滚动直线导轨副的选用方法

滚动导轨副选型指导

P-法向载荷（N）
3、寿命L 寿命L 在相同的工作条件下，使一批相同构造和尺寸的导轨组件分别运行，在其中90%的导轨组件尚未出现疲劳现象之前，滑块相对于导轨运动距离的总和或一定运动速度下的工作小时数。在实际的导轨系统中，为了充分发挥滚动直线导轨副的性能，与钢球接触的滚道表面的硬度应在HRC58～64之间。若滚道表面硬度较低，则额定动载荷减少，导轨的额定寿命将会降低。因此，导轨的额定动载荷、额定静载荷应乘以硬度系数fH。左下图所示为对应不同的滚道面硬度时的硬度系数fH。
-3
四个滑块的载荷为:P1=P2=P3=P4=(16+2)/4=4.5kN
3
L=5 0×
fH ×f T×f c fw
50
C Pc
1/ 3
可以计算出： ≥ 20275.2 C
×
4 . 5 X 1 .5 = 61. 68(kN )=629 4 (kgf ) 0.8 1
用户可选用HTSD-LG45AA P1 2×1620 D 滚动直线导轨副。其额定动载荷值为：7450kgf，额定静载荷值为：10500kgf。
因此，考虑导轨面硬度、温度、接触状况以及使用条件时，导轨副的额定寿命按以下公式计算：使用滚珠导轨副的场合：
L = 50 x fH x fT x fC fW C PC
3
使用滚柱导轨副的场合： L=1 00 x 使用寿命（时间）计算：
fH x fT x fC fW
C PC
10 3
L x1 0 3 In= 2 L s x n x 6 0 （小时） x
0
滚道面的硬度系数f H
温度系数f T
在计算额定寿命时，还应考虑外部作用载荷及使用场合的影响，物体的重量、运动速度所引起惯性力的变化，为此引入载荷系数fW。不同使用条件下fW取值，见左下表。滚动直线导轨在大部分工作场合是由2个或2个以上的滑块组合使用，因此必须考虑其负荷分布的均匀性对寿命的影响，在计算时引入接触系数fC。接触系数与同一根导轨轴上滑块数的关系见右下表。

直线导轨副的选型

滚珠直线导轨副的选用及计算1、计算载荷滚珠直线导轨副除具有抗上下、左右四方向的力以外，还能承受左右扭转、前后翻转和平面扭转三个方向的扭矩。

在选用时，除了需对受力状态（水平、竖直，侧卧等），受力结构（受力点与支撑间产生的扭矩）以及起停时的惯性力等进行受力分析外，还需对运动过程的受力变化对导向系统产生的影响进行评估。

载荷的选取围绕单个滑座所受的合力进行（静态受力分析按照理论力学常规计算），通常根据载荷在行程内的变化分段核算，若某个滑座在总行程L（mm）内的L1，L2，……Ln（mm）段内所受的载荷分别为P1，P2，……Pn（KN），则计算载荷Pc为：Pc=（KN）对于载荷呈线性变化的情况，Pc可简化成：Pc=（Pmin+2Pmax）/3 （KN）对于荷呈全波正弦曲线变化的情况，Pc可简化成：Pc=0.65Pmax（KN）对于载荷呈半波正弦曲线变化的情况，Pc可简化成：Pc=0.75Pmax （KN）对于同时承受扭矩M（Nm）负载的情况，Pc=P0+C0×M/Mt（KN）其中，P0：载荷合力，（KN）C0：滑座的额定静载荷，参见“滚珠直线导轨副的系列参数”，（KN）Mt：对应方向的额定扭矩，参见“滚珠直线导轨副的系列参数”，（Nm）另外，除计算Pc值外，还需计算最大合力，若最大合力大于滚珠直线导轨副的额定静载荷C0，则须增大导轨规格。

额定静载荷是指滚珠直线导轨副承受的使滚珠和滚道产生万分之一滚珠直径的弹性形变时的静止合力。

大于额定静载荷会产生塑性破坏。

2、计算额定寿命滚珠直线导轨副寿命的衡量标准为：在允许的环境条件中，在承受负载等于额定动载荷C（KN）的情况下，连续导向行程达到50Km（基准行程寿命）时有95%（基准可靠度）不产生材料疲劳破坏。

由此可得滚珠直线导轨副的额定行程寿命L为：L=(Km)其中，C：滑座的额定动载荷，参见“滚珠直线导轨副的系列参数”，（KN）Pc：计算载荷，（KN）fh：硬度系数，HRC58为基准硬度，低于HRC58时额定动载荷锐减。

