滚动导轨选型
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。
导轨的选型及计算
, 低速 , 定位精
方便。 2, 未形成完全液 体 摩擦 时低 速 易爬 行 3, 磨损大寿命低 精度不稳定 , 运动
床 , 冶 金 设备上应 用普遍
度高。 2, 精度保持性好
磨损少 , 寿命长。 3, 刚性 和抗振性差 成本高 护 1, 速 度 高 , 结构复杂
, 要求良好的保
床 , 纺 织机械 等 主要用 语速度 高 , 精 度要求 一般的 机床主 运动导 轨 各种大
6-8
的规定。
Ⅲ级和Ⅲ级以上 Ⅳ级 Ⅴ级
20 16 10
2) 导轨
生产率高 , 是加工淬硬导轨唯一方法，磨削导轨表面粗糙度应达到
[10] [10]
的要求 , 见表 6-9
机床 类型 Ⅲ级 和Ⅲ 级以 上 Ⅳ级 Ⅴ级 0.4(0.2) 0.8(0.4) 中小型 0.2 ～ 0.4(0.1 0.2) ～
1, 动导轨表面贴塑料软 带等与铸铁 或钢导轨 , 且动 , 不易 2, 主要应用 与中大型 机床压强 不大的导 轨应用日 益广泛 动压导轨
(90m/min~600m/min), 形成液体摩擦 大 , 抗阵性好 2, 阻尼 3, 结构简 ,
搭配 , 摩擦系数小 塑 导轨 料 静摩擦系数搭配
爬行 , 抗摩擦性能好。 贴塑工艺简单。
导轨热处理 : 一般重要的导轨，铸件粗加工后进行一次时效处理，高精度导 轨铸件半精加工后还需进行第二次时效处理。 常用导轨淬火方法有 : (1 ～ 2)mm 。硬度 (45 ～ 50)HRC。 (0.2 ～ 0.25)mm, 显微硬度 600HM左右。
1) 中频淬火，淬硬层深度
2) 接触加热自冷表面淬火，淬硬深度
( 括号内数值 )。
0.2(0.1) 0.4(0.2)
THK滚动导轨系列选型解析
滚动导轨计算要点
• 传统思路：
使用条件：力不变、作用方向 不变、且与各滑块距离不变
• THK智能驱动系统：日本的THK智能驱动系统(Intelligent Actutator)，以DC伺服电机作为动力 ，采用精密滚珠丝杠副、新型滚动直线导轨副来实现直线运动，是结构十分紧凑的组合部件 ，它具有丰富的控制功能和方便操作的特点，可采用CNC 控制。比如KR、SKR系列。
• 混合工作台：日本研制了一种新型的滚动直线导轨副工作台，它具有一套滑动电磁块装置， 可在定位加工时吸到导轨上以增加摩擦力，从而提高了系统的抗振性能，所以它又称为混合 工作台(hybrid table system)。
导轨摩擦系数
爬行指标：≤4µm/(10mm/min)
高耐磨性
滚动导轨缺点
• 1、承载能力有限，抗震性差：虽然可以承受不同方向的 力，由于导轨面和滚动体是点接触或线接触，故其承载能 力和抗振性差，接触应力大，故对导轨的表面硬度要求高 ；对导轨的形状精度和滚动体的尺寸精度要求高；常用于 运动件重量、载荷不大的场合。予压可以增加阻尼，以提 高抗振性。
钢球通过端盖板与导轨上的通道循环滚动，承载着LM 滑块的前后运动
滚动直线导轨副的性能特点
• 定位精度高：借助钢球滚动导致摩擦阻力小，低速时不易产生爬行。
• 重复定位精度高：适合作频繁启动或换向的运动部件。可将机床定位精度设定到超微米
级。予压，确保钢球不发生滑动，实Hale Waihona Puke 平稳运动，并减小了运动的冲击和振动。
导轨的选型及计算
导轨的选型及计算导轨的选型及计算按结构特点和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塑料导轨1, 动导轨表面贴塑料软带等与铸铁或钢导轨搭配，摩擦系数小，且动静摩擦系数搭配，不易爬行，抗摩擦性能好。
2, 贴塑工艺简单。
