【機械設計】直線導軌科普篇：安裝方法、選型計算，一文全懂！

分為方形滾珠直線導軌，雙軸芯滾輪直線導軌，單軸芯直線導軌。

作用

直線導軌運動的作用是用來支撐和引導運動部件，按給定的方向做往復直線運動。依按摩擦性質(zhì)而定，直線運動導軌可以分為滑動摩擦導軌、滾動摩擦導軌、彈性摩擦導軌、流體摩擦導軌等種類。　直線軸承主要用在自動化機械上比較多，像德國進口的機床，折彎機，激光焊接機等等，當然直線軸承和直線軸是配套用的。像直線導軌主要是用在精度要求比較高的機械結(jié)構(gòu)上，直線導軌的移動元件和固定元件之間不用中間介質(zhì)，而用滾動鋼球。

自動調(diào)心能力

來自圓弧溝槽的DF(45-°45)°組合，在安裝的時候，即由鋼珠的彈性變形及接觸點的轉(zhuǎn)移，即使安裝面多少有些偏差，也能被線軌滑塊內(nèi)部吸收，產(chǎn)生自動調(diào)心能力之效果而而得到高精度穩(wěn)定的平滑運動。 （我們推薦你關注“機械工程師”公眾號，第一時間掌握干貨知識、行業(yè)信息）

1、具有互換性

2、所有方向皆具有高剛性

運用四列式圓弧溝槽，配合四列鋼珠等45度之接觸角度，讓鋼珠達到理想的兩點接觸構(gòu)造，能承受來自上下和左右方向的負荷；在必要時更可施加預壓以提高剛性。

應用領域

①、直線導軌主要用在自動化機械上比較多，像德國進口的機床，折彎機，激光焊接機等等，當然直線導軌和直線軸是配套用的。

②、直線導軌主要是用在精度要求比較高的機械結(jié)構(gòu)上，直線導軌的移動元件和固定元件之間不用中間介質(zhì)，而用滾動鋼球。因為滾動鋼球適應于高速運動、摩擦系數(shù)小、靈敏度高，滿足運動部件的工作要求，如機床的刀架，拖板等。如果作用在鋼球上的作用力太大，鋼球經(jīng)受預加負荷時間過長，導致支架運動阻力增大。

使用注意

直線導軌屬于精密零件，因而在使用時要求有相當?shù)厣髦貞B(tài)度，即便是使用了高性能的直線導軌，如果使用不當，也不能達到預期的性能效果，而且容易使直線導軌損壞。所以，使用直線導軌應注意以下事項：

1、防止銹蝕

直接用手拿取直線導軌時，要充分洗去手上的汗液，并涂以優(yōu)質(zhì)礦物油后再進行作，在雨季和夏季尤其要注意防銹。

2、保持環(huán)境清潔

保持直線導軌及其周圍環(huán)境的清潔即使是肉眼看不見的微小灰塵進入導軌，也會增加導軌的磨損，振動和噪聲。

3、安裝要認真仔細

直線導軌在使用安裝時要認真仔細，不允許強力沖壓，不允許用錘直接敲擊導軌，不允許通過滾動體傳遞壓力。

4、安裝工具要合適

直線導軌使用合適、準確的安裝工具盡量使用專用工具，極力避免使用布類和短纖維之類的東西。

安裝方法

隨著高精密的直線導軌在工業(yè)自動化中運用的廣泛性，掌握一定的安裝技巧是很有必要的，掌握好正確的安裝直線導軌的方法，提高導軌的使用壽命與使用精度。

在無側(cè)向定位裝配面的安裝中為確保從動側(cè)滑軌與基準側(cè)滑軌間的平行度。

一、使用安裝基準面安裝方法

先使用裝配螺絲將直線導軌底部基準面大概固定于床臺底部裝配面，再用虎鉗將滑軌側(cè)邊基準面逼緊床臺側(cè)邊裝配面，以確定滑軌位置后，使用扭力扳手，一定的扭力按順序鎖緊固定螺絲，將滑軌底部基準面逼緊床臺底部裝配面。

二、從動側(cè)直線導軌的安裝

1、直線塊規(guī)法

將直線塊規(guī)置于兩支直線導軌間，使用千分量表校準直線塊規(guī)，使之與基準側(cè)滑軌之側(cè)邊基準面平行，再依直線塊規(guī)校準從動側(cè)滑軌，從動軌的一端開始校準并依序以特定的扭力鎖緊裝配螺絲。 （我們推薦你關注“機械工程師”公眾號，第一時間掌握干貨知識、行業(yè)信息）

