线性滑轨名词介绍
1-1 主要影响参数:
a. 线性滑轨之负荷与寿命(L)
选用线性滑轨时，需根据使用状况与所受外力，计算出每一个滑座所受的负载，比较滑座的基本静额定负载(C0)或
基本容许静力矩(Mx、My、Mz)等参数，求出静安全系数来判断可靠程度。而评估长时间磨耗的使用寿命则需使用
基本动额定负载(C)来求出线性滑轨的运作寿命。
b. 基本额定静负荷(C0)
基本额定静负载(C0)即为负载作用在轨道沟槽及钢珠产生的变形量达到钢珠直径的万分之一大小、方向的静止负荷。
假设此变形量达到某个程度，此线性滑轨就无法运行顺畅。
c. 基本容许静力矩
当永久变形量达到钢珠直径的万分之一时。我们称这种作用力矩为滑座的基本容许静力矩。
d. 静安全系数(fs)
静安全系数为基本额定静负荷(C0)与计算线性滑轨最大等效负载之比率值。此数值反映线
性滑轨使用可靠程度。
e. 额定寿命的意义(L)
线性滑轨为量产产品，在同条件运作的滑轨不一定有同样的运转寿命，额定寿命的定义:相同条件连续运作其中90%的
线性滑轨不会产生金属疲劳表面剥落，线性滑轨所能行走的总距离。
f. 基本额定动负荷(C)
假设一批相同规格与同样使用条件的线性滑轨，将额定寿命定为50km，这一批线性滑轨在大小方向不变的实验荷重下
运行50km而能有90%以上的线轨不产生金属疲劳表面剥落现象时，则此实验荷重为此线性滑轨在额定寿命50km之基本
动额定负荷。
1-2 附属影响参数:
a. 接触系数(fc)
使用2个以上滑块靠紧使用时，基本额定动负荷(C)与基本额定静负荷 (C0)必须乘上接触系数。
靠紧时滑块的个数 |
接触系数fc |
2 |
0.81 |
3 |
0.72 |
4 |
0.66 |
5 |
0.61 |
通常使用 |
1 |
b. 硬度系数(fh)
为充分发挥线性滑轨负荷能力,滚动面的硬度范围最好在 HRC 58~62。若滚动面的硬度比HRC 58硬度低时, 基本额定动负荷与基本额定静负荷就必须考虑硬度系数(fh)。
c. 温度系数(ft)
线性滑轨使用温度超过100℃时,考虑高温的不良影响,在计算时必须考虑温度系数。
(注)
环境温度超过 80℃时, 须端防尘片、保持器等的材质变成耐高温材料。
d. 负荷系数(fw)
往复机构运转易产生振动或冲击,尤其高速运转产生振动或经常启动停止产生惯性冲击等，要估算出合理的负荷是很困难的。
1-4 摩擦力
摩擦力可参考方程式计算出:
F = u * W + f
F : 摩擦力
W : 荷重
u : 摩擦系数
f : BG滑座磨擦阻力
如何正确选用线性滑轨
1. 设定使用条件
选用线性滑轨需经过工程计算，而工程计算必须得知的讯息:
A. 组合方式(跨距尺寸、滑块个数、滑轨根数)。
B. 安装姿势(水平、竖、倾斜、壁挂、吊下)。
C. 作用负荷( 作用力的大小、方向、作用点、加速下是否产生惯性? )。
D. 使用频率(负荷周期)。
A. 组合方式:
1. 跨距尺寸：滑座之间的相互尺寸，如上图所示之L0与L1。
L0: 为机构上单支滑轨滑座间的距离(单位:mm)。
L1: 为机构上双支滑轨之间的距离(单位:mm)
L0与L1之尺寸大小容易影响整组线性滑轨组合的刚性与使用寿命。
2. 滑块个数：同支滑轨所使用的滑座数量。上图为一支滑轨使用2个滑座。通常使用滑座数量多，则负重能力与刚性
都会增加。寿命也越高，但是使用空间与移动行程需要重新考虑。
3.滑轨支数：机构使用的滑轨数量。上图使用2支滑轨的组合，通常滑轨数目增加X轴的力矩抵抗，刚性与寿命也会提升。
b. 安装姿势:
1.水平安装
|
最常使用组立方式，较能承受垂直压力，常用一般定位和送料机构上。
W与滑座平台垂直。 |
 |
W与滑座平台平行。 |
 |
|
 |
W与滑座平台平行。 |
水平安装(W为荷重力方向)
c. 作用负荷
形容负荷需要三个要素：作用力的大小、方向、作用点。
- 作用负荷之大小:
质量：荷重物体重量，移动过程产生惯性力。
外力：机构外力。可为液压、气压、电磁力， 移动过程中不会因此
产生惯性力。 - 作用负荷之方向：
可以将外力分成三轴向的分力。 如右图之Fx、Fy、Fz。
Fx为外力之X轴向之分力。
Fy为外力之Y轴向之分力。
Fz为外力之Z轴向之分力。 - 作用负荷之位置点
如右图：XYZ之推力中心为原点。推力中心可以为滚珠螺杆、油压缸、线性马达。易言之，
以此点为起始点，外力位置点XYZ相对位置就可以被定义出来。
Pfx：为外力与推力中心之X方向距离。
Pfy：为外力与推力中心之Y方向距离。
Pfz：为外力与推力中心之Z方向距离。 - 跨距:L0与L1指滑座与滑座之间的距离。
- 速度图
最高速度(V)：运转时的最高速度。
行程长度(D)：机构移动距离。
加速距离(D1)：静止至最高速度的距离。
等速距离(D2)：等速移动距离。
减速距离(D3)：最高速度至静止的距离。 - 滑座各方向受力:
R1、R2、R3、R4为各别滑座之垂直(径向)受力。
S1、S2、S3、S4为各别滑座之水平(侧向)受力。
d. 使用频率:
工程计算寿命是否符合实际需求，需要机构实际使用频率作评估。
例1.计算寿命只有1000km的机构，每日运作1km，
则可运作1000个工作日。