导轨的设计与选择

一、导轨的设计与选择。

1、对导轨的要求1）导轨精度高导轨精度是指机床的运动部件沿导轨移动时的直线和它与有关基面之间的相互位置的准确性。

无论在空载或切削工件时导轨都应有足够的导轨精度，这是对导轨的基本要求。

2）耐磨性能好导轨的耐磨性是指导轨在长期使用过程中保持一定导向精度的能力。

因导轨在工作过程中难免磨损，所以应力求减少磨损量，并在磨损后能自动补偿或便于调整。

3）足够的刚度导轨受力变形会影响部件之间的导向精度和相对位置，因此要求轨道应有足够的刚度。

4）低速运动平稳性要使导轨的摩擦阻力小，运动轻便，低速运动时无爬行现象。

5）结构简单、工艺性好导轨的制造和维修要方便，在使用时便于调整和维护。

2、对导轨的技术要求1）导轨的精度要求滑动导轨，不管是V-平型还是平-平型，导轨面的平面度通常取0.01~0.015mm,长度方面的直线度通常取0.005~0.01mm；侧导向面的直线度取0.01~0.015mm,侧导向面之间的平行度取0.01~0.015mm,侧导向面对导轨地面的垂直度取0.005~0.01mm。

2）导轨的热处理数控机床的开动率普遍都很高，这就要求导轨具有较高的耐磨性，以提高其精度保持性。

为此，导轨大多需要淬火处理。

导轨淬火的方式有中频淬火、超音频淬火、火焰淬火等，其中用的较多的是前两种方式。

二、导轨的种类和特点导轨按运动轨迹可分为直线运动导轨和圆运动导轨；按工作性质可分为主运动导轨、进给运动导轨和调整导轨；按接触面的摩擦性质可分为滑动导轨、滚动导轨和静压导轨等三大类。

1）滑动导轨：是一种做滑动摩擦的普通导轨。

滑动导轨的优点是结构简单，使用维护方便，缺点是未形成完全液体摩擦时低速易爬行，磨损大，寿命短，运动精度不稳定。

滑动导轨一般用于普通机床和冶金设备上。

2）滚动导轨的特点是：摩擦阻力小，运动轻便灵活；磨损小，能长期保持精度；动、静摩擦系数差别小，低速时不易出现"爬行"现象，故运动均匀平稳。

凯特精机关于直线导轨副的选型流程

凯特精机对于直线导轨副的选型流程直线导轨是一种传输运动，是从指定的点到下一个点的往复直线运动，直线导轨被广泛应用于精密设备，以及多轴机床、冲床、磨床机、食品包装机等工业机械的滑动部件。

直线导轨副的选型，需要根据使用条件、负载能力、预期寿命所选用，直线导轨副的选型流程：1、使用条件设定：设备结构，导轨安装空间、安装状态，使用寿命刚性，精度要求及使用环境。

2、选用系列产品：考虑负载的大小、刚性、摩擦，选择适合系列产品。

3、选用精度等级：B、C、D、E、F等级根据设备精度要求决定。

4、假定滑块的尺寸及数量：根据机械、导轨和丝杆等均衡综合考虑或经验可暂时确定型号。

5、计算滑块的最大负荷：按滑块负载计算单个滑块的最大负荷。

6、计算静载荷安全系数：确认静载荷安全系数是否超过规定的下限值。

7、选用预紧：根据刚性需求及安装面精度选用。

8、确认刚性：根据负载计算滑块弹性位移。

9、计算使用寿命：计算寿命，确认是否负荷使用条件。

10、润滑选用：可选用润滑油或润滑脂。

11、防尘方式：根据条件选择合适配量。

关于凯特精机滚动直线导轨副的安装要求如下：1、使用油石将导轨基准面的毛刺及细微凸出的部分擦去、修直，并用布擦干净。

然后用挥发性液体擦干净，导轨上的防锈油也要先清洗干净。

2、导轨的侧基准面靠在定位台阶侧基准B面后，通过螺钉预固定在床身基准A 面上，拧紧力不要太大，用压板将导轨压紧，使导轨底面与基准面紧密接合即可。

3、当导轨底面与基准面紧密接合后，就可以使用力矩扳手从中间开始按交叉顺序向两端拧紧，逐个拧紧导轨的安装螺钉。

利用双导轨定位时，两条导轨都应该按照上述方法安装；当采用单导轨定位方式时，其中一条导轨的侧面不定位时，应该用夹具对其进行校调。

安装完毕后，注意检查导轨的润滑和防尘防护，检查其行程内运行的灵活轻便性，摩擦力在全行程内是否变化较大。

以上方法仅适用于导轨跨距较小时的情况，当跨距较大时，凯特精机建议用户先把工作台安装固定在基准导轨的滑块上，非基准导轨两个滑块则用安装螺钉轻轻与工作台连接，通过千分表的读数，调整非基准侧导轨，然后再用力矩扳手逐个拧紧导轨的安装螺钉。

