滚动导轨的计算、结构与尺寸系列

滚动轴承导轨

滚动轴承导轨的特点

用滚动轴承作滚动体制作的滚动导轨在大行程、高刚度、大载荷的场合得到了广泛的应用，例如大型（磨削长度达15m)的磨头移动式平面磨床的纵向导轨、绘图机的导轨、高精度测量机的导轨等。
滚动轴承导轨的特点:
① 滚动轴承为标准件，使用经济，维护保养简单。
② 导轨面直接接触轴承的外圈（或另加的外圈套圈），由于外圈直径较大，故导轨面的接触压强小，轴承可预紧，因而有较大的承载能力和导轨刚度，且可提高轴承的滚动精度。
③ 由于导轨面的接触压强小，导轨面的硬度要求不高，一般达到42HRC即可.
④ 由于轴承的外圈（包括另加的外圈套圈）是一个很好的弹性体，具有吸振和缓冲的作用，故抗振性好。
⑤ 结构尺寸较大，滑鞍（或工作台）上的轴承组安装孔的加工较为困难。

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导轨的结构

滚动轴承导轨所用轴承首推为调心球轴承或调心滚子轴承，因安装轴承支承的孔很难保证达到与导轨面的平行度或垂直度（侧面导向），在轴承支承轴与导轨面平行度误差不大时用调心轴承可保证轴承宽度方向与导轨面有良好接触。其次是用深沟球轴承或滚子轴承。 把表9-5-113中所示的轴承组，利用其安装部位（D）安装在滑鞍或工作台上，滚动轴承的外圈（或外圈套圈）压在导轨面上，用相对工作的轴承组把滑鞍或工作台约束到只剩下—个运动自由度。

推荐的轴承组结构(表9-5-113)

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轴承组的布置方案

滚动轴承组在导轨中的布置方案与滚柱导轨块相似。根据导轨的安装状态及载荷的特点，可以布置成开式和闭式导轨（见表9-5-114）。开式布置只适合水平安置，且无倾覆载荷的场合。

表9-5-114

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预加载荷和间隙的调整方法

1）把轴承组安装部位的圆柱部分与滚动轴承的内孔（轴颈）做成偏心的，一般偏心量为1~2mm。
如表9-5-113中序号1、 2、3所示，它们的结构简单，调整方便。调整时只需改变偏心的位置。
2）在轴承组安装座的下面设置垫片，如表 9-5-113序号4简图所示。利用改变垫片厚度的办法来达到调整的目的。这种方法调整和测量垫片的厚度都比较麻烦。
上述方法1）也适用于弥补轴承组安装孔位置的制造误差。

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导轨面的要求

1） 导轨面的硬度：由于与导轨面直接接触的是外径较大的滚动轴承的外圈（或外圈套圈），导轨面的接触应力远远低于其他滚动导轨。所以可降低对导轨面的硬度要求，一般大于42HRC即可。
2） 对铸铁导轨，如不便于对导轨面进行淬火， 则可以采用贴附经过热处理（或冷轧〉的、硬度为42HRC以上的、精密（厚度均匀度在0.02mm以内）钢带的办法。钢带的厚度一般为1.2mm左右。
3） 导轨面的接缝：当滚动轴承组的外圆滚过长导轨的接缝时，为避免颠簸，导轨的接缝除了尽可能的窄而外，还应做成斜面对接。一般的斜角（相对移动方向）为45°左右。

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导轨的计算

1）计算滚动轴承的载荷。
2）根据滚动轴承组的滚动外径及导轨的工作速度，算出滚动轴承的工作转速
n₂=v₀X10³/πD
式中 v₀——导轨的工作速度，m/min;
D——滚动轴承组滚动外圆直径，mm。
3） 再根据轴承的转速及载荷，按滚动轴承章节中的有关内容，进行寿命等计算。