3,刚度较低，耐热性差容易蠕变主要应用与中大型机床压强不大的导轨应用日广泛动压导轨1，速度高(90m/mi n~6OOm/mi n)，形成液体摩擦2,阻尼大，抗阵性好3,结构简单，不需复杂供油系统，使用维护方便4,油膜厚度随载荷与速度而变化。
影响加工精度，低速重载易出现导轨面要用语速度高，精度要求般的机床镶钢，镶金属导轨1,在支撑导 轨上镶装有 一定硬度的 不钢板或钢 带,提高导 轨耐磨性，改善摩擦或 满足焊接床 身结构需 要。
2,在动 导轨上镶有 青铜只类的 金属防止咬 合磨损，提 高耐磨性，运动平稳精 度咼镶钢 导轨 工艺 复 杂，成本 高。
常用于重 型机 床如 \立 车，龙门 铣床 的导 轨上 静压 导轨 1,摩擦系数 很小，驱动 力小。
2,低 速运动平稳 性好3,承 载能力大，刚性，吸阵 性好4,需要 一套液压装 置，结构复 杂，调整困 难各种 大 型,重 型 机 床,精 密 机 床, 数 控 机 床 的 工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GGB20BAL2P12 940 4⑹具体数据见《机械设计 手册》9-149 Y 方向初选导轨型号为 GGB20AAL 2R2 1090 4导轨的运动条件为常温，平稳，无冲击和震动 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和灵敏度。
驱动功率小，只相当普通机械的十分之。
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，制造和装配工作，保证质量，缩短时间，降低成本。
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))。
交叉滚子导轨选型手册
交叉滚子导轨选型手册交叉滚子导轨选型手册一、导轨材料的选择1. 结构材料的选择：通常情况下，导轨可选用铝合金、钢材、工程塑料等材料。
铝合金导轨具有较好的轻量化特性和抗腐蚀性，适用于轻负荷和高速运动场合；钢制导轨具有较高的刚性和承载能力，适用于重负荷和高精度要求的场合；工程塑料导轨具有优异的自润滑性能和耐磨性，适用于低噪音和较高速度的场合。
2. 表面处理：为了提高导轨的耐磨性和抗腐蚀性，常采用阳极氧化、镀铬、喷涂等方式进行表面处理。
二、负载和速度的计算1. 负载计算：根据实际应用场景中的负载重量和工作条件，计算出导轨所需的承载能力。
需要考虑的因素包括静载荷、动载荷、冲击负载等。
2. 速度计算：根据实际应用场景中的运动速度要求，计算出导轨所需的最大速度。
需要考虑的因素包括摩擦系数、润滑条件、热量产生等。
三、导轨类型的选择1. 直线导轨：适用于需要直线运动的场合，具有较高的准确性和重复定位精度。
2. 弧形导轨：适用于需要弧形或非线性运动的场合，具有灵活性和多样性。
3. 斜面导轨：适用于需要提供斜面运动的场合，可有效减少冲击和摩擦。
4. 悬臂导轨：适用于需要悬臂或悬空运动的场合，具有较高的稳定性和承载能力。
四、滚子尺寸的选择1. 滚子直径：根据负载和速度计算结果，选择适当的滚子直径。
一般来说，滚子直径越大，承载能力越高，但运动摩擦力也会增加。
2. 滚子长度：根据实际应用场景中的滚动方式和工作条件，选择适当的滚子长度。
需要考虑的因素包括滚动摩擦、动态载荷分布等。
五、润滑方式的选择1. 干摩擦：适用于低速和低负荷的场合，不需要额外的润滑剂。
2. 润滑油：适用于高速和高负荷的场合，需选择合适的润滑油进行润滑。
润滑油的选择要考虑温度范围、粘度等因素。
3. 润滑脂：适用于中速和中负荷的场合，需选择合适的润滑脂进行润滑。
润滑脂的选择要考虑温度范围、抗水洗性能等因素。