导轨的选型和计算

导轨的选型及计算按结构特点与摩擦特性划分的导轨类型见表6-1[5],各类导轨的主要特点及应用列于表中。

表6-1 导轨类型特点及应用6、1 初选导轨型号及估算导轨长度X 方向初选导轨型号为494012GGB 20B AL2P -⨯ [6]具体数据见《机械设计手册》9-149 Y 方向初选导轨型号为4109022G G B20AAL 1-⨯P导轨的运动条件为常温,平稳,无冲击与震动为何选用滚动直线导轨副:1)滚动直线导轨副动静摩擦力之差很小,摩擦阻力小,随动性极好。

有利于提高数控系统的响应速度与灵敏度。

驱动功率小,只相当普通机械的十分之一。

2)承载能力大,刚度高。

3)能实现高速直线运动,起瞬时速度比滑动导轨提高10倍。

4)采用滚动直线导轨副可简化设计,制造与装配工作,保证质量,缩短时间,降低成本。

导轨的长度:由于导轨长度影响工作台的工作精度与高度,一般可根据滑块导向部分的长度来确定导轨长度。

其公式为:L=H+S+△l-S1-S2由此公式估算出Lx=940mm,Ly=1090mm其中L—导轨长度H—滑块的导向面长度S—滑块行程△l—封闭高度调节量S1—滑块到上死点时,滑块露出导轨部分的长度S2—滑块到下死点时,滑块露出导轨部分的长度6、2 计算滚动导轨副的距离额定寿命X方向的导轨计算X方向初选导轨型号为494012GGB20B AL2P-⨯,查表9、3-73[1]得,这种导轨的额定动,静载荷分别为Ca=13、6kN,Coa=20、3kN。

4个滑块的载荷按表9、3-48序号1的载荷计算式计算。

其中工作台的最大重量为:G=100×9、8=980NF1=F2=F3=F4=1/4(G1+F)=250N1)滚动导轨的额定寿命计算公式[6]为:L=(fh ftfc fa Ca/ fwPc)ε⨯K=27166km式中 L——额定寿命(km);Ca——额定动载荷(KN);P——当量动载荷(KN);Fmax——受力最大滑块所受的载荷(KN); Z——导轨上的滑块数;ε——指数,当导轨体为滚珠时,ε=3;当为滚柱时ε=10/3; K ——额定寿命单位(KM),滚珠时,K=50KM;滚柱时,K=100KM; fh ——硬度系数;fh ――(滚道实际硬度(HRC))。

导轨的选型及计算步骤

3.导轨负载的计算
滚动直线导轨副的每个滑块所受的负载受以下各种因素影响：导轨副的配置形式（水平，竖直等），工作台的重心和受力点的位置，切削阻力的作用，运动时的加速度等。下表为几种情况下作用于滚动直线导轨副的各个滑块上负载的计算。
用户可以根据所选导轨副的配置形式计算滚动直线导轨副的每个滑块所承受的载荷，然后根据后面提供的寿命计算方法来计算导轨副的寿命。
滚动体的数量取决于导轨的长度和刚度条件，每一条导轨上一般不少于12～16个。若数量过多，会因制造误差引起载荷分布不均匀。推荐取
导轨主要参数的计算
滚柱数量：
Zr
F 4b
上两式中，F为每条导轨所承受的载荷（N）； d为滚珠直径（mm）；b为滚柱长度（mm）。
导轨主要参数的计算
数控机床
Z
X、Y Z X、Y
√
√ √
√
√ √ √
为何采用滚动导轨副
导轨主要参数的计算
1.导轨的长度：
动导轨的长度：
S max L 2e l 2
静导轨的长度：
导轨主要参数的计算
2.滚动体的尺寸和数量
增大滚动体直径，可以减小摩擦系数和接触应力，不易产生滑动。若采用滚柱，推荐其直径d≥6～8mm，滚柱的长径比b／d＝1.5～2.0。
导轨主要参数的计算
导轨的选型及计算步骤
制作人：杨海琪
导轨副的选型
选用精度等级表
机床类型普通机床车床坐标精度等级 2 3 4 √ √ √ √ √ √ √ √ 5
X、Y
Z X Z X、Y Z X、Y Z X、Y √ √ √ √
√
√ √ √ √ √ √ √ √
铣床、加工中心
镗床磨床电加工机床数控精密工作台

直线滚动导轨的特点及选用

直线滚动导轨的特点及选用摘要：介绍了直线滚动导轨的性能特点及选用时涉及到的一些性能参数。

关键词：直线滚动导轨；寿命1、直线滚动导轨的特点直线滚动导轨在数控机床中有广泛的应用。

相对普通机床所用的滑动导轨而言，它有以下几方面的优点：1.1 定位精度高直线滚动导轨可使摩擦系数减小到滑动导轨的1/50。

由于动摩擦与静摩擦系数相差很小，运动灵活，可使驱动扭矩减少90%，因此，可将机床定位精度设定到超微米级。

1.2 降低机床造价并大幅度节约电力采用直线滚动导轨的机床由于摩擦阻力小，特别适用于反复进行起动、停止的往复运动，可使所需的动力源及动力传递机构小型化，减轻了重量，使机床所需电力降低90%，具有大幅度节能的效果。

