1.摩擦特性
滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副在摩擦特性方面具有突出的優(yōu)點(diǎn), 其摩擦阻力比滑動(dòng)導(dǎo)軌小得多, 一般摩擦因數(shù)μ =0. 002 ~0. 004, 為滑動(dòng)導(dǎo)軌的1/50 左右, 起動(dòng)摩擦和動(dòng)摩擦接近相等。在速度變化時(shí), μ 值穩(wěn)定, 運(yùn)動(dòng)輕快、靈活、平穩(wěn), 因而可實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)動(dòng), 提高了生產(chǎn)效率。
2.運(yùn)動(dòng)特性
由于滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副的摩擦極小, 因此在起動(dòng)時(shí)無顫動(dòng), 低速下運(yùn)動(dòng)無爬行現(xiàn)象。當(dāng)施加預(yù)加載荷后, 可以消除間隙, 提高剛性。此外, 具有自動(dòng)調(diào)心、補(bǔ)償安裝基面誤差的功能, 故其整體運(yùn)動(dòng)精度高, 因此適用于高精度、高性能的機(jī)械產(chǎn)品。另外, 由于滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副具有很好的誤差均化功能, 因此也稱之為“魔法導(dǎo)軌”、“神器導(dǎo)軌”。滾動(dòng)直線導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)借助鋼球或滾柱滾動(dòng)實(shí)現(xiàn), 導(dǎo)軌副摩擦阻力小, 動(dòng)、靜摩擦力之差很小, 隨動(dòng)性,低速時(shí)不易產(chǎn)生爬行, 即驅(qū)動(dòng)信號(hào)與機(jī)械動(dòng)作滯后的時(shí)間間隔極短, 有益于提高數(shù)控系統(tǒng)的響應(yīng)速度和靈敏度, 能實(shí)現(xiàn)高定位精度。滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副作為具有高定位精度的滾動(dòng)功能部件, 適合作頻繁起動(dòng)或換向的運(yùn)動(dòng)部件, 可將機(jī)床定位精度設(shè)定到超微米級(jí)。與此同時(shí)可根據(jù)需要, 適當(dāng)增加導(dǎo)軌副預(yù)載荷, 確保鋼球或滾柱不發(fā)生滑動(dòng), 實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)運(yùn)動(dòng), 減小了運(yùn)動(dòng)的沖擊和振動(dòng)。滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副也適應(yīng)高速直線運(yùn)動(dòng), 其瞬時(shí)速度比滑動(dòng)導(dǎo)軌提高約10 倍。
3.壽命特性
在滑動(dòng)導(dǎo)軌中, 大部分能量以磨損能形式而消耗掉, 因而磨損快, 難以維持高精度。相反, 滾動(dòng)導(dǎo)軌副摩擦小, 磨損少, 可以保持高精度。另外, 由于滾動(dòng)導(dǎo)軌副中采用多個(gè)滾動(dòng)體作為支撐, 同時(shí)滾道能較容易地獲得很高的加工精度及較高的表面硬度, 因此滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副具有較長的工作壽命。對(duì)于滑動(dòng)導(dǎo)軌面的流體潤滑, 由于油膜的浮動(dòng), 產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)精度誤差是無法避免的。在絕大多數(shù)情況下, 流體潤滑只限于邊界區(qū)域, 由金屬接觸而產(chǎn)生的直接摩擦是無法避免的, 在這種摩擦中, 大量的能量以摩擦損耗被浪費(fèi)掉了。與之相反, 滾動(dòng)接觸由于摩擦耗能少, 滾動(dòng)面的摩擦損耗也相應(yīng)減少, 故能使?jié)L動(dòng)直線導(dǎo)軌系統(tǒng)保持高精度狀態(tài)。同時(shí), 由于使用潤滑油也很少, 這使得在機(jī)床的潤滑系統(tǒng)設(shè)計(jì)及使用維護(hù)方面都變得非常容易。
4.承載特性
滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副具有較好的承載性能, 可以承受不同方向的力和力矩載荷, 如承受上下、左右方向的力, 以及俯仰力矩、偏擺力矩和旋轉(zhuǎn)力矩, 因此, 具有很好的載荷適應(yīng)性。在設(shè)計(jì)制造時(shí)施加適當(dāng)?shù)念A(yù)加載荷可以增加阻尼, 提高抗振性, 同時(shí)可以消除高頻振動(dòng)現(xiàn)象。而滑動(dòng)導(dǎo)軌在平行接觸面方向可承受的側(cè)向負(fù)荷較小, 易造成機(jī)床運(yùn)行精度不良。
5.驅(qū)動(dòng)特性
驅(qū)動(dòng)功率大幅度下降, 只相當(dāng)于普通機(jī)械的1/10。采用滾動(dòng)直線導(dǎo)軌的機(jī)床由于摩擦阻力小, 可使所需的動(dòng)力源及動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)小型化, 使驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩大大減少, 使機(jī)床所需電力降低80%, 節(jié)能效果明顯。可實(shí)現(xiàn)機(jī)床的高速運(yùn)動(dòng), 機(jī)床效率可提高20% ~30%。
6.互換特性
簡化了機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和制造。成對(duì)使用導(dǎo)軌副時(shí), 具有“誤差均化效應(yīng)”, 從而降低基礎(chǔ)件(導(dǎo)軌安裝面) 的加工精度要求, 降低基礎(chǔ)件的機(jī)械制造成本與加工難度。傳統(tǒng)的滑動(dòng)導(dǎo)軌必須對(duì)導(dǎo)軌面進(jìn)行刮研, 既費(fèi)事又費(fèi)時(shí), 且一旦機(jī)床精度不良, 必須再刮研。滾動(dòng)導(dǎo)軌具有互換性, 只要更換滑塊或?qū)к壔蛘麄€(gè)滾動(dòng)導(dǎo)軌副, 機(jī)床即可重新獲得高精度。
7.經(jīng)濟(jì)特性
滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副因其摩擦阻力小、磨損少, 潤滑、維修和保養(yǎng)方便, 故維修成本低廉。此外, 滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副還具有很好的互換性, 易形成標(biāo)準(zhǔn)化、系列化, 并由專業(yè)廠商成批生產(chǎn), 使用戶選用十分方便, 從而縮短了設(shè)計(jì)工時(shí)。另外, 節(jié)能省油是滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副的又一顯著特點(diǎn)。日本THK 公司曾對(duì)使用滑動(dòng)導(dǎo)軌的單軸平面磨床和使用滾動(dòng)導(dǎo)軌的三軸平面磨床進(jìn)行對(duì)比性能測(cè)試, 結(jié)果是使用滑動(dòng)導(dǎo)軌的功耗為滾動(dòng)導(dǎo)軌副的16. 7 倍。鑒于滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副具有眾多的突出優(yōu)點(diǎn), 因而在機(jī)械工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用, 各種數(shù)控機(jī)床、精密工作臺(tái)、工業(yè)機(jī)器人、科研、檢測(cè)儀器、輕工機(jī)械以及運(yùn)動(dòng)機(jī)械中都有體現(xiàn)
