8.3	1637	1205
LX2605					1600	2097	8	5	6.46	8.3
LX2610					782	961	8	10	6.46	8.3
LX3005－B	ロング	9732	17218	－4～0	1831	2389	10	5	8.2	10.3	2072	2197
LX3010－B					1129	1386	10	10	8.2	10.3
LX3005－S	ショート	6305	9271	－4～0	1831	2389	10	5	8.2	10.3	2702	2197
LX3010－S					1129	1386	10	10	8.2	10.3
LX4510－B	ロング	18450	32441	－6～0	4167	5945	15	10	11.7	15.5	4355	4106
LX4520－B					2499	3381	15	20	11.7	15.75
LX4510－S	ショート	11826	17175	－6～0	4167	5945	15	10	11.7	15.5	4355	4106
LX4520－S					2499	3381	15	20	11.7	15.75

最高移動速度（表2） ^*2

最高速度（mm/sec）

Type	リード （mm）	レール長さ　L（mm）
		75	80	100	125	150	175	200	250	300	350	400	450	500	550	600
LX15	2	330	－	330	330	330	330	330	－	－	－	－	－	－	－	－
LX20	1	－	190	190	－	190	－	190	－	－	－	－	－	－	－	－
	5	－	－	694	－	694	－	694	694	633	－	－	－	－	－	－
LX26	2	－	－	290	－	290	－	290	290	290	－	－	－	－	－	－
	5	－	－	－	－	521	－	521	521	521	521	446	－	－	－	－
	10	－	－	－	－	1040	－	1040	1040	1040	1040	890	－	－	－	－
LX30	5	－	－	－	410	410	－	410	410	410	410	410	410	370	300	250
	10	－	－	－	－	830	－	830	830	830	830	830	830	740	600	500

Type	リード （mm）	レール長さ　L（mm）
		340	390	440	490	540	590
LX45	10	550	550	550	550	550	550
	20	1110	1110	1110	1110	1110	1110

レール部モーメント等価係数（表3）

Type	ブロック数	Kp	Ky	Kr
LX15□□	1個	0.2762	0.2762	0.0894
LX20□□	1個	0.2279	0.2279	0.0667
	2個密着	0.1443	0.1443	0.0668
LX26□□	1個	0.1698	0.1698	0.0527
	2個密着	0.1136	0.1136	0.0527
LX30□□	1個	0.1367	0.1367	0.0445
	2個密着	0.0917	0.0917	0.0445
LX45□□	1個	0.1115	0.1115	0.0334
	2個密着	0.0840	0.0840	0.0334

レール部静的許容荷重・静的許容モーメント（表4） ^*3

Type	ブロック数	ブロック種類	静的許容荷重（N）	静的許容モーメント （N・m）
			水平	Ma	Mb	Mc
LX15	1	ロング	3701	13	13	41
LX20	1	ロング	6199	27	27	93
	2		12398	353	353	186
LX26	1	ロング	11871	70	70	225
	2		23742	902	902	450
LX30	1	ロング	17218	126	126	387
	2		34436	1515	1515	774
	1	ショート	9271	63	63	208
	2		18542	579	579	417
LX45	1	ロング	32441	291	291	972
	2		64882	3945	3945	1944
	1	ショート	17175	145	145	515
	2		34350	1444	1444	1029

表荷重係数 fw（表6）

振動・衝撃	速度	fw
微	微速の場合　V≦0.25m/s	1～1.2
小	低速の場合　0.25m/s＜V≦ 1m/s	1.2～1.5
中	中速の場合　1m/s＜V≦2m/s	1.5～2
大	高速の場合　2m/s＜V	2～3.5

寿命

LXアクチュエータは、レール部・ボールねじ・支持軸受けの各寿命を計算し、この結果の一番短い値を、アクチュエータの寿命として決定します。

検討（選定）

負荷質量W（kg）、最高速度V（mm/s）から仮の型番を選定します。次に、加速度・最高速度・ストロークから、速度線図を作成します。この速度線図を作成できる条件が、選定計算の基本となります。

計算（寿命計算例）

LXアクチュエータのレール部に作用する荷重作用状態（図2）を検討し、各々の荷重を下記式（シングルナットブロック仕様は①式・ダブルナットブロック仕様は②式）に代入して等価荷重Feを求めます。

等価荷重

モーメント荷重を受けながら使用する場合には、表3のレール部モーメント等価係数を乗じて荷重計算を行ってください。
等価荷重Feを求める式①および②においてFH、FV、KpMa、KyMb、KrMcのうち最大のものを1.0それ以外を0.5とする

平均荷重

LXアクチュエータは、加減速に伴いMa・Mbが変動しますので、③式より平均荷重Fmを求めます。

レール部寿命

LXアクチュエータのレール部の寿命は、④式より求めます。

ストローク長さと毎分往復回数が一定の場合、寿命時間は⑤式によって算出できます。

ボールねじ部・支持部寿命

軸方向にかかる荷重から平均荷重を求めます。ボールねじ・支持部ともに⑥式より計算します。平均荷重は、③式より求めます。

定格寿命計算例

1.使用条件

2.検討（仮選定）

移動距離200mmを、加速度833mm/s²および最高速度250mm/sで使用する。これらの条件から、LX26シリーズを使用すると仮定する。（選定ソフトは、ミスミホームページ内で、お客様登録後に使用可能です。）

3.計算：レール部の検討

ナットブロック1個使用の条件に合わせ、表のモーメント等価係数を乗じて負荷荷重に換算します。

■ナットブロックの負荷荷重

1）等速時

2）加速時

3）減速時

静的安全係数

■定格寿命

軸方向平均荷重

定格寿命

3.計算：ボールねじ部の検討

速度線図より、各部の軸方向荷重を求め、平均荷重を求めます。

■ボールねじ部寿命

軸方向荷重
1）等速時

2）加速時

3）減速時

静的安全係数

■座屈荷重

■許容引張圧縮荷重

■危険速度

■DN値

■定格寿命

軸方向平均荷重

定格寿命

3.計算：支持軸受部の検討

軸方向荷重

静的安全係数

■定格寿命

軸方向平均荷重

定格寿命