直线导轨的基本构造
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线性导轨知识点总结图解一、线性导轨的概念线性导轨是一种用于工业设备和机械装置的线性运动传动装置,其主要作用是用于承载和引导直线方向上的运动。
线性导轨通常由导轨和滑块组成,导轨安装在设备底座或机架上,滑块则安装在需要直线运动的部件上,两者通过滚珠或滑块的结构,实现了在垂直和水平方向上的精确直线运动。
线性导轨具有精度高、承载能力强、运动平稳、使用寿命长等特点,因而得到了广泛的应用。
二、线性导轨的分类1. 按照滑动方式分:线性导轨可分为滚珠导轨和滑块导轨两种类型。
滚珠导轨采用滚珠在导轨和滑块间的滚动方式来实现直线运动,具有精度高、承载能力大、摩擦小等优点;滑块导轨则是采用滑块在导轨上滑动的方式来进行直线运动,适用于一些低速高负载的工况,成本较低。
2. 按照导轨结构分:线性导轨可以分为滑块式导轨和导程式导轨两种类型。
滑块式导轨的导轨和滑块是一体化设计,适用于对精度要求较高的场合;导程式导轨的导轨和滑块则是分开的,通过螺栓等连接方式来连接,适用于大型设备和长行程直线导轨。
3. 按照承载能力分:线性导轨可分为重载型、轻载型和超轻载型等多种承载能力等级。
不同的承载能力等级适用于不同负载要求的工况,用户可以根据实际需要进行选择。
三、线性导轨的结构线性导轨主要由导轨、滑块、导向部件、滑块封盖等部件组成,每个部件都有其独特的结构和功能。
1. 导轨:导轨通常采用优质的合金钢制造,表面经过热处理或磨削加工,以保证其精度和耐磨性。
导轨的内部通常包含有滚珠轨道或滑块轨道,用来承载滑块或滚珠的运动。
2. 滑块:滑块通过螺钉固定在需要直线运动的部件上,滑块内部包含有滚珠或滑块等滚动/滑动元件,用来实现直线运动。
3. 导向部件:导向部件通常位于导轨和滑块之间,用来保证滑块在导轨上的稳定运动和定位精度。
4. 滑块封盖:滑块封盖通常安装在滑块上,用来起到封闭和保护滚珠或滑块的作用,防止灰尘和杂物进入滑动系统。
四、线性导轨的工作原理线性导轨主要依靠导轨和滑块之间滚动或滑动的方式来实现直线运动,其工作原理主要包括以下几点:1. 滚动/滑动元件:滚动/滑动元件通常为滚珠或滑块,其直接承载和引导直线运动,并且通过轨道与滑块之间的接触来传递负载。
数控机床核心部件:滚珠直线滚动导轨结构简介作为运动引导装置的一种的直线导轨具备轨道和以能够沿着轨道移动的方式安装的滑块。
在轨道和滑块之间设置有多个能够进行滚动运动的钢球。
多个钢球在设置于滑块上的环状的钢球循环路中循环。
滑块的钢球循环路由与轨道的钢球滚动槽对置的直线状的负载钢球滚动槽(即,负荷滚动路)、与负载钢球滚动槽平行的直线状的钢球返回路(即,无负荷通路 ) 以及将负载钢球滚动槽的端部和钢球返回路的端部连接的 U 字状的钢球方向转换路构成。
在上述运动引导装置中,当安装于滑块上的被载置物产生倾斜等时、即在安装面上存在较大误差时,产生的内部载荷都集中在负荷滚动路上,根据轨道的寿命计算公式 L=(C /P)3 ×50( 其中,L :轨道的寿命、C :轨道的额定动载荷、P :负荷计算值 ( 包括使用时施加的外部载荷和误差等引起的内部载荷)) 明确可知,由于负荷计算值P 增大而导致轨道寿命 L 降低。