六、安装和维护注意事项1. 安装时要确保导轨与所安装机械设备的平行度和垂直度，以免影响导轨的正常运行。
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。
导轨的选型及计算步骤
导轨的选型及计算步骤导轨是一种用于支撑和引导物体运动的机械装置，广泛应用于机床、自动化设备和交通工具等领域。
在选择合适的导轨类型和进行计算时，可以按照以下步骤进行：第一步：确定导轨应用条件在选择导轨之前，需要明确导轨所处的应用环境和要求，包括导轨的使用负载、运动速度、运动方向、运动方式和工作环境等。
这些因素将决定导轨的类型和精度等级。
第二步：选择导轨类型根据导轨的应用条件，可以选择合适的导轨类型，常见的导轨类型有直线导轨、圆柱导轨、球导轨和滚道导轨等。
不同类型的导轨适用于不同的应用场景，具有自身的特点和优势。
直线导轨适用于直线运动的场合，有较高的精度和刚度。
圆柱导轨适用于往复运动的场合，具有较高的承载能力和刚性。
球导轨适用于高速运动的场合，具有较好的滚动性能和耐磨性。
滚道导轨适用于滚动运动的场合，具有较好的自动调心能力和承载能力。
第三步：计算导轨尺寸在确定导轨类型之后，需要进行导轨尺寸的计算。
导轨的尺寸计算包括导轨长度、导轨高度、导轨宽度和导轨间距等。
这些尺寸需要根据负载和运动要求等因素来确定，确保导轨能够满足运动的要求和使用寿命。
导轨长度的计算是根据工件的行程和导轨端部的支撑方式来确定的。
导轨高度和宽度的计算需要根据负载和导轨类型来确定。
导轨高度的计算通常需要考虑滑块的高度和导轨的承载能力。
导轨宽度的计算需要考虑滑块的宽度和导轨的刚度要求。
导轨间距的计算通常需要根据工作台或滑块的尺寸来确定。
第四步：确定导轨的精度等级导轨的精度等级通常根据导轨的工作要求来确定。
导轨的精度等级包括导轨的直线度、平行度、垂直度和角度度等。
高精度等级的导轨通常具有更高的精度和刚度，适用于要求高速、高精度和高刚度的应用场合。
第五步：选择合适的导轨供应商在确定导轨类型、尺寸和精度等级之后，可以选择合适的导轨供应商进行采购。
导轨供应商的选择需要考虑产品质量、售后服务、价格和交货周期等因素。
总之，选择合适的导轨类型和进行计算是确保导轨能够满足运动要求和使用寿命的关键。
滚动导轨选型
直线运动系统选用思路：1.根据实际应用工况初步选定型号系列和配置方式2.静安全系数验算直线运动系统承受过大的静载荷时，滚动体和接触面会发生永久变形，这个永久变形如果大到一定程度时，就会影响直线运动系统的平稳运行。
所以要根据基本额定静载荷和最大实际静载荷来验算静安全系数是否达到要求。
3. 寿命验算利用额定动载荷和最大实际动载荷来验算直线运动系统所能运行的里程数或时间数是否能达到我们的要求。
4. 如果静安全系数和寿命其中的一项或均达不到要求，就需要改变型号系列和配置方式重新计算了。
相关定义：基本额定静负荷G(N):在产生最大应力的接触部位，使滚动体和导轨面永久变形量之和达到滚动体直径的倍时，大小一定的径向静止负载。
作为静作用力的限度。
容许静力矩M R/P/Y( Nm：在产生最大应力的接触部位，使滚动体和导轨面永久变形量之和达到滚动体直径的倍时，方向和大小一定的静止力矩。
作为静作用力矩的限度。
静安全系数f s:负载能力(基本额定静负荷G、容许静力矩M R/P/Y)与实际负荷(F、M/p/y)的比值。
f s=C0/F 或f s=M R/P/Y/M r/p/y 。
基本额定动载荷C( N)：一批相同的直线运动系统在相同条件下运行，使滚珠直线导轨额定寿命为L=50km滚柱直线导轨额定寿命为L=100km的方向和大小一定的负荷。
额定寿命L( km)：一批相同的直线运动系统在相同条件下运行，其中90%不产生表面剥落而所能达到的总运行距离。