1.3 可提高机床的运动速度直线滚动导轨由于摩擦阻力小，因此发热少，可实现机床的高速运动，提高机床的工作效率20～30%。

1.4 可长期维持机床的高精度对于滑动导轨面的流体润滑，由于油膜的浮动，产生的运动精度的误差是无法避免的。

在绝大多数情况下，流体润滑只限于边界区域，由金属接触而产生的直接摩擦是无法避免的，在这种摩擦中，大量的能量以摩擦损耗被浪费掉了。

与之相反，滚动接触由于摩擦耗能小．滚动面的摩擦损耗也相应减少，故能使直线滚动导轨系统长期处于高精度状态。

同时，由于使用润滑油也很少，大多数情况下只需脂润滑就足够了，这使得在机床的润滑系统设计及使用维护方面都变的非常容易了。

2、宜线滚动导轨的寿命在选用直线滚动导轨时，应对其本身的寿命进行初步验算。

当直线滚动导轨承受负荷并做滚动运动时，导轨面和滚动部分(钢珠或滚柱)就会不断地受到循环应力的作用，一旦达到临界值，滚动表面就会产生疲劳破损，在某些部位产生鱼鳞状剥离，这种现象称为表面剥落。

所谓直线滚动导轨的寿命，就是指导轨表面或滚动部分由于材料的滚动疲劳而发生表面剥落时为止总行走距离。

直线滚动导轨的寿命具有很大的分散性。

即使同批制造的产品，在同样运转条件下使用，其寿命也会有很大的差距。

直线（滚动）导轨的选型

直线（滚动）导轨的选型直线导轨的选型（上）（原创）2010-01-30 20:44前面说了一下滚珠丝杠选型的大致原则和注意的要点，今天有空，谈一谈直线导轨的大致选型步骤和方法：分类介绍：先说明一下，本文所说的直线导轨均指滚动直线导轨。

种类按滚动体类型分有滚珠导轨滚珠、滚柱导轨，前者包括交叉滚珠导轨，而交叉滚柱导轨则可归于后者。

按形状分有方轨（截面尺寸大致呈等边矩形）和扁轨（截面尺寸大致呈扁平的矩形），不说明的一般指方轨，扁轨的官方称呼是微型滚珠滑轨。

按制造结构分又可分成2排滚珠（或滚柱，下同）导轨、4排滚珠导轨等等。

型号编排介绍：目前直线导轨市场标准化程度相对比较高，除某些日本品牌之外多数种类各品牌之间可以替换，这也整个传动机械产品市场的趋势。

各厂家大致的型号编排规则有两类，一类是欧系，一类是日系，前者以德系产品为代表，编号比较复杂，主要是字母和数字混合编号，但是数字含义比较复杂，有的就干脆全是数字，中间以点号隔开，比如：123.123.12.123.1。

日系产品以日本产品为代表，编号相对简单一点，大致方式也是字母和数字，一般前面是数字，表示产品系列，后面的数字表示相关规格尺寸，例如轨的宽度、长度、滑块数量等，再后面的字母表示其他如形状精度等指标。

上述描述是指大致编号原则，具体型号请参阅该品牌产品样本。

选型基本原则：1---优先性能而不是价格：满足设计要求应是用户首先考虑的目标，然后找到恰当的供应商获得相对低价才是正途。

机械产品特别是零部件行业极少有暴利情况，除高端品牌外如果忽略渠道因素你基本可以认为价高质优。

2---优先选择产品类型而不是品牌：作为用户，自豪于忠于某个品牌是愚蠢的，在适当的时候适当的场合选用不同品牌的产品十分必要。

例：某用户电火花机装的是日本**K导轨，坏了一个滑块，保修期外需要订购，但是被厂家告之必须整套订购，7000多块，2.5个月到货，而台湾品牌****N类似型号只要2000多，现货。

直线导轨安装方法、选型计算

直线导轨安装方法、选型计算直线导轨（linear slider）可分为：滚轮直线导轨，圆柱直线导轨，滚珠直线导轨，三种，是用来支撑和引导运动部件，按给定的方向做往复直线运动。

依按摩擦性质而定，直线运动导轨可以分为滑动摩擦导轨、滚动摩擦导轨、弹性摩擦导轨、流体摩擦导轨等种类。

定义直线导轨又称线轨、滑轨、线性导轨、线性滑轨，用于直线往复运动场合，且可以承担一定的扭矩，可在高负载的情况下实现高精度的直线运动。

在大陆称直线导轨，台湾一般称线性导轨，线性滑轨。

分类分为方形滚珠直线导轨，双轴芯滚轮直线导轨，单轴芯直线导轨。

作用直线导轨运动的作用是用来支撑和引导运动部件，按给定的方向做往复直线运动。

依按摩擦性质而定，直线运动导轨可以分为滑动摩擦导轨、滚动摩擦导轨、弹性摩擦导轨、流体摩擦导轨等种类。

直线轴承主要用在自动化机械上比较多，像德国进口的机床，折弯机，激光焊接机等等，当然直线轴承和直线轴是配套用的。

像直线导轨主要是用在精度要求比较高的机械结构上，直线导轨的移动元件和固定元件之间不用中间介质，而用滚动钢球。

自动调心能力来自圆弧沟槽的DF(45-°45)°组合，在安装的时候，即由钢珠的弹性变形及接触点的转移，即使安装面多少有些偏差，也能被线轨滑块内部吸收，产生自动调心能力之效果而而得到高精度稳定的平滑运动。