为了分担上述的集中作用在负荷滚动路上的内部载荷,在该运动引导装置中,沿着轨道滑动的滑块分为上滑块和下滑块,在上滑块和下滑块相对置的对置面之间设置有作为滚动体的针辊、用于保持该针辊的保持架以及减振膜,并且,在针辊滚动的对置面的滚动方向的两端部和保持架的侧边之间形成有间隙,上滑块相对于下滑块在该间隙的范围内沿着与滑块滑动的方向正交的方向滑动。
通过上述的结构,即便在安装面上存在较大误差时,通过上滑块的移动,也能够消除或降低平行度的误差,不产生滑动阻力的变动等。
也就是说,通过上述的针辊和减振膜来分担集中作用在负荷滚动路上的内部载荷,从而降低作用在负荷滚动路上的内部载荷以提高轨道的寿命。
但是,只能以特定的载荷方向为对象,即,仅仅能够消除或降低特定的载荷方向即与滑块滑动的方向正交的方向的误差,无法消除或降低其他方向的误差。
数控机床核心部件:滚珠直线滚动导轨结构作为运动引导装置的一种的直线导轨具备轨道10 和以能够沿着轨道 10 移动的方式安装的滑块 1,滑块 1 在轨道 10 的长度方向上相对地进行直线运动。
ISG高速静音双轴心滚轮直线导轨介绍深华亚双轴心直线导轨,是滚轮直线导轨的一种,其传动原理是安装在滑块上的U型滚轮与安装在导轨上的钢轴接触,以滚动的方式实现直线运动。
一、双轴心直线导轨的构造双轴心直线导轨主要由铝合金导轨、钢轴、铝合金滑块、滚轮、偏心轮、螺丝组装而成,根据使用场合,还可能增加锁止手柄、弹簧、油封、橡胶圈等配件。
二、双轴心直线导轨的高速度双轴心直线导轨的高速度是相对于滚珠直线导轨而言的,由于双轴心直线导轨的滚珠是密封在U型滚轮里面,不与外界环境接触,结构稳定,且滚轮与钢轴类似线接触,摩擦系数小,散热能力强,从而能够实现高速度。
三、双轴心直线导轨的静音双轴心直线导轨不仅可以高速度,还能够低噪音,使用过滚珠直线导轨的朋友都知道,在滚珠直线导轨运行过程中,特别是速度达到一定程度时,发出的噪音是很大的,这些噪音是由安装在滑块里的许多滚珠在滚动过程中所发出来的。
但双轴心直线导轨由于滚轮与导轨的接触面很小,摩擦就小,发出来的声音就小很多,所以双轴心直线导轨又被称作为静音导轨。
四、双轴心直线导轨的负载双轴心直线导轨由于是采用铝合金材料打造而成,在负载方面主要以轻负载为主,一般在50KG以内的负载。
五、双轴心直线导轨的维护保养双轴心直线导轨维护保养相比于滚珠直线导轨简单很多,因为双轴心导轨的大部分材料是铝合金,铝合金表面进行了电泳处理,质地坚硬、耐腐蚀生锈,所以这部分不需要进行过多的维护,只需要定期将上面的灰尘用棉布擦干净即可。
双轴心直线导轨维护的重点的滚轮、钢轴和偏心轮等这些易腐蚀的部分。
1、U型槽滚轮的维护。
滚轮在出厂前已经进行内部加注油脂并进行密封处理的,所以内部不需要进行维护,主要是滚轮的外部,滚轮的材质是轴承钢,表面虽然进行了防锈处理,但是在与钢轴接触的槽线位置,因为长期的摩擦,表面防锈层会慢慢消失,接触到空气中的水气便会生锈,那么当滑块较长时间不使用时,可以涂上防锈油进行防锈。
2、钢轴的维护。
直线导轨同步带运动原理
直线导轨同步带是一种常见的机械传动装置,其运动原理主要基于带轮与皮带的啮合传动。
具体来说,直线导轨同步带系统主要由直线导轨、滑块、同步带轮和同步带组成。
运动原理如下:
1. 直线导轨限定了滑块的移动方向,使滑块只能沿着导轨方向做直线往复运动。
2. 滑块通过连接件与同步带轮固定连接。
当滑块移动时,带动同步带轮一起运动。
3. 两端的同步带轮通过同步带相互啮合。
