高速直線導軌' H0 f1 A" w$ b8 k/ I1 ]/ T
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直線運動，在我們的日常生活環(huán)境和工作環(huán)境中幾乎無所不在,。從工業(yè)技術的角度來看,，直線運動有如下幾個衡量指標：剛性，精度和速度,；不同的應用場合,，對直線運動有不同的要求；比如機床行業(yè),，對直線運動的主要要求是剛性和精度,，用來實現(xiàn)精密的運動軌跡控制；自動上下料,，對直線運動的主要要求是速度和剛性,，用來實現(xiàn)快速的點到點的點位控制，這就需要用到高速直線導軌,。
目前,，全世界范圍內，用來實現(xiàn)直線運動的直線導軌,，主要是滾珠直線導軌和滾輪直線導軌,。滾珠直線導軌，主要應用在高剛性和高精度的應用場合,，比如機床行業(yè),；而滾輪直線導軌，主要應用在要求高速的工廠自動化項目中,，其最高線速度可超10m/s,，是高速直線導軌的典型代表。
一：滾輪直線導軌的高速特性：
在很多工廠自動化的項目中,，并不需要機床行業(yè)要求的高剛性和高精度,，要求的是適當精度和剛性條件下的高速度，滾輪直線導軌就非常適合這種應用,。HEPCO滾輪直線導軌是通過V型軸承在V型導軌面上,，或者外球面滾輪軸承在方型導軌面上滾動實現(xiàn)的高速直線運動；滾輪直線導軌在自動上下料,，桁架機械手等工廠自動化的項目中得到了廣泛的應用：
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HEPCO高速直線導軌的如下特性,，使得其適合線速度超10米每秒的高速應用：
1 滾輪軸承的精度等級為P4,，有些精度指標達P2，游隙得到了精確的控制,，確�,；瑝K高速運行時的平穩(wěn)性。- g% B" P# Q0 p8 b1 r3 W3 T! _
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2 滾輪軸承外圈的V型槽面或圓弧滾道面,，經(jīng)過表面淬硬,，硬度達HRC60；導軌表面也經(jīng)過表面淬硬,，硬度達HRC60,；這樣可確保高速運行情況下，導軌的長使用壽命,。
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3 導軌采用了表面淬硬工藝,，芯子依然是軟的；所以導軌的剛性和韌性得到了很好的平衡,。適合頻繁加減速的高速應用,。
4 滾輪軸承采用了精密的密封工藝和高品質的潤滑脂，高速運行時,，滾動體和滾道之間的潤滑依然充分,，并進行了良好的散熱；這樣才可保證滾輪軸承的終生免維護,。
5 滾輪軸承和導軌之間的滾動,，是在開放的空間中進行的，而不是在一個密閉的小空間里進行的,，這很好地解決了高速運行時的散熱問題,。
基于同樣原理的滾輪圓弧導軌，同樣具有優(yōu)秀的高速運行性能,，最高圓周運行線速度可超5米每秒：
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二：滾珠直線導軌的高速應用適應性：
滾珠直線導軌,，不是很適合高速應用，如下是從產品設計的角度出發(fā)的分析：
滾珠直線導軌的滾動導軌副具有傳動效率高,，承載能力和動靜剛度均較高的特點,，故廣泛應用于各行各業(yè)。導軌和滑塊的圓弧滾道均經(jīng)過淬火和精磨,；鋼球從導軌和滑塊的承載滾道通過后,，進入反向器的卸載滾道，從而實現(xiàn)鋼球的無限循環(huán)運動和滑塊的往復直線運動,，如下圖所示：
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滑塊快速移動時,，鋼球從承載滾道進入方向器，然后再進入滑塊的反向孔中,。鋼球在反向器中的運動,，沿著180度的半圓弧運動,，不停地改變運動方向，直到最后完全實現(xiàn)反向運動,；反向孔的壁不停地施加阻力于鋼球上,，促使其改變運動方向。不管速度快慢,，鋼球一直對反向器有沖擊,。如果速度很快，那對方向器的沖擊就會太大,，不但反向器的損耗加快,，而且會產生很大的噪音。
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鋼球和導軌間的接觸角為45度,，故鋼球運轉時的自轉軸線的空間方向不斷變化，無定向規(guī)律可循,；根據(jù)理論力學原理,，這種運動會產生陀螺力矩，陀螺力矩將使鋼球沿著滾道滑動,。高速運動時,，這種滑動效應非常顯著，會產生很大的滑動摩擦力,，噪音將非常巨大,，滾道的損耗將加快。
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高速應用時,，散熱是非常重要的,。滾珠直線導軌的諸多滾珠，是在一個密閉的腔體里,，在滾道上滾動的,，不容易散熱；散熱不好,，會導致滑塊的預緊力變大,，使得運行阻力加大甚至卡死。
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z: q+ S: z8 x( m* U上述特點,，使得滾珠直線導軌不是很適合高速的應用場合,，除了損耗快之外，噪音還很大,。
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