（我们推荐你关注“机械工程师”公众号，第一时间掌握干货知识、行业信息）1、具有互换性由于对生产制造精度严格管控，直线导轨尺寸能维持在一定的水准内，且滑块有保持器的设计以防止钢珠脱落，因此部份系列精度具可互换性，客户可依需要订购导轨或滑块，亦可分开储存导轨及滑块，以减少储存空间。

2、所有方向皆具有高刚性运用四列式圆弧沟槽，配合四列钢珠等45度之接触角度，让钢珠达到理想的两点接触构造，能承受来自上下和左右方向的负荷；在必要时更可施加预压以提高刚性。

应用领域①、直线导轨主要用在自动化机械上比较多，像德国进口的机床，折弯机，激光焊接机等等，当然直线导轨和直线轴是配套用的。

直线导轨的合理选用

直线导轨的合理选用1, 常用结构按照滚珠在导轨和滑块之间的接触牙型对直线导轨副进行分类，主要有歌德式（Gothic Type）牙型和圆弧式牙型（如图一所示）。

歌德式也称作两列式，圆弧式也称作四列式。

由于圆弧式牙型其接触角（垂直于回转轴线的直线与滚珠中心和沟槽接触点连线的夹角）在传动中易变动，产生间隙与侧向力变动，安装容易。

而歌德式牙型其接触角能保持不变，刚性也比较稳定。

一般而言直线导轨的常用结构以这两种类型为主。

两者主要区别如下表所示。

2、主要性能指标通常，直线导轨副的选用必须根据使用条件、负载能力和预期寿命选用。

但由于直线导轨的寿命分散性较大，为了便于选用直线导轨副，必须先清楚以下几个重要概念。

额定寿命：所谓额定寿命是指一批相同的产品，在相同的条件及额定负荷下，有90%未曾发生表面剥离现象而达到的运行距离。

直线导轨副使用钢珠作为滚动体的额定寿命，在基本动额定负荷下为50km。

基本动额定负荷（C）: 所谓基本动额定负荷是指一批相同规格的直线导轨副，在负荷方向和大小均等的状态下，经过运行50km后，90%的直线导轨其滚道表面不产生疲劳损坏（剥离或点蚀）时的最高负荷。

基本静额定负荷(Co): 所谓基本静额定负荷是指在负荷方向和大小均等的状态下，在受到最大应力的接触面处，钢珠与滚道表面的总永久变形量恰为钢珠直径万分之一时的静负荷。

由于在机械加工方面的精度要求愈来愈高，使得对加工机械上的重要零组件直线导轨的精度等级划分也越来越细。

精度等级：一般直线导轨副的精度分为普通级、高级、精密级、超精密级和超高精密级五种。

主要检测指标一般有三个，一是滑块C面对滑轨A面的平行度，二是滑块D面对滑轨B面的平行度（如图二所示），三是行走平行度，所谓行走平行度是指将直线导轨固定在基准座平面上，使滑块沿行程行走时，导轨与滑块基准面之间的平行度误差。

不同的精度等级对应滑轨的行走平行度误差如下面的图三所示。

预压力：所谓预压力是预先给予钢珠负荷力，利用钢珠与珠道之间负向间隙给予预压，这样能够提高直线导轨的刚性和消除间隙。

滚动直线导轨副的应用技术

滚动直线导轨副的应用技术殷玲香【期刊名称】《金属加工：冷加工》【年(卷),期】2010(000)013【总页数】2页(P43-44)【作者】殷玲香【作者单位】南京工艺装备制造有限公司,江苏,210004【正文语种】中文滚动直线导轨副作为一种精密直线导向部件，具有大承载、高精度、高速度、低摩擦、低噪声、长时期免维护和国际标准尺寸（安装兼容性）等优良特性，已广泛应用于数控龙门铣、数控落地镗、大型五面加工中心等高精尖、大型专用设备。