当其中一个带轮转动时,通过同步带的传动作用,使另一个带轮按照相同的速度和方向转动。
4. 这样,就实现了直线滑块的运动可以准确地传递给另一端的带轮,从而驱动另一滑块做直线往复运动。
两端滑块的运动速度和方向保持高度同步。
5. 通过调整带轮的大小比例,可以实现运动的速度放大或缩小。
6. 当滑块为工件时,直线导轨同步带系统可以将动力精确地从驱动端传递到从动端,实现工件的直线往复运动和定位。
综上,直线导轨同步带系统利用带轮与皮带的啮合传动原理,实现了两
端滑块的精确同步运动,是一种较为简单可靠的直线往复运动传动机构。
其运动精度高、传动稳定,广泛应用于机床和自动化设备中。
微型直线导轨一、概述:滚动直线导轨由滑轨、滑块、钢球、返向器、注油杯、密封件等组成。
当直线导轨工作时,铅球在采用优质合金钢的滑轨和滑块之间,经高硬度处理和密成型磨削加工而成的滚道中滚动,通过滑块两端的返向器作无限循环运动,使滑块沿滑轨轻易的做高精度直线运动。
与传统的滑动导引相比,滚动导引的摩擦系数可降低至原来的1/50,由于起动的摩擦力大大减少,相对的较少无效运动发生,故能轻易达到μm级进给及定位。
再加上滑块与导轨间的束制单元设计,使得直线导轨可以承担一定的扭矩,同时承受上下左右等各方向的负荷。
返向装置两端装有防尘密封端盖,可有效的防止灰尘、硝末进入滑块内部。
直线导轨的润滑则通过注油杯注入润滑剂来完成。
二、直线导轨的优点<1>工作精度高直线导轨的运动由滚动来实现,不仅摩擦系数降至滑动导轨的1/50,动、静摩擦阻力的差距亦变成很小,实现运动平稳,减少冲击和振动,不易产生爬行现象,故能达到UM级进给和定位精度,有益于提高数控系数的响应速度和灵敏度。
<2>大幅度降低驱动率由于直线导轨运动时摩擦力非常小,只需较小的动力,便能使机台运动,明显大幅度机台电力损耗量,且因摩擦产生的热量很少,是适用于高速,频繁启动和换向的运动部件。
<3>润滑结构简单直线导轨在滑块上装有注油杯,可直接以注油注入油脂,亦可连接供油管以自动供油机润滑,使其的磨耗降至更少,使机台能长时间保持精主工。
<4>防尘、密封能力强直线导轨防尘性能良好,滑块的两端装有密封端盖,底部可选用密封底片,同时滑轨固定螺钉孔配有防尘螺孔盖,防止灰尘的积累,从而保证产品的寿命和性能。
<5>安装方便、互换容易由于采用精密的加工技术,滑轨直线度高,滑轨中的安装螺孔误差少,安装方便,直线导轨具有互换性,可分别更换滑块或滑块甚至是直线导轨,即可使机台重新达到高精度。
<6>承载能力大。
刚度强直线导轨采用哥德式四点接触设计,合理比值的圆弧沟槽,不仅接触应力小,载荷能力及刚度相对V型平面球点接触时亦大大提高。
直线导轨直线导轨的基本构造基本构造是由1. 直线导轨、2. 直线运动滑导块、3. 滚动轴承用滚珠构成。
对于这种构造可根据使用规格选择各种产品(参考【图1】)。
例如采用密封板类零件构造可实现其防尘性和无尘室使用要求,采用滚珠保持器构造可提高其滑动性能等等。
此外,对于直线滑动条件和负载、为了实现更高的导向精度,根据实际情况可采用2支导轨或和多个滑块的构造。
直线导轨(循环滚珠型)的优点:1.高刚性2.长寿命、高精度3.无噪音、运行平稳4.优异的振动特性直线导轨的性能基本上是由滚动轴承单元的构造决定的。
导轨上滚珠用导向槽的个数称为「列数」,在滚道内滚珠的接触点数作为「点接触数」、用来表现滚珠轴承单元的构造。