直线运动系统的额定寿命L是根据基本额定动负载C和实际最大负荷F max按下式计算得到的：滚珠直线运动系统寿命：L=(C/F maX)3X 50滚柱直线运动系统寿命：L=(C/F maX) 10/3X 1001.使用条件确定：导轨安装空间；安装姿势（水平、竖直、倾斜、悬臂等）；负载情况（大小、方向、位置等）；尺寸（长度、跨距、滑块个数、导轨根数等）；使用频度（负荷周期）；速度、加速度；要求寿命；精度、刚度要求；使用环境等在特殊环境下，首先要考虑材料（标准材料、不锈钢材料等）、润滑（脂润滑、油润滑、其它润滑剂，定期润滑、强制润滑等）、表面处理（防锈、外观、淬火等）、防护等条件。
精密滚动直线导轨的选择与计算_杨祖孝
约能源且适于高速运动等诸多优点，使其在数控机
! % # 、超精密级 ! 5% # 和超超精密级 ! 8% # 。数控机床滚
床等多种机械中得到了广泛应用。合理选择导轨诸 动直线导轨精度等级的选择见表0。
参数，对于保证机床精度、延长导轨寿命和降低成本 都具有十分重要的意义。
一、导轨的选择与计算方法
! 类型选择
精密滚动直线导轨的生产厂家不同，其类型亦 有所不同。日本 ’34 株式会社生产的滚动直线导轨 有自动调整四方向等负荷整体式 ! 356 型 # 和分离 式 ! 36 型 # 、自动调整径向式 ! 56 # 和小型可调整式 ! 656 # 以 及 新 研 制 开 发 的 机 床 专 用 滚 动 直 线 导 轨 )6 型。实验证明，)6 型导轨与滚柱导轨相比，切削 刀 具 磨 损 量 降 低 约 0 7 * 倍 ，工 作 台 驱 动 力 矩 降 低 0-/ ，且在影响加工工件的表面粗糙度、波纹度等的 侧振幅与立振幅方面具有优异的综合性能。
滚动直线导轨的选型主要是根据不同类型导轨
表+ 滚动直线导轨类型选择
类型
适用范围
类型
适用范围
356 !加工中心
36? !印刷线路板组装机械
" )9 车床
36’ "测量仪器
#重型切削机床 #、$、% 轴
#工具自动交换装置
$磨床研磨台进给轴
$各种自动装配机械
%要求高精度、大力矩时
&有特殊装配精度要求的
装配机械
’#(
(# - (" - / ’ &, 0 * )# ( / ’ %. 0 + (
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导轨的选型及计算
导轨的选型及计算导轨是一种用于支撑和引导物体运动的装置，广泛应用于机械和工业设备中。
在选择和计算导轨时，需要考虑以下几个方面：负载要求、运动速度、导轨类型、材料选择和尺寸确定。
首先，需要确定所使用导轨的负载要求。
负载要求是指导轨所能承受的最大力或重量。
一般来说，负载要求越高，导轨的材料和结构就需要更加坚固。
而且，还需要考虑导轨的稳定性和刚度。
负载要求不仅包括垂直负载（上下方向），还包括水平负载（左右方向）和侧向负载（前后方向）。
其次，需要考虑所使用导轨的运动速度。
运动速度对导轨的选择和计算有重要影响。
较高的运动速度会产生较大的惯性力，需要导轨具有较高的刚度和稳定性，并能够抵抗振动和冲击。
此外，还需要考虑所使用的导轨是否需要进行连续运动或者往返运动。
然后，导轨的类型也需要进行选择。
常见的导轨类型包括滑动导轨和滚动导轨。
滑动导轨是指导轨和被导轨之间通过滑动方式实现相对运动。
滑动导轨适用于低速和低负载的场合，但容易产生摩擦磨损。
滚动导轨是指导轨和被导轨之间通过滚动方式实现相对运动。
滚动导轨适用于高速和高负载的场合，但相对较为复杂和昂贵。
材料选择也是导轨选型的重要因素。
导轨的材料应具有高硬度、高强度和良好的耐磨性，以保证其在使用过程中能够满足要求，并能够长时间保持良好的工作性能。