2、移動平臺法

將基準側(cè)兩個滑塊固定在一個測定平臺上，而從動側(cè)只裝上一個滑塊，滑軌和滑塊都尚未固定于床臺與平臺，使用附于從動側(cè)滑塊頂面千分量表，量測從動側(cè)滑塊的側(cè)基準面，從動直線導軌的一端開始校準并依序以特定的扭力鎖緊裝配螺絲。

3、效仿基準側(cè)滑軌法

將基準側(cè)直線導軌的兩個滑塊及從動側(cè)導軌其中一個滑塊固定于平臺，再將從動側(cè)的滑軌及其另一個滑軌約略分別固定于床臺及平臺，以基準側(cè)滑軌為準移動平臺，從滑軌一端開始，邊確認從動側(cè)直線導軌的滾動阻力，邊依序以特定的扭力鎖緊裝配螺絲。

4、專用工具法

使用專業(yè)工具確定從動側(cè)滑軌的位置，并依序以特定的扭力鎖緊裝配螺絲。

選型計算

今天給大家?guī)碇本€導軌選型計算，線導軌選型計算這是一門很有必要的章節(jié)沒有極高參數(shù)計算水平和實際應用（維護）經(jīng)驗對設計人員來說，導軌丶絲桿等的憑空選擇也是必須的，下面就給大家一一講解。

滾動直線導軌副特點：

1、滾動體與圓弧溝槽相接觸，與點接觸相比承載能力大，剛性好。

2、摩擦因素小，一般為 0.002~0.005，僅為滑動導軌副的1/20~1/30 ，節(jié)省動力，可以承受上下左右四個方向的載荷。動、靜摩擦差別很小。

3、磨損小，壽命長，安裝、維護、潤滑簡便。運動靈活，無沖擊，在低速微量進給時，能很好地控制位置尺寸，不會發(fā)生空轉(zhuǎn)打滑，并能實現(xiàn)超微米級精度的進給。

直線導軌的選型步驟

滾動功能部件的主要失效形式是滾動元件與滾道的疲勞點蝕與塑性變形，其相應的計算準則為壽命（或動載荷）計算和靜載荷計算。某些滾動功能部件還具有滾動體循環(huán)裝置，循環(huán)裝置的失效主要靠正確的制造、安裝與使用維護來避免。

動載荷計算

C：基本額定動載荷 (N)

Pc：垂直于運動方向的載荷， P/4

fH ：硬度系數(shù)，一般取值 1

fT：溫度系數(shù)

fc：接觸系數(shù)

fw ：載荷系數(shù)

滾動體額定壽命：球體：50km ；滾子：100km

L：設計總壽命行程 (km)

l：工作行程，即軌道長度 (單位：m)

n：每分鐘往返次數(shù) (次/min)

Lh：設計總壽命時間 (參照下頁圖表 )

直線導軌在設備中的應用及安裝方法

1、在安裝直線導軌之前必須清除機械安裝面的毛邊、污物及表面?zhèn)邸Ｗ⒁猓褐本€滑軌在正式安裝前均涂有防銹油，安裝前請用清洗油類將基準面洗凈后再安裝，通常將防銹油清除后，基準面較容易生銹，所以建議涂抹上黏度較低的主軸用潤滑油。

2、將主軌輕輕安置在床臺上，使用側(cè)向固定螺絲或其他固定治具使線軌與側(cè)向安裝面輕輕貼合。注意：安裝使用前要確認螺絲孔是否吻合，假設底座加工孔不吻合又強行鎖緊螺栓，會大大影響到組合精度與使用品質(zhì)。 （我們推薦你關注“機械工程師”公眾號，第一時間掌握干貨知識、行業(yè)信息）

3、由遠端向近端按順序?qū)⒒壍亩ㄎ宦萁z稍微旋緊，使軌道與垂直安裝面稍微貼合。垂直基準面稍微旋緊后，加強側(cè)向基準面的鎖緊力，使主軌可以確實貼合側(cè)向基準面。

4、使用扭力扳手，依照各種材質(zhì)鎖緊扭矩將滑軌之定位螺絲慢慢旋緊。

5、螺栓鎖緊扭矩

絲桿和線軌這種標準化的部件選型還是相對容易的，說穿了就是那么回事，但是其它相應結(jié)構(gòu)的處理和設計才是考驗一個設計者能力的地方，需要大量的實踐經(jīng)驗和豐富的設計基礎知識，這些地方也是沒有什么捷徑可走的，也行有別人的東西可以參考，但是具體的圖紙要求是沒有那么容易拿到別人的完整圖紙的，所以很多東西還是要自己平時多積累。