这种多列滚珠轴承的构造,即使在急速加减速时承受力矩载荷或长时间在严苛条件下连续运行等情况下,也可保持其精度。
【图2】为滚珠轴承单元构造事例。
此外,也有在预压状态不同的情况下、轴承单元的接触状态会发生变化,用以维持高刚性・高精度的产品构造(【图3】)。
直线导轨采用循环滚珠型(【图4】)构造,摩擦力小、可实现平稳运行。
另外还有内置滚珠保持器,循环滚珠相互接触、无摩擦音,可实现长久无噪音和平稳运行的的直线导轨滑块构造。
滑动导轨安装面的设计滑动导轨的直线滑动精度,也基本等同于导轨导向直线运动导块(滑块)的精度。
但是导轨的精度直接受固定安装面形状的影响。
因此为了确保导轨精度,就必须充分保证安装面的直线度・平行度等精度要求。
在此对滑动导轨2个安装面(导轨安装面、滑块安装面)的设计要点进行说明。
要将导轨和滑块精确对齐固定到各自安装面,安装面的角部必须设定避让槽或加工为比导轨和滑块各自的C倒角尺寸更小的圆角。
(参考【表1】)。
【表1】安装面凸台部高度和避让部半径(mm)2条导轨平行安装的方法,一般是以固定于【图1】所示的安装面上的导轨作为基准,将另1条导轨在滑块预工作状态下调整固定。
【图2】是将导轨安装到有2个导轨安装面的固定板上的构造事例。
导轨常用知识点归纳总结导轨是一种用于机械运动中的支持和引导的装置。
它广泛应用于工业自动化设备、机床、运输设备等领域,起到支持、引导和定位的作用。
导轨的性能对机械设备的精度、稳定性和寿命有着重要的影响。
因此,掌握导轨常用知识点对于工程师和技术人员来说是非常重要的。
在本文中,我们将从导轨的基本结构、材料、精度、安装和维护等方面进行归纳总结。
一、导轨的基本结构导轨通常由导轨本体和导轨滑块组成。
导轨本体是支撑和引导导轨滑块的主体部分,它一般由精密浇铸、钢板焊接等工艺制成。
而导轨滑块则是沿着导轨本体的轨道进行运动的部件,用于支持和引导机械设备的移动。
导轨滑块通常由外壳、滚珠/滚柱等滑动元件、密封件等部件组成。
二、导轨的材料导轨的材料选择对导轨的性能有着直接的影响。
常用的导轨材料包括金属材料和塑料材料。
金属材料通常包括钢、铝合金、铜等,而塑料材料则包括尼龙、聚四氟乙烯等。
金属材料导轨强度高、刚性好,适合承受高负荷和高速运动,但成本较高。
而塑料材料导轨轻质、耐磨、自润滑,适合低负荷、低速运动,但承载能力和使用寿命相对较低。
三、导轨的精度导轨的精度指导轨在使用过程中对位置精度、重复性、动态响应等性能的要求。
导轨的精度通常由直线度、平行度、垂直度、位置精度、重复性等指标来描述。
在选择导轨时,需要根据具体的使用要求来确定精度等级,以满足对机械设备移动精度的要求。
四、导轨的安装导轨的安装是保证导轨性能和使用寿命的重要环节。
在安装导轨时,应注意导轨本体的安装平整度、水平度和平行度等参数,保证导轨本体与基准面的接触性能;同时,还需要注意导轨滑块的安装位置及其平整度,保证导轨滑块的平稳运动和稳定支撑。
五、导轨的维护导轨的维护是保证导轨长期稳定运行的关键。
在使用过程中,应定期清洁并加注适量的润滑脂,保证滑块与导轨之间的摩擦性能;同时,还应检查导轨的使用状态,如有损坏或者磨损严重的情况,需要及时更换或修复。
六、导轨的应用导轨广泛应用于机械设备、工业自动化、数控机床、注塑成型机、激光切割机、机器人等领域,起到支持、引导和定位的作用。
概述所谓线性或线型马达是指将回转型马达之一次侧线圈(定子)及二次侧(转子)展开成平板直线状,理论上可视为拥有无限大半径的回转型马达,以直线运动取代回转运动来进行推进。