常见的导轨材料包括金属材料（如钢、铝合金）和聚合物材料（如尼龙、聚四氟乙烯）。
最后，需要确定导轨的尺寸。
导轨的尺寸包括导轨的长度、宽度和高度。
导轨的长度应根据实际工作需要进行确定，导轨的宽度和高度应根据负载要求和运动速度进行计算。
导轨的宽度和高度越大，其刚度和稳定性越好，但也会增加成本和空间占用。
在进行导轨选型和计算时，通常需要参考相关的技术手册、标准和经验数据，并结合具体应用需求进行综合考虑。
此外，还需要进行导轨的安装和维护，以保证其正常工作和延长使用寿命。
导轨的选型及计算.doc
导轨的选型及计算按结构特点和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。
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,无冲击和震动 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和灵敏度。
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,制造和装配工作,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和高度,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494012GGB 20B 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=（f h f t fc 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 ））。
导轨的选型和计算
导轨的选型和计算一、导轨的选型1.载荷能力：根据设备的负载情况，选择合适承受载荷的导轨。
一般情况下，载荷能力的计算主要包括垂直加载、水平加载、弯曲和扭矩。
2.运动方式：导轨的运动方式主要有滚动式和滑动式两种。
滚动式导轨由滚珠或滚柱组成，能够提供高精度和高速运动，但需要润滑油脂。
滑动式导轨由滑块和导轨座组成，能够提供大的载荷能力和稳定性，但摩擦力较大。
3.精度要求：根据设备的精度要求，选择合适精度等级的导轨。
通常有P级、H级和X级等，精度等级越高，滚动阻力越小，但成本也越高。
4.导轨的长度和尺寸：根据设备的工作空间和机械结构的尺寸，选择合适长度和尺寸的导轨。
5.导轨的材料：选择适合工作环境的导轨材料。
常用的导轨材料有钢、铸铁、铝合金等。
6.导轨的耐磨性和耐腐蚀性：根据设备的工作环境，选择合适的导轨材料，保证导轨的使用寿命。
7.导轨的价格：根据设备的预算，选择合适价格的导轨。
二、导轨的计算导轨的计算主要包括轴向排列导轨的计算和重合度计算。
下面将分别介绍两种计算方法。
1.轴向排列导轨的计算：假设有两个水平轴向排列的导轨，需要计算它们的间隙和偏移。
计算方法如下：(1)计算间隙：导轨的间隙计算公式为：间隙=(导轨1的总高度-导轨2的总高度)/2 (2)计算偏移：导轨的偏移计算公式为：偏移=(导轨1的总宽度-导轨2的总宽度)/2 2.重合度计算：重合度是指两个导轨之间的平行度，它是影响机械设备运动轨迹准确性的重要因素。
重合度计算方法如下：(1)首先需要确定一个基准导轨，该导轨的位置和安装是准确无误的。
(2)测量其他导轨相对于基准导轨的位置偏差，包括垂直度、水平度和偏移量。
(3)根据测量值进行修正，使得其他导轨与基准导轨保持平行和重合。
以上就是关于导轨的选型和计算的详细介绍。
通过合理地选择和计算导轨，可以保证机械设备的运动平稳、精度高，并且延长导轨的使用寿命。
