滾動直線導軌副具有承載能力大、接觸剛性高、可靠性高等特點,主要在機床的床身、工作臺導軌和立柱上、下升降導軌上使用。我們在選用時可以根據負荷大小,受載荷方向、沖擊和振動大小等情況來選擇。1、受力方向。由于滾動直線導軌副的滑塊與導軌上通常有4列圓弧滾道,因此能承受4個方向的負荷和翻轉力矩。導軌承受能力隨滾道中心距增大而加大。2、負荷大小。滾動直線導軌不同規格有著不同的承載能力,可根據承受負荷大小選擇。為使每副滾動直線導軌均有比較理想的使用壽命,可根據所選廠家提供的近似公式計算額定壽命和額定小時壽命,以便給定合理的維修和更換周期。還要考慮滑塊承受載荷后,每個滑塊滾動阻力的影響,進行滾動阻力的計算,以便確定合理的驅動力。3、預加負載的選擇。根據設計結構的沖擊、振動情況以及精度要求,選擇合適的預壓值。
自動調心能力來自圓弧溝槽的DF(45-°45)°組合,在安裝的時候,藉由鋼珠的彈性變形及接觸點的轉移,即使安裝面多少有些偏差,也能被線軌滑塊內部吸收,產生自動調心能力之效果而而得到高精度穩定的平滑運動。具有互換性由于對生產制造精度嚴格管控,直線導軌尺寸能維持在一定的水準內,且滑塊有保持器的設計以防止鋼珠脫落,因此部份系列精度具可互換性,客戶可依需要訂購導軌或滑塊,亦可分開儲存導軌及滑塊,以減少儲存空間。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。
a)定位精度高。滾動直線導軌的運動借助鋼球滾動實現,導軌副摩擦阻力小,動靜摩擦阻力差值小,低速時不易產生爬行。重復定位精度高,適合作頻繁啟動或換向的運動部件。可將機床定位精度設定到超微米級。同時根據需要,適當增加預載荷,確保鋼球不發生滑動,實現平穩運動,減小了運動的沖擊和振動。 b)磨損小。對于滑動導軌面的流體潤滑,由于油膜的浮動,產生的運動精度誤差是無法避免的。在絕大多數情況下,流體潤滑只限于邊界區域,由金屬接觸而產生的直接摩擦是無法避免的,在這種摩擦中,大量的能量以摩擦損耗被浪費掉了。與之相反,滾動接觸由于摩擦耗能小,滾動面的摩擦損耗也相應減少,故能使滾動直線導軌系統長期處于高精度狀態。同時,由于使用潤滑油也很少,這使得在機床的潤滑系統設計及使用維護方面都變的非常容易。 c)適應高速運動且大幅降低驅動功率。采用滾動直線導軌的機床由于摩擦阻力小,可使所需的動力源及動力傳遞機構小型化,使驅動扭矩大大減少,使機床所需電力降低80%,節能效果明顯。可實現機床的高速運動,提高機床的工作效率20~30%。 d)承載能力強。滾動直線導軌副具有較好的承載性能,可以承受不同方向的力和力矩載荷,如承受上下左右方向的力,以及顛簸力矩、搖動力矩和擺動力矩。因此,具有很好的載荷適應性。在設計制造中加以適當的預加載荷可以增加阻尼,以提高抗振性,同時可以消除高頻振動現象。而滑動導軌在平行接觸面方向可承受的側向負荷較小,易造成機床運行精度不良。 e)組裝容易并具互換性。傳統的滑動導軌必須對導軌面進行刮研,既費事又費時,且一旦機床精度不良,必須再刮研一次。滾動導軌具有互換性,只要更換滑塊或導軌或整個滾動導軌副,機床即可重新獲得高精度。 如前所述,由于滾珠在導軌與滑塊之間的相對運動為滾動,可減少摩擦損失。通常滾動摩擦系數為滑動摩擦系數的2%左右,因此采用滾動導軌的傳動機構遠優越于傳統滑動導軌。