线性马达捷运系统之一次侧线圈系安装于车辆转向架上,于流通交流电流后产生移动磁场,依楞次定律,此移动磁场使安装于钢轨间轨枕上之二次侧导体(感应钣)感应一涡电流,根据佛莱明左手法则,进而产生使车辆向前推动之牵引力。
构造(与传统马达比较)传统轨道运输系统由于使用专用轨道,并以钢轮作为支撑与导引,因此随着速度的增加,行驶阻力会递增,而牵引力则递减,列车行驶阻力大于牵引力时即无法再加速,故一直无法突破地面运输系统理论上最高速度每小时375公里的瓶颈[1]。
虽然法国TGV曾创下传统轨道运输系统时速515.3公里的世界纪录,但因轮轨材料会有过热疲乏的问题,故现今德、法、西、日等国之高铁商业营运时速均不超过300公里。
因此,如要进一步提升车辆速度,必须放弃传统以车轮行驶之方式,而采用“磁力悬浮”(Magnetic Levitation,简称“磁浮”Maglev) 的方式,使列车浮离车道行驶,以减少摩擦力、大幅提高车辆的速度。
此一浮离车道的作法,除不会造成噪音或空气污染外,并可增进能源使用之效率。
另外采用“线性马达”(Linear Motor) 亦可加快该磁浮运输系统的速度,因此使用线性马达的磁浮运输系统应运而生。
所谓磁浮运输系统就是利用磁力相吸或相斥的原理,使列车浮离车道,此磁力的来源可分为“常电导磁石”(Permanent Magnets) 或“超导磁石”(Super Conducting Magnets, SCM)。
所谓的常电导磁石就是一般的电磁铁,即只有通电时才具有磁性,电流一切断则磁性消失,由于列车在极高速时集电困难,故常电导磁石仅能适用于采用磁力相斥原理、速度相对较慢(约300kph) 的磁浮列车;至于速度高达500kph 以上的磁浮列车(利用磁力相吸原理),就非使用通一次电就永久具有磁性(因此列车可以不用集电) 之超导磁石不可。
标准导轨知识点总结一、导轨的基本结构1.1 导轨的组成导轨通常由轨道和滑块组成,轨道和滑块之间通过滚珠、滑块等方式形成对接摩擦面,滑块上安装有与运动部件连接的座台或夹紧装置,使得运动部件能够沿着轨道进行稳定的直线运动。
1.2 导轨的类型根据结构形式和工作原理的不同,导轨可以分为直线导轨、滚珠丝杠、滑块导轨等几种类型。
直线导轨适用于需要高速、高精度直线运动的场合;滚珠丝杠适用于需要进行旋转运动的场合;滑块导轨适用于需要进行简单直线运动的场合。
1.3 导轨的特点导轨的主要特点包括高精度、高刚性、低摩擦、耐磨损等。
高精度是指导轨能够保持很高的直线度和平行度;高刚性是指导轨能够承受较大的负载和抗弯扭力;低摩擦是指导轨在工作过程中具有较小的摩擦力和滑动阻力;耐磨损是指导轨能够在长期使用中保持较好的表面质量和精度。
二、导轨的材质2.1 导轨轨道的材料导轨轨道常用的材料包括工程塑料、铝合金、碳素钢、不锈钢等。
工程塑料适用于需要耐腐蚀、低噪音和轻质的场合;铝合金适用于需要轻质、刚性好和表面光滑的场合;碳素钢适用于需要高强度、高硬度和耐磨损的场合;不锈钢适用于需要耐腐蚀、寿命长的场合。
2.2 导轨滑块的材料导轨滑块常用的材料包括工程塑料、青铜、钢、铝合金等。
工程塑料适用于需要轻质、耐磨损、低噪音和耐腐蚀的场合;青铜适用于需要耐磨损、润滑性好和抗疲劳的场合;钢适用于需要高强度、高硬度和较长寿命的场合;铝合金适用于需要轻质、刚性好和表面光滑的场合。