在实际应用中，还需要根据具体的机械设备和工作环境进行综合考虑，选择最适合的导轨。
导轨的选型及计算
导轨的选型及计算导轨选型滑块实际负载：P滑块动额定负载：C 长度寿命：3()*50C P L k m =丝杠选型丝杠轴向负载：F导程：P效率：0.8丝杠所需扭矩：T*3.14*2000*0.8*T F P =丝杠寿命计算：3()*()C F L Pk m =直线导轨的特点及选用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。
导轨的选型及计算步骤.ppt
筹办航空事宜
处
三、从驿传到邮政 1．邮政 (1)初办邮政： 1896年成立“大清邮政局”，此后又设 ， 邮传邮正传式部脱离海关。 (2)进一步发展：1913年，北洋政府宣布裁撤全部驿站； 1920年，中国首次参加 万国。邮联大会
2．电讯 (1)开端：1877年，福建巡抚在 架台设湾第一条电报线，成为中国自 办电报的开端。
()
A．江南制造总局的汽车
B．洋人发明的火车
C．轮船招商局的轮船
D．福州船政局的军舰
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
滚珠数量： 滚柱数量：
Zb
F 9.5
d
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
轮船正招式成商立局，标志着中国新式航运业的诞生。
(2)1900年前后，民间兴办的各种轮船航运公司近百家，几乎都是
在列强排挤中艰难求生。
2．航空
(1)起步：1918年，附设在福建马尾造船厂的海军飞机工程处开始
研制 。
(2)发展水：上1飞918机年，北洋政府在交通部下设“
”；此后十年间，航空事业获得较快发展。
二、近代以来交通、通讯工具的进步对人们社会生活的影 响
(1)交通工具和交通事业的发展，不仅推动各地经济文化交 流和发展，而且也促进信息的传播，开阔人们的视野，加快 生活的节奏，对人们的社会生活产生了深刻影响。
(2)通讯工具的变迁和电讯事业的发展，使信息的传递变得 快捷简便，深刻地改变着人们的思想观念，影响着人们的社 会生活。
导轨滑块选型-步骤--宣言
2.9惯性力起作用垂直时负荷计算
2.10外力起作用水平时负荷计算
3.额定寿命计算
• 滚动导轨的使用寿命的参考，使用以下规 定的额定寿命。
• 额定寿命指的是一批相同的直线运动系统 在相同条件下分别运行时，其中的90%不 产生表面脱落（金属表面的鳞片状剥落） 所能达到的总运行距离。
3.1使用钢球的滚动导轨额定寿命计算式
导轨滑块选型步骤
主讲：宣言
1.确定使用条件
• 为了计算直线运动系统的负荷大小和寿命 时间，需要先确定必要的使用条件。
• 使用条件主要有：
2.负荷大小计算
• 作用在滚动导轨上的负荷，根据物体的重 心的位置、推力位置及启动停止时的加减 速等引起的惯性力、切削阻力等外力的作 用，负荷大小会不断的变化。
• 选定滚动导轨是，有必要充分考虑这些条 件来计算负荷的大小。
2.1水平（匀速或静止）时负荷计算
2.2水平悬臂（匀速或静止）时负荷计算
2.3垂直使用（匀速或静止）时负荷计算
2.4挂壁使用（匀速或静止）时负荷计算
ห้องสมุดไป่ตู้
2.5轨道移动时负荷计算
2.6横向倾斜时负荷计算
2.7纵向倾斜时负荷计算
2.8惯性力起作用水平时负荷计算
3.2免润滑滚动导轨额定寿命计算式
3.3使用滚柱滚动导轨的额定寿命计算式
3.4参数图表附件
4.工作寿命时间计算
• 求得额定寿命（L）后，如果行程长度和往 返次数固定不变，则使用以下公式计算工 作寿命时间。
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。
