变形量。

5.导轨类型的选择原则

(1) 精度互不干涉原则：

导轨的各项精度制造和使用时互不影响才易得到较高的精度。如矩

形导轨的直线性与测面导轨的直线性在制造时互不影响；又如平——V导轨的组合，上导轨的横向尺寸的变化不影响导轨的工作精度。

(2) 静、动摩擦系数相接近的原则；例如选用滚动导轨或塑料导轨，由于摩擦系数小且静、动摩擦系数相近，所以可获得很低的运动速度和很高的重复定位精度。

(3) 导轨能自动帖合的原则；要使导轨精度高，必须使相互结合的导轨有自动帖合的性能。对水平位置工作的导轨，可以靠工作台的自重来贴合的性能。对水平位置工作的导轨，可以靠工作台的自重来贴合；其他导轨靠附加的弹簧力或者滚轮的压力使其铁合。

(4) 移动的导轨在移动过程中，始终全部接触的原则：也就是固定的导轨长，移动的导轨短。

(5) 对水平安置的导轨，以下导轨为基准，上导轨为弹性体的原则：以长的固定不动的下导轨为刚性较强的刚体为基准，移动部件的上导轨为能具有一定变形的弹性体。

(6) 能补偿因受力变形和受热变形的原则：例如龙门式机床的横梁导轨，将中间部位制成凸形，以补偿主轴箱移动到中间位置时的弯曲变形。 6.导轨材料与热处理

(1) 导轨材料的要求和匹配：

用于导轨的材料应具有良好的耐磨性、摩擦系数小和动静摩擦系数差小。加工和使用时产生的内应力小，尺寸稳定性好等性能。

导轨副应尽量由不同材料组成，如果选用相同材料，也应采用不同的热处理或不同的硬度。通常动导轨（短导轨）用较软耐磨性底的材料，固定导轨（长导轨）用较硬和耐磨材料制造，材料匹配对耐磨性影响见表：

导轨材料匹配及其相对寿命 导轨材料及热处相对寿命 导轨材料及热处理 相对寿命 理 铸铁/铸铁 1 淬火铸铁/淬火铸4?5 铁 铸铁/淬火铸铁 2?3 铸铁/镀铬铸铁 3?4

21

铸铁/淬火钢 >2 塑料/ 铸铁 8 (2) 导轨材料与热处理 导轨材料主要是灰铸铁和耐磨铸铁

灰铸铁通常以HT200或HT300做固定导轨，以HT150或HT200做动导轨。 (3) 导轨的热处理

一般重要的导轨，铸件粗加工后进行一次时效处理，高精度导轨铸件半精加工后还需进行第二次时效处理。 7.常用的淬火方法

（1） 高、中频淬火，淬硬层深度(1?2)mm，硬度(45?50)HRC. （2） 电接触加热自冷表面淬火，淬硬层深度(0.2?0.25)mm，显微硬

度600HM左右。这种淬火方法主要用于大型铸件导轨。

8.滚动直线导轨副的结构与特点

结构：滚动直线导轨副是由导轨、滑快、钢球、反向器、保持架、密封端盖及挡板等组成。当导轨与滑块作想对运动时，钢球沿着导轨上的经过淬硬和精密磨削加工而成的四条滚道滚动，在滑块端部钢球又通过反向器进入反向孔后再进入滚道，钢球就这样周而复始地进行滚动运动，反向器两端装有防尘密封端盖，可有效地防止灰尘、屑末进入滑块内部。 特点：

(1) 动静摩擦力之差很小、摩擦阻力小，随动性极好。驱动功率小，只

相当于普通机械的十分之一。

(2) 承载能力大，刚度高。导轨副滚道截面采用合理比值(沟槽曲率半

径r=(0.52?0.54)D，D

为钢球直径)的圆弧沟槽，因而承载能

力及刚度比平面与钢球接触大大提高。

(3) 能实现高速直线运动，其瞬时速度比滑动导轨提高10倍。

(4) 采用滚动直线导轨副可简化设计、制造和装配工作、保证质量、缩

短时间、降低成本。导轨副具有“误差均化效应”从而降低基础件(导轨安装面)的加工精度，精铣或精刨即可满足要求。

9.定寿命计算

滚动直线导轨副额定寿命的计算与滚动轴承基本相同。

22

?fhftfcfaCa?L???K

P?fw?式中 L—额定寿命(Km); Ca—额定动载荷(kN); P—当量动载荷(kN);

z—导轨上滑块数；

e—指数，当滚动体为滚珠时，e=3，当滚柱时，e= K

10； 3—额定寿命单位(km)，滚珠时，K=50km，滚柱时，

K=100km；

?fh—硬度指数

?滚道实际硬度?HRC??f=??58??h3.6

ffft—温度系数，查取—接触系数，查取—精度系数，查取—载荷系数，查取

ffft=1； =1.00； =1.0； =1.8；

ccaafwfwF

max—受力最大的滑块所受的载荷(kN),计算方法见下表：

工作条件 无外部冲击或振动的低速运动的场合，

23

fw 1?1.5 速度小于15m/min 无明显冲击或振动的中速运动场合，速度为15?60m/min 有外部冲击或振动的高速运动场合，速度大于60m/min 1.5?2 2?3.5 24