2.3 导轨的表面处理导轨的表面处理一般采用镀铬、热处理、喷涂等工艺,以提高导轨的硬度、耐磨性和抗腐蚀能力。
镀铬处理能够提高导轨的硬度和表面光洁度;热处理能够提高导轨的耐磨性和抗疲劳能力;喷涂处理能够提高导轨的耐腐蚀性和表面润滑性。
三、导轨的加工工艺3.1 导轨轨道的加工导轨轨道的加工一般包括铣削、车削、打磨、磨削等工艺。
铣削能够提高导轨轨道的加工精度和表面光洁度;车削能够提高导轨轨道的加工平整度和平行度;打磨能够提高导轨轨道的表面光洁度和平整度;磨削能够提高导轨轨道的加工精度和平整度。
直线导轨直线导轨的基本构造基本构造是由1. 直线导轨、2. 直线运动滑导块、3. 滚动轴承用滚珠构成。
对于这种构造可根据使用规格选择各种产品(参考【图1】)。
例如采用密封板类零件构造可实现其防尘性和无尘室使用要求,采用滚珠保持器构造可提高其滑动性能等等。
此外,对于直线滑动条件和负载、为了实现更高的导向精度,根据实际情况可采用2 支导轨或和多个滑块的构造。
直线导轨(循环滚珠型)的优点:1.高刚性2.长寿命、高精度3.无噪音、运行平稳4.优异的振动特性a)滚动轴承单元的构造直线导轨的性能基本上是由滚动轴承单元的构造决定的。
导轨上滚珠用导向槽的个数称为「列数」,在滚道内滚珠的接触点数作为「点接触数」、用来表现滚珠轴承单元的构造。
这种多列滚珠轴承的构造,即使在急速加减速时承受力矩载荷或长时间在严苛条件下连续运行等情况下,也可保持其精度。
【图2】为滚珠轴承单元构造事例。
此外,也有在预压状态不同的情况下、轴承单元的接触状态会发生变化,用以维持高刚性? 高精度的产品构造(【图3】)。
b)关于无噪音、平稳运行直线导轨采用循环滚珠型(【图4】)构造,摩擦力小、可实现平稳运行。
另外还有内置滚珠保持器,循环滚珠相互接触、无摩擦音,可实现长久无噪音和平稳运行的的直线导轨滑块构造。
滑动导轨安装面的设计滑动导轨的直线滑动精度,也基本等同于导轨导向直线运动导块(滑块)的精度。
但是导轨的精度直接受固定安装面形状的影响。
因此为了确保导轨精度,就必须充分保证安装面的直线度? 平行度等精度要求。
在此对滑动导轨2个安装面(导轨安装面、滑块安装面)的设计要点进行说明。
要将导轨和滑块精确对齐固定到各自安装面,安装面的角部必须设定避让槽或加工为比导轨和滑块各自的C 倒角尺寸更小的圆角。
(参考【表1】)表1】安装面凸台部高度和避让部半径mm)r1(最大)r2(最大)H1 H216x60x55(SSEBT型)0.4 0.4 2.5 4 4 42x90x67(SVRZ型) 1 1 5 6 9 (2)安装面精度2 条导轨平行安装的方法,一般是以固定于【图1】所示的安装面上的导轨作为基准,将另1 条导轨在滑块预工作状态下调整固定。
直线导轨的摩擦系数直线导轨是一种高精度的机械传动元件,广泛应用于数控机床、电梯、自动售货机、火车、船舶机械等领域。
它的主要作用是支撑和引导机械部件的运动,同时还要承受一定的负载。
由于直线导轨的摩擦系数关系到其运动的平稳性和精度,因此很受到人们的关注。
一、直线导轨的基本结构直线导轨的结构一般由三个部分组成:轨道、移动体和导向体。
轨道是由两个固定在地面或其他基础上的直线钢轨组成,平行排列。
移动体由一个平移的滑动块和导向体一起构成,它可以在轨道上自由滑动。
导向体则是指在滑动块和轨道之间安装的导向元件,它的作用是使滑动块保持在合适的位置,防止出现偏差和倾斜。