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。
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直线运动系统选用思路：
1.根据实际应用工况初步选定型号系列和配置方式
2.静安全系数验算
直线运动系统承受过大的静载荷时，滚动体和接触面会发生永久变形，这个永久变形如果大到一定程度时，就会影响直线运动系统的平稳运行。
所以要根据基本额定静载荷和最大实际静载荷来验算静安全系数是否达到要求。
3.寿命验算
利用额定动载荷和最大实际动载荷来验算直线运动系统所能运行的里程数或时间数是否能达到我们的要求。
4.如果静安全系数和寿命其中的一项或均达不到要求，就需要改变型号系列和配置方式重
新计算了。
相关定义：
基本额定静负荷C0（N）：在产生最大应力的接触部位，使滚动体和导轨面永久变形量之和达到滚动体直径的0.0001倍时，大小一定的径向静止负载。
作为静作用力的限度。
容许静力矩M R/P/Y（Nm）：在产生最大应力的接触部位，使滚动体和导轨面永久变形量之和达到滚动体直径的0.0001倍时，方向和大小一定的静止力矩。
作为静作用力矩的限度。
静安全系数f s：负载能力（基本额定静负荷C0、容许静力矩M R/P/Y）与实际负荷（F、M r/p/y）的比值。
f s=C0/F或f s=M R/P/Y/M r/p/y。
基本额定动载荷C（N）：一批相同的直线运动系统在相同条件下运行，使滚珠直线导轨额定寿命为L=50km、滚柱直线导轨额定寿命为L=100km的方向和大小一定的负荷。
额定寿命L（km）：一批相同的直线运动系统在相同条件下运行，其中90%不产生表面剥落而所能达到的总运行距离。
直线运动系统的额定寿命L是根据基本额定动负载C和实际最大负荷F max按下式计算得到的：
滚珠直线运动系统寿命：L=(C/F max)3×50
滚柱直线运动系统寿命：L=(C/F max)10/3×100
1.使用条件确定：
导轨安装空间；安装姿势（水平、竖直、倾斜、悬臂等）；负载情况（大小、方向、位置等）；尺寸（长度、跨距、滑块个数、导轨根数等）；使用频度（负荷周期）；速度、加速度；要求寿命；精度、刚度要求；使用环境等
在特殊环境下，首先要考虑材料（标准材料、不锈钢材料等）、润滑（脂润滑、油润滑、其它润滑剂，定期润滑、强制润滑等）、表面处理（防锈、外观、淬火等）、防护等条件。
2.形式和系列的选择：
不同的厂家有不同的导轨系列和形式，有的是针对不同应用领域而分类的（比如：一般机床应用、产业自动化机器应用、仪器仪表类机器应用、重型机器应用），台湾HIWIN就是这样分的；有的是按所受载荷形式来分类的（主要承受上下载荷类、上下左右四向载荷相当类），日本NSK和THK就是这样来分的。
其实，不管怎么分类，均是按载荷大小和作用方向来分类的。
根据实际应用中的载荷情况，确定导轨的形式和系列。
3.选用精度等级
因为导轨部是由导轨、滑块、滚动体等零件组装而成的，各零件的制造精度和它们间的装配精度必然导致装配完成后总体精度误差，这个误差的大小就是导轨的精度等级问题。
具体的比如有：滑块顶面相对于导轨底面、滑块侧面相对于导轨定位面的运行精度、一根导轨上若干滑块顶面的高度差距等。
各个厂家均会将自己的产品按精度大小分成若干等级，我们
按照我们设备精度要求大致选择一个等级就行。
4. 初定导轨、滑块的尺寸、数目和配置
方法：
1） 根据使用空间选定
根据导轨尺寸表和公称型号直接选定与使用空间相符的直线导轨；
2） 依经验选用
参考同类产品选用情况；
3） 根据滚珠丝杠传动件尺寸进行选定
由滚珠丝杠驱动时，选择与丝杠轴相同的或最接近的直线导轨型号；