下面简单介绍滚动直线导轨副的使用情况。

1.滚动直线导轨副的安装使用（1）滚动直线导轨副的安装基面精度要求：①使用单根导轨副的安装面，其平面精度可略低于导轨副运行精度。

②同一平面内使用两根或两根以上导轨副时，安装误差如图1所示。

安装基面精度选用要求见表1。

图1 安装基面误差表1 安装基面精度选用要求（单位：mm）（2）导轨副连接基准面的结构形式如图2所示。

（3）安装基面的台肩高度及倒角形式如图3所示。

将滑块和导轨安装在床身和工作台时，为使滑块和导轨不与基础件发生干涉，图中r值应相应加大或相应加工成清角槽。

（4）滚动直线导轨副的安装调整。

安装与使用时要小心，轻拿轻放，避免磕碰以影响滚动直线导轨副的直线度。

不允许将滑块拆离导轨或超过行程又推回去。

若因安装困难，需要拆下滑块，应使用引导轨。

引导轨是一种装配辅助工具，其实际尺寸比导轨小。

需要时，可将导轨与引导轨的端头对接，把滑块从导轨推到引导轨上，当导轨安装好后，再将滑块从引导轨推到导轨上。

安装时首先正确区分基准导轨副与非基准导轨副。

基准导轨上有J标记，滑块上有磨光的基准侧面（见图4），其次认清导轨副安装时所需的基准侧面，如图5所示。

滚动直线导轨副的基本安装步骤如下：①检查装配面。

②设置导轨的基准侧面与安装台阶的基准侧面相对。

③检查螺栓的位置，确认螺孔位置正确。

④预紧固定螺钉，使导轨基准侧面与安装台阶侧面紧密相接。

⑤最终拧紧安装螺栓。

精密滚动直线导轨的选择与计算_杨祖孝

用性，适用范围很广。
稀释 ! 水溶性切削液 # 条件下更能充分显示出它的
! " # $ 涂层处理 $ 涂层的处理方法是 %$& 优越性能。
$
法。$ 涂层的致密性极好，是 ’() 涂层的*倍；硬度
! 编辑栋林 #
高，是 ’() 涂层的+, -倍；摩擦系数小，是 ’() 涂层
的.-/ ，颜色呈紫灰色。适用范围广，同 ’() 涂层一作者单位：济南轻骑摩托车有限公司发动机厂
数控镗铣加工中心 #、$
%
电火花加工机床 #、$
%
坐标镗 ! 铣 # 床 #、$
%
数控十字滑台 #、$
数控雕刻机
#、$
5% 、% 、3 %、3
5% 、%、3 3
5%、%、3 %、3 %、3
3、普通
数控磨床
#、$ 5% 、% 、3
%
%、3
数控车床
# 5% 、% 、3
%
%、3
普通机床
#、$ 3、普通
%
普通
由 789:;<=> / ?@AB>=<9 提出的寿命理论，可得到滚动直线导轨寿命的计算公式为：
*$ - + ’ ! , - ( ! - - .’ / 0( ’ 径、横向载荷同时连续作用时 ( - 1 -B ’ 变动载荷时 ( 式中 *$———额定寿命，CB
+———系数，当滚动体为滚珠时，+ - 3$D
!*———接触系数 . 见表% 3
!!———载荷系数 . 见表) 3
(———每分钟运动的行程数
)———滑块运动行程，/
表= 等效系数
:67 :7 :7; . :7< 3

高端机床用滚动直线导轨副技术规范-2023标准

高端机床用滚动直线导轨副技术规范1范围本文件规定了高端机床用滚动直线导轨副的术语与定义、精度检验和其他检验。

本文件适用用高端机床用滚动直线导轨副的生产、检验和用户验收。

2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。

其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

JB/T7175.1-2011滚动直线导轨副第1部分：术语和符号JB/T14209.2-2020滚珠直线导轨副第2部分：精度检验JB/T12603.2-2016滚柱直线导轨副第2部分：精度检验3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。

JB/T7175.1-2001中确立的术语和定义适用于本文件。

直线导轨的扭曲twist of linear guide way直线导轨同一位置左滚道相对右滚道到导轨底面尺寸在导轨全长的最大变动量。

直线导轨的局部弯曲partial bending of linear guide way直线导轨全长直线度的突变值。

4精度检验检验项目滑块移动对导轨基准面的平行度：a）对导轨底面基准A的平行度；b)对导轨侧面基准B的平行度。

G1简图导轨长度（mm）精度等级1级2级3级允差μma)及b）~125 1.523＞125~200 1.523＞200~250 1.523＞250~3152 2.54＞315~400235＞400~500236＞500~630 2.5 3.57＞630~800 2.5 4.58＞800~1000359＞1000~1250 3.5610＞1250~16004711＞1600~20004813＞2000~25005915＞2500~300061017＞3000~350071119＞3500~400071221＞4000~450081323＞4500~500091524＞5000~5500101725＞5500~6000111926检验工具指示器、专用平台或专用检测装置、专用表架。