二、直线导轨的摩擦系数摩擦系数是一个物体表面与另一个物体表面接触时,产生的摩擦力与其法向力之比。
在直线导轨中,摩擦系数具有极其重要的作用。
它不仅关系到导轨的承载能力和刚度,还影响到了系统的运动以及其噪音和寿命等方面。
因此,直线导轨的摩擦系数是参数设计时需要考虑的一个重要因素。
1.摩擦系数的定义摩擦系数是一个很重要的概念,是物理学的基础。
在直线导轨中,摩擦系数的定义为:μ = F / N其中,μ是摩擦系数,F是滑动块与轨道之间产生的摩擦力,N是垂直于接触面的法向力。
摩擦系数μ通常是小于1的量,它的大小取决于接触面的状况以及表面间的摩擦情况。
2.直线导轨的摩擦系数对系统运动的影响直线导轨的摩擦系数对系统运动有重要的影响。
当导轨的摩擦系数较小时,系统的动态响应较好,可以满足高速、高精度的要求。
但是,如果摩擦系数太小,容易产生悬浮现象,导致运动不稳定。
当摩擦系数较大时,可以提高导轨的承载能力和刚度,但对于高速、高精度等应用场合则不太适合。
3.直线导轨的摩擦系数的影响因素导轨的摩擦系数受到许多因素的影响。
以下是一些主要因素:(1)润滑方式润滑方式对摩擦系数有着很大的影响。
在干摩擦情况下,摩擦系数较大;而在润滑状态下,摩擦系数则减小。
因此,在实际应用中,通常采用润滑方式来减小导轨的摩擦系数。
直线导轨直线导轨的基本构造
基本构造是由1. 直线导轨、2. 直线运动滑导块、3. 滚动轴承用滚珠构成。
对于这种构造可根据使用规格选择各种产品(参考【图1】)。
例如采用密封板类零件构造可实现其防尘性和无尘室使用要求,采用滚珠保持器构造可提高其滑动性能等等。
此外,对于直线滑动条件和负载、为了实现更高的导向精度,根据实际情况可采用2支导轨或和多个滑块的构造。
直线导轨(循环滚珠型)的优点:
1.高刚性
2.长寿命、高精度
3.无噪音、运行平稳
4.优异的振动特性
直线导轨的性能基本上是由滚动轴承单元的构造决定的。
导轨上滚珠用导向槽的个数称为「列数」,在滚道内滚珠的接触点数作为「点接触数」、用来表现滚珠轴承单元的构造。
这种多列滚珠轴承的构造,即使在急速加减速时承受力矩载荷或长时间在严苛条件下连续运行等情况下,也可保持其精度。
【图2】为滚珠轴承单元构造事例。
此外,也有在预压状态不同的情况下、轴承单元的接触状态会发生变化,用以维持高刚性・高精度的产品构造(【图3
】)。
直线导轨采用循环滚珠型(【图4】)构造,摩擦力小、可实现平稳运行。
另外还有内置滚珠保持器,循环滚珠相互接触、无摩擦音,可实现长久无噪音和平稳运行的的直线导轨滑块构造。
滑动导轨安装面的设计
滑动导轨的直线滑动精度,也基本等同于导轨导向直线运动导块(滑块)的精度。
但是导轨的精度直接受固定安装面形状的影响。
因此为了确保导轨精度,就必须充分保证安装面的直线度・
平行度等精度要求。
在此对滑动导轨2个安装面(导轨安装面、滑块安装面)的设计要点进行说明。
要将导轨和滑块精确对齐固定到各自安装面,安装面的角部必须设定避让槽或加工为比导轨和滑块各自的C 倒角尺寸更小的圆角。
(参考【表1】)。
【表1】安装面凸台部高度和避让部半径
(mm )
2条导轨平行安装的方法,一般是以固定于【图1】所示的安装面上的导轨作为基准,将另1条导轨在滑块预工作状态下调整固定。
【图2】是将导轨安装到有2个导轨安装面的固定板上的构造事例。
(mm)
(mm)