4） 根据单个滑块大致承受的负载能力进行选定
这个的计算方法在NSK 精机产品样本（CAT.NO.3161 CN 2005）的A17页有。
它的基本思路是按最常见的2导轨4滑块配置形式，根据载荷情况算出单个滑块的大致负载，来选定直线导轨的型号的。
初定后，就可以在厂家样本上查得该导轨的基本额动载荷C 、基本额定静载荷C 0和允许静转矩M R 、M P 和M Y 。
5. 载荷的计算
1） 根据第1步确定的条件计算出导轨所受上下、左右两个力F r 、F s 和三个方向扭矩M r 、
M p 、M y 的大小。
各个厂家在样本中都给出了几种常见受力模式下各个力和力矩的计算公式（注意：有的考虑加速度负载，厂家样本上有计算公式，有的不考虑加速度负载）。
（根据：理论力学中力和力偶的平衡）
2） 计算动态等效（径向）负载F e
我们学过理论力学，知道力矩可以等效成作用在某一位置上的力，这里等效的第一步就是做的这个工作。
具体算的时候，厂家样本上都给出了公式。
这样就把两个方向上的力和三个方向上的力矩等效成两个方向上的力了。
然后要把这两个方向上的力等效成一个径向力F e ，这就是这里要求的动态等效径向负载。
具体计算厂家样本上有公式。
3） 平均负载的计算F m
当滑块在移动的时候承受的是变化的负载时，为了计算寿命，就需要计算一下平均负载了。
根据负载随位移的变化模式，厂家样本上都给出了相应的计算公式。
如果负载在滑块移动的时候没有变化，也就没有必要计算平均负载了，因为此时上一步计算出来的动态等效负载就是平均负载。
6. 依照刚性要求选择预压力F pl
一般来说，如不施加预压，滚动体和滚动面间均有间隙存在，这样对导轨运行精度、承载能力和刚性均有不利影响，所以根据应用要求，可以施加预压来解决这些问题。
一般有无预压（预压力0~0.2C ）、轻预压(0.05~0.07C)和中预压(0.1~0.12C)。
施加预压是通过加大滚动体直径，利用滚动体与滚道之间的负向间隙来实现的。
但是必须注意，预压的施加会降低导轨的寿命，这一点在下一步寿命的计算就可以发现。
具体施加预压会对刚性和运动精度有多大影响，厂家样本上均有表格说明。
7. 寿命L 的计算
在正常润滑状态下，寿命的计算公式为：
max 50(
)H C T W f f f C L f F =⨯ 式中： f H ——硬度系数。
为充分发挥滑块的性能，滚动体及与其接触面的硬度均要
求有HRC58~60的硬度，如果它们的硬度大于等于此值，硬度系数就为1，如
果达不到此硬度要求，硬度系数就小于1，具体硬度对应的硬度系数厂家样本上都有。
f W ——负载系数。
由于作用于导轨上的力除第5-1）中算出的力外，还有因运动伴随而来的振动及冲击负载，这种形式的负载并不容易算出，所以需要在原平均负载的基础上乘以一个负载系数，该系数厂家样本上有。
f C ——考虑由于安装精度和受力矩影响，很难使载荷均匀分布，所以需要给C 乘以一个系数。
一般取1就行，在大型装置若预料有不均等负载分布，它的取值就应小于1，具体取值厂家样本上会有。
f T ——如果直线导轨的使用气温大于100°C 时，考虑高温的不良影响，需要给C 乘以一个温度系数，具体取值厂家样本上会有。
F max ——最大工作负载，为第5步平均负载F m 和第6步预压力F pl 的和，F max =F m +F pl 。
可以根据运行速率算出运行时间。
8. 静负载校核
下式计算结果必须大于厂家样本提供的s f 下限值。
0s C f F = R s r M f M = P s p M f M = Y s y
M f M = 式中： F ——Fr 和Fs 的大者或是它们的组合计算值，厂家样本上有介绍。
9. 安全设计
润滑、防尘、材质和表面处理等，略。
10. 导轨的安装 略。