滚动导轨的计算、结构与尺寸系列

滚柱交叉导轨副

如图9-5-18所示，滚柱交叉导轨副由一对导轨、滚子保持架、圆柱滚子等组成。 一对导轨之间是截面为正方形的空腔，在空腔里装滚柱，前后相邻的滚柱轴线交叉90°，使导轨无论哪一方向受力,都有相应的滚柱支承。 为避免端面摩擦，取滚柱的长度比直径小0.15~0. 25mm。各个滚柱由保持架隔开。

图9-5-18滚柱交叉导轨副(1一导轨；2 滚柱；3—保持架；4一导轨)

这种导轨的特点是刚度和承载能力都比滚珠导轨大、精度高、动作灵敏，结构比较紧凑，但这种导轨由于滚柱是交叉排列的，在一条导轨面上实际参加工作的滚柱只有一半。 滚柱不循环运动，行程长度受限制。这种导轨适用于行程短、载荷大的机床等。

载荷及滚子数计算

1)导轨长度及滚子数量 交叉导轨的长度参数见图9-5-19,导轨长度不小于行程的1.5倍，即L>=1.5l。保持架的长度不大于导轨长度与行程长度一半之差，即K<=L-l/2。

滚子数计算
式中
N——滚子数量(整数)；
a——保持架端距(见表9-5-86)；
f——滚子间距(见表9-5-86)。

载荷计算(见表9-5-84)。

表9-5-84
注：C ──额定动载荷(N)；
C₀ ──额定静载荷(N)；
C₁ ──每个滚子的额定动载荷(N)；
C₀₁──每个滚子的额定静载荷(N)；
N ──滚子数；
N/2──滚子数(忽略小数)。

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尺寸系列

表9-5-85 导轨副基本尺寸
注：本表的单位是mm。

表9-5-86 保持架基本尺寸
注：C₁ ──每个滚子的额定动载荷(kN)；
C₀₁──每个滚子的额定静载荷(kN)。

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精度

滚柱交叉导轨副精度等级分为4级：2、3、4、5。2级最高，其精度项目及其数值见表9-5-87。

表9-5-87

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安装与使用

1）配对安装面精度 滚柱交叉导轨副的配对安装面的结构如图9-5-20所示。

配对安装面的精度直接影响滚柱交叉导轨副的运行精度和性能，如果要得到较高的运行精度，需相应提高配对安装面的精度。A面精度直接影响运行精度。B面和C面平行度直接影响预载。相对A面的垂直度影响在预载方向上装配精度，因此建议尽量提高安装面精度，其精度数值应近似于导轨平行度数值。
2) 预载方法 如图9-5-21，预加载荷通常用螺钉来调整，该螺钉尺寸规格与导轨的安装螺钉相同，螺钉中心为导轨高度的一半。 预加载荷的数值根据机床与设备的不同而不同。 过预载将减少导轨副的寿命并损坏滚道，且在使用过程中,圆柱滚子很容易歪斜，产生自锁现象。因此，通席推荐无预载或较小的预载，如果精度和刚度要求高，则建议使用如图9-5-29 (c)所示的装配平板或者如图9-5-29 (b)所示的楔形加以预紧。
3) 滚柱交叉导轨副可在高温下运行，但建议使用温度不超过100℃。
4) 滚柱交叉导轨副的运行速度不能超过30m/min。
5) 润滑 当滚柱交叉导轨副的运行速度为高速时(v>=15m/min)，推荐使用L-AN32润滑油，40℃运动黏度28.8~35.2mm2/s・定期加润滑油或接油管强制润滑，低速时(v<15m/min),推荐使用锂基润滑脂2#润滑。