X = X1(导轨安装面段差)+ X2(滑块安装面段差)
滑动导轨受以上几点安装面精度的影响、产品精度会降低;大数量循环滚珠构造有平衡其精度降低的效果,使实际精度降低值减小到原来的1/2〜1/10。
直线导轨的安装要点
直线导轨相对安装面基准,在垂直、水平2个方向通过螺丝紧固固定。
直线导轨属于较长的弹性体,螺栓固定时的紧固力会使其变形,从而产生误差。
下面介绍一下垂直、水平各方向上螺栓的紧固技巧。
直线导轨垂直方向的运动精度受以下2个要素的影响。
(参考【图1】)
1.因固定螺栓间距而变动
2.滑块滚珠的通过振动
要素1是由于导轨固定时螺栓的紧固力使导轨发生变形(【图1】)。
具体的措施就是在组装时使用扭矩扳手,用相等的紧固力把全部螺丝先进行轻预紧固定,之后再加大紧固力进行固定。
对于高精度产品,在螺栓固定导轨的状态下、通过再次进行精加工,将螺丝紧固引起的误差降低到最小。
导轨的安装表面可通过研磨加工提高其直线度和粗糙度的精度。
另外,一般情况下导轨的安装基准面也需要进行研磨加工、得到与导轨相同的表面精度。
即便如此,由于导轨呈细长形状、也必须要无间隙的将导轨安装到固定基准面上。
关于水平方向的安装,使用线性导销(米思米产品目录NO.LLT)很容易实现。
(参考【图2】)
■使用例
1.与导轨垂直方向的螺栓固定孔等间距加工导销的安装孔。
2.线性导销装入安装孔后,通过线性导销凸缘部的偏心作用,将导轨按压到安装基准面。
3.紧固线性导销内部螺丝,完成最终固定作业。
线性导销的紧固要与1)中垂直方向螺栓紧固同时进行。
利用千分表等确认导轨垂直
・水平方向的精度状况的同时,进行调整固定。
直线导轨的润滑方法和特殊规格
直线导轨的轴承安装在导轨滑块内部,具有优异的防异物侵入功能;通过选择不
同特性的润滑脂,可适合特殊环境(无尘室、耐腐防锈、高温、真空等)使用。
直线导轨为了防止异物侵入滑块内部,装有密封端盖和侧面密封片。
如果是异物较多的环境,需采用二重端部密封构造。
有更严苛的性能要求时,可采用高防尘密封件和波纹管导轨外罩。
润滑剂供给方法 特征 使用方法
脂润滑剂
供给方法 1.廉价
2.简便 用注油枪从给油口注入,磨合运行后擦去溢出的润滑脂。
给油1年,每半年检查污垢。
油润滑剂
供给方法 1.高精度
2.免维护
将润滑油转化为喷雾状,通过气压供给。
由油喷雾单元和空气元构成。
润滑组件 (MX
构造) 1.免维护
2.廉价
3.适于间歇性运动
采用带有润滑油剂浸渍的多孔性材料密封端盖。
通过直线导轨
动、会导致热膨胀和毛细管作用,使得适量油剂从多孔体排出
洗净装置等易生锈的环境中使用时,应选用防腐蚀效果好的马氏体不锈钢制产品。
另外、如果是在半导体加工装置的搬运设备上使用,则应选用经过表面处理(电镀)的产品。
以前、真空用氟系润滑脂被广泛使用;但是它存在润滑性・防锈性不足,长时间使用后润滑脂会变质、成为污染源等问题。
低发尘性润滑脂和无金属元素润滑脂等被相继开发面世。
另外,为了抑制轴承磨损产生的金属粉尘,可采用滚珠保持器构造,导轨・滑块采用不锈钢材质、再经过黑铬电镀处理等。
标准的直线导轨,由于会使用合成树脂和橡胶类零件,高温侧的临界使用温度仅为80〜90℃。
如果这部分零件采用耐热橡胶或金属材质、与高温润滑脂并用则可适用于高温环境。
将密封端盖等塑料零件换成不锈钢制品,可抑制真空环境下的气体释放;采用低蒸发气压的氟系润滑脂,可防止油分飞溅。