直线滚动导轨副的选择程序及寿命分析

直线滚动导轨副的选择程序及寿命分析滚动直线导轨副实际使用大约有20年，作为一种新型的滚动功能部件，它已被广泛应用于精密仪器、数控机床等方面。

对滚动直线导轨副最重要的是要了解其负荷性能，如果载荷分布状态知道，就可以估算滚动直线导轨副的静动负荷能力、运行寿命和可靠性；同时，当导轨副系统在现场安装组合时，导轨副许容安装误差、系统的精度寿命状况以及在此条件下的使用寿命及可靠性可以预测，并且可以判定导轨副系统所需的驱动力、作为设计滚珠丝杠等驱动系统的设计依据。

1导轨副载荷计算1.1力和力矩的关系如图1所示，以两根导轨四滑块工作台为例，并设定X、Y、Z坐标系；力的分量在垂直于X轴的平面内，系统上作用有如下五种力及力矩载荷；(1)F y：垂直载荷；(2)F z：水平载荷；(3)M z：颠覆力矩；(4)M x：摆动力矩；(5)M y：摇动力矩；为分析简便，视工作台和导轨、滑块除沟槽部分外的结构均为刚体。

设置坐标原点于O。

图1承受力及力矩的工作台系统图2力的简化示意图对于力载荷可采用等效处理法，其原理如图2所示；对于力矩作用无需进行简化。

1.2滑块反力计算如图1。

设K为滑块编号，它在Y轴及Z轴方向的各反力为：F ryk、F rzk，如式(1)～(8)。

(1)滑块K=1(1)(2)(2)滑块K=2(3)(4)(3)滑块K=3(5)(6)(4)滑块K=4(7)(8)1.3工作台的位移计算工作台的位移形式如图3所示。

对应于力和力矩的作用可分为以下五种分量，即：(1)α1=Y轴方向的位移；(2)α2=颠覆角；(3)α3=摆动角；(4)α4=Z轴方向的位移；(5)α2=摇动角；工作台上任意点M(x、y、z)在Y轴及Z轴方向的位移设为δy、δz，可用下式表示：δy=α1+α2x+α3z (9)δz=α4+α5x-α3y (10)1.4静不定系滑块反力在静不定系中，对应于外载荷及力矩作用时的位移分量有α1～α5作为未知数，给与适当的初始值，由数值方法可求得各滑块内各钢球的弹性变形及载荷。

滚动直线导轨副的主要性能特点及正确安装方式

滚动直线导轨副的主要性能特点及正确安装方式滚动直线导轨副的主要性能：1、运动特性由于滚动直线导轨副的摩擦极小，随动性好，低速时不易产生爬行，能实现高定位精度。

滚动直线导轨副的运动借助钢球或滚柱滚动实现，与此同时可根据需要适当增加导轨副预载荷，确保钢球或滚柱不发生滚动，实现平稳运动。

2、寿命特性滚动导轨副中采用多个滚动体作为支撑，摩擦小，磨损少，可以长期保持高精度。

同时滚道能较容易地获得很高的加工精度及较高的表面硬度，因此滚动直线导轨副具有较长的工作寿命。

3、承载特性滚动直线导轨副承载性能较好，可以承受不同方向的力和力矩载荷，如承受上下左右方向的力，以及俯仰力矩、偏摆力矩和旋转力矩，同时也可以适当的施加预加载荷，可以增加阻尼，提高抗振性。

