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如何选择直线轴承之(单衬型・双衬型・加长型)

摘要:直线轴承根据轴承长度可分为4种类型:单衬型、双衬型、加长型以及非标设计(采用2个单衬型的专用设计)。轴承长度差异直接关系到导向性能。

直线轴承的长度和导向性能

直线轴承根据轴承长度可分为4种类型:单衬型、双衬型、加长型以及非标设计(采用2个单衬型的专用设计)。轴承长度差异直接关系到导向性能。

轴承长度和承载性能的关系:

轴承越长则轴承支撑点越多、各轴承接触点所需承载载荷越小

这一结论可根据单衬型、双衬型、加长型3个种类的直线轴承长度不同,额定载荷依次增大的实际情况分析得出。

因此,选择轴承长度较长的直线轴承,能够提高产品承载性能(=寿命增长、可靠性增加)。

如何选择直线轴承之(单衬型・双衬型・加长型)

轴承长度和导向精度的关系:

轴承长度越长,导向精度越高。

1)通过平均化导轨(轴)的导向误差,来提高产品精度(平均化效果)

如何选择直线轴承之(单衬型・双衬型・加长型)

2)通过减小与导轨(轴)之间的间隙误差,来提高产品精度

如何选择直线轴承之(单衬型・双衬型・加长型)

轴承的平均化效果:通过增大导轨轴承长度来增加轴承支撑数量,使导轨表面的误差因素(表面粗糙度及弯曲变形量)被平均化,误差因数的影响被抑制在一半以下。

因此通过增加轴承长度,可以提高承载性能和导向精度。所以非标设计(采用2个单衬型的专用设计)直线轴承常被用于某种程度的高精度工作环境下。

如何选择直线轴承之(单衬型・双衬型・加长型)

导轨(轴)变形量的计算说明:

直线轴承和轴构成的直动机构中,轴的变形量可以通过下列公式进行计算。

δ=W・a3・b3/3・E・I・L3

  a:从支撑端点到载荷位置的距离

  b:a反方向侧支撑端点到载荷位置的距离

  L:轴的支撑间距

  E:杨氏模量

  I:截面二阶矩

  I=π・d4/64≒0.05d4

  d:轴半径

当a=b=L/2の时、δ=W・L3/0.96・E・d4

 由此可知

 如果要减小轴的变形量,应采用加粗轴径(4倍效果)或缩短轴支撑间距(3倍效果)的设计思路。

零件材质及表面处理的特征和应用例

直线轴承的构成材料、表面处理和应用例如下。

外圈材料 表面处理 保持器材料 滚珠材料 应用例
SUJ2 树脂/SUS440C相当 SUJ2 耐磨性要求一般的滑动导轨
SUJ2 低温镀黑铬 同上 SUS440C相当 无反射的光学设备零部件 无尘室用 高精度移动用
SUJ2 化学镀Ni-P 同上 同上 无尘室用 要求耐化学药品性的滑动部 要求耐磨性的滑动部
SUS440相当 同上 同上 轻载荷无尘室使用以及食品・医疗相关设备使用

表面处理的特性比较。

外圈材料 表面处理 特征
SUJ2 ・SUJ2为铁材、易生锈
同上 低温黑铬 ・摩擦系数小、耐磨性好 ・能够形成均匀的薄涂层 ・电镀颜色为黑色、不反射光线,具有良好的吸热性
同上 化学镀Ni-P ・耐化学药品性/耐腐蚀性优异,多用于无尘室等 ・硬质镀层、有光泽 ・非磁性涂层

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