!!直线导轨的原理及其应用张沈生"洪都航空工业集团机动设备公司#洪都科技$%&’()*+,-&+-.&(/-+$&%0%’1233!摘要在传动领域中，直线导轨一直是关键性产品。随着精密及高速加工技术发展的需要，直线导轨应用范围日益扩大，其可靠的原理、灵活的运用已成为替代传统导轨形式的必然趋势。关键词直线导轨刚性精度!"#$%&’()*$’(+’",#%(-."",’+%&’/(/01&$%’)2&34’-’()5$%+645678*597:5978";9<567=<6>-?@=AB97C+DBA67EF$D78G@.H=6C=D7,7G@:CIE’ID@A#.78&$%+&,7C59J=9>GDJGI=H=78:E:C9BFC59:CI6=85C8@=G=78CI6>C59L6EMN=C5C59G9H9>DAB97CDJAI9<=:967G5=85O:A99GB6<5=7=78FC596AA>=<6C=D7DJC59:CI6=85C8@=G=78CI6=6P>9DAQ9I6C=78AI=7<=A>967GJ>9R=P>96AA>=<6C=D7B6K9=CAD::9::6CI97GCDC6K9C59A>6<9DJCI6G=C=D76>8@=G9CI6)牙型为主，或以圆弧形式牙型为主&图/)。由于圆弧式牙型的接触角&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)会因转动而改变，造成间隙与侧向施力变动，从而影响直线导轨性能。而哥德式牙型其接触角可保持不变，刚性亦较稳定。由于滚珠与沟槽为弹性接触，在接触椭圆区内，会因为应力分布和回转半径差引起差动摩擦和差动滑动而影响直线导轨的使用寿命。一般认为哥德式接触牙型具有较大的差动摩擦量，实际上需要全面考虑差动摩擦对直线导轨使用性能的影响，并根据直线导轨沟槽组合状况来分析差动摩擦量，不宜单纯地将差动摩擦量与哥德式牙型关联在一起。哥德型接触与圆弧型接触比较如图!所示。#直线导轨的刚性因为直线导轨的刚性大都由滚珠的刚性决定，其刚性与滚动轴承一样，用接触理论来计算。设!为滚珠的变形量、?为负何量，则!"张沈生：直线导轨的原理及其应用第#期!$%&’#()*+(,式中：)———滚珠的半径；%———常数。提高直线导轨的刚性方式为施加适当的预压。预压为一种消除背隙与减少滚珠与接触面弹性变形的方式。直线导轨的预压则以滚珠大小作调整，以较大滚珠施加预压类似弹簧效应，敲击时不会有振动产生。一般而言，有预压比无预压的刚性增加十倍以上，然而施加过大的预压，会导致摩擦力与发热量上升，增加滚珠摩擦而使预压消失，这对定位精度与使用寿命有不良的影响。表#为不同预压力比较与适用范围。!"表#不同预压力比较与适用范围预压等级预压力适用范围无预压$搬送装置、自动包装机、自动化产业机械轻预压$%$#&一般机床的’(轴、焊机、切割机中预压$%$)&一般机床的*轴、电火花加工机床、+&车床、精密’(平台、测定...