4、驱动特性滚动直线导轨副的驱动功率大幅度下降，是普通机械的1/10。

通常采用滚动直线导轨副的机床由于摩擦阻力小，使驱动转矩大大减少，机床所需电力降低80％，节能效果明显，可实现机床的高速运动。

5、经济特性滚动直线导轨副具有良好的互换性，能够快速形成标准化、系列化，用户选型十分方便，有效缩短了设计工时。

滚动直线导轨副还具有节能省油，摩擦阻力小的特点，所以润滑、维修和保养较方便，故维修成本低廉。

滚动直线导轨副具有众多的突出优点，因而在机械工业中得到广泛应用。

各种数控机床、精密工作台、工业机器人、医疗器械、检测仪器、轻工机械以及运动机械中都有体现。

滚动直线导轨是用来支撑和引导运动的一种部件，按给定的方向做往复直线运动。

滚动直线导轨大量应用在自动化机械上。

那么滚动直线导轨副应该如何安装呢？1、检查安装面必须用油石除去安装基准面上的毛刺，用干净的棉质抹布擦拭干净。

2、紧靠基准将滚动导轨副轻轻放在安装面上，并使直线导轨基面与底座基准面轻轻紧靠，以便基准面贴向侧面安装定位面。

3、检查螺钉孔之间的间隙将螺钉逐个拧紧到底后再反拧半圈。

这样做一方面确认螺钉之间的距离、螺钉深度是否合适，是否有异物阻挡，另一方面是为了后面为导轨侧面加力提供空间。

直线滚动导轨 - 截面选择

➢三角形导轨：磨损后，能自动补偿间隙，导向精度随其顶角的减小而提高，但顶角的减小使承载能力和刚性下降；三角形导轨的制造工艺较复杂。
➢矩形导轨：承载能力大，刚性较高，形状规则，制造和维修方便；但矩形导轨侧面有间隙，导向精度较低。
➢燕尾形导轨：高度尺寸小，结构紧凑，能承受颠复力矩；但燕尾形导轨磨擦阻力大，制造工艺复杂。
滚动直线导轨
第一组冬
2016.3.29
按导轨副的截面形状分
三角形矩形燕尾形圆形
每种又分为凸形和凹形
三角形导轨
具有自动补偿磨损的能力，故其导向性好，但制造较麻烦。
顶角一般为90度，小于90度可提高导向精度，110～120度时可提高承载能力。设计时两斜面的比压要基本相等。
矩形导轨
承载能力大，制造方便。但磨损后不能自动补偿间隙。必须设置间间隙调整装置。
燕尾形导轨
结构紧凑，高度较小，常用于多层次移动部件中（如车床刀架）。
但制造较麻烦。不能自动补偿但磨损后间隙调整困难，故常用于
受轴向力为主的场合，如拉床、钻床的主轴和导向套组成的导轨副。
➢圆柱形导轨：导向性好，刚性高；但其制造精度要求较高，磨损后，导轨间隙调整较困难。
凸形导轨副～不易积存切屑，但也不易存油，故常用于低速移动的场合。
凹形导轨副～能存油，润滑条件好，用于速度较大的场合，但必须有充分的防护措施。

PMI直线导轨选用的几个小技巧

安昂传动PMI直线导轨选用的几个小技巧在一些高精密的机床作业中，是非常需要一些能完成高精密工作的工具的，那么导轨就派上用场了。

在我们需要这个精度较高的工具时，肯定要考虑来选择合适的，今天我们就帮助大家来选择，选择PMI直线导轨。

PMI直线导轨主要用来支承和引导运动部件沿一定的轨迹运动并承受运动部件的重量和工作载荷。

两个作相对运动的部件构成了一对导轨副，其中不动的配合面被称为固定导轨或静导轨，运动的配合面称为运动导轨或动导轨。

在运动导轨和固定导轨之间一般只允许有一个自由度。

按照导轨接触面的摩擦情况，目前常用的导轨可分为：滑动导轨、滚动导轨以及其他导轨等。

对于数控机床而言，最近几年最广泛使用的是滚动直线导轨。

滚动直线导轨副是由导轨、滑块、钢球、反向器、保持架、密封端盖及挡板等组成(如图3-4所示)。

当导轨与滑块作相对运动时，钢球就沿着导轨上的经过淬硬和精密磨削加工而成的四条滚道滚动，在滑块端部钢球又通过返向装置(返向器)进入返向孔后再进入滚道，钢球就这样周而复始地进行滚动运动。

返向器两端装有防尘密封端盖，可有效地防止灰尘、屑末进入滑块内部。

滑动PMI直线导轨的优点1、滚动直线导轨副是在滑块与导轨之间放入适当的钢球，使滑块与导轨之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，大大降低二者之间的运动摩擦阻力，从而获得很小的动、静摩擦力之差，随动性极好，即驱动信号与机械动作滞后的时问间隔极短，有益于提高数控系统的响应速度和灵敏度。

2、驱动功率大幅度下降，只相当于普通机械的十分之一．3、适应高速直线运动，其瞬时速度比滑动导轨提高约10倍。

4、能实现高定位精度和重复定位精度．5、能实现无间隙运动，提高机械系统的运动刚度。

6、成对使用导轨副时，具有“误差均化效应”，从而降低基础件(导轨安装面)的加工精度要求，降低基础件的机械制造成本与难度。

7、简化了机械结构的设计和制造。

有了这些选择PMI直线导轨的几个技巧，我们在选择PMI直线导轨的时候也会减少误区。

直线滚动导轨副选型计算

直线滚动导轨副选型计算
直线滚动导轨副选型计算通常需要考虑以下几个因素：
1. 负载重量：根据要支撑的负载重量选择合适的滚动导轨副。

通常需要计算负载的重量以及各个方向上的受力情况。

2. 导轨长度：根据实际应用的需要，确定导轨的长度。

长度的选择需要考虑到支撑负载的稳定性和工作空间的限制。

3. 运动速度：根据实际应用的要求，确定滚动导轨副的运动速度。

速度的选择需要考虑到负载的惯性和运动的平稳性。

4. 基准精度：根据实际应用的精度要求，选择适当的滚动导轨副。

精度包括导轨的直线度、平面度和垂直度等。

5. 导轨材料：根据使用环境的特点，选择合适的滚动导轨副材料。

常用的材料有钢、铝合金等。

6. 维护要求：根据实际应用的需求，选择易于维护和保养的滚动导轨副。

维护包括定期润滑、清洁和检查等操作。

以上是一些常见的滚动导轨副选型计算的因素，根据具体的应用需求和工作环境，还需要考虑其他各种因素。

为了确保选型的准确性和可靠性，建议咨询专业的滚动导轨副厂家或工程师进行选择和计算。