
相比于滑動摩擦導向設備,直線導軌借由內部滾動體做滾動運動,因此具有以下優點:
①、摩擦力更小,可以降低到只有滑動摩擦導軌的1/50,機械的損失動力小,導軌內部溫升也小;
②、靜摩擦力(起動摩擦力)非常小,且和動摩擦力的差很小,從而防止系統出現粘滯滑動;
③、即使速度變化,摩擦阻力的變化也非常小。
不過,在直線導軌的使用中關于摩擦阻力,客戶還是存在一些常見的疑問,在此做一下解答:
1.直線導軌的摩擦阻力如何計算?
直線導軌的摩擦阻力受直線導軌的形式、負載大小、速度、潤滑劑的特性等影響。一般來說,輕負載高速運動的時候,主要受潤滑劑和密封墊片影響;重負載低速運動的時候,主要受負載的大小影響。決定直線導軌的摩擦阻力的要素很復雜,一般表達式如下:
F=μP+Fs
式中 F:摩擦抵抗 N、 μ:動摩擦系數 、 P:當量負載 N 、Fs:密封墊片阻力 N
無密封墊片時,Fs=0;有密封墊片時,密封墊片的阻力受密封唇部過盈量及潤滑狀態的影響很大,并不相同。
2.IKO直線導軌的摩擦系數是多少?
在潤滑良好、安裝正確且為普通負載的時候,摩擦系數大致在表1所示范圍內。一般在小負荷區域,摩擦系數大多取較大的值。公眾號《機械工程文萃》,工程師的加油站!
表1 摩擦系數

3.為什么圓柱滾子直線導軌會比滾珠直線導軌摩擦系數��?
圓柱滾子受到負載時產生彈性變形,因為半徑(r1,r2)的值相同、受壓狀況相同,所以不會發生差動打滑現象(圖1)。

圖1 差動打滑
4.直線導軌安裝前很順暢,安裝后阻力明顯變大,是什么原因?
IKO直線導軌剛性比較高,如果安裝面加工精度或者安裝本身精度不好的話,會產生超出理論計算值的大負載。這樣的大負載會導致安裝后設備阻力變大,同時也會影響直線導軌的使用壽命。兩套直線導軌并行使用時,導軌間的安裝平行度的大致標準,請參考表2。
表2 兩個安裝面的平行度(單位 μm)

5.競爭品牌的直線導軌(圓弧溝槽)為什么在安裝面精度很差的情況也能順暢滑動?
當安裝面精度比較差時,圓弧溝槽產品可以自動調心,能吸收掉因安裝面精度誤差帶來的額外負載,摩擦阻力并不會明顯增大,缺點是可能導致某一列滾動體受到偏負荷而引起早期損壞。
而IKO直線導軌采用的是哥特式溝槽,不具備自動調心功能,安裝精度差時,雖然摩擦阻力會相應增大,但能夠很好地起到警示提醒的作用。另外,哥特式溝槽還有剛性好、易加工、易獲得互換性規格等優點。
6.空載時,直線導軌的阻力來自哪里?
空載時直線導軌的阻力來自于預壓負荷產生的摩擦阻力、密封墊片與滑軌的摩擦阻力,潤滑脂的內摩擦阻力等。
7.IKO直線導軌的空載阻力多大?
具體型號的空載阻力的上限值,請咨詢IKO。在此上限值以下,均為合格品。測量方法是將樣品水平放置,測量以10mm/s的速度移動滑塊時的阻力值(圖2)。

圖2 空載阻力測量方法
8.同一型號的同批次直線導軌,空載時摩擦阻力為什么會有差別?
預壓量的大�。ㄍ活A壓等級的預壓量是一個范圍值)、密封墊片的接觸過盈量及潤滑狀態、循環機構導致的脈動、潤滑脂的種類及加注量等等,都會影響直線導軌的摩擦阻力的一致性。
9.如何降低摩擦阻力?
直線導軌的摩擦阻力主要來自預壓帶來的摩擦阻力、密封墊片的摩擦阻力以及潤滑劑的內摩擦阻力。因此降低摩擦阻力可以從以下三個方面入手:
①、選擇預壓量小或者間隙預壓的規格,預壓等級的選擇可參考往期文章《IKO直線導軌的預壓等級應該如何選擇》 。
②、選擇無密封墊片規格(/N)。一般而言密封墊片的阻力:LWL(F)大概0.3~0.4N、其他系列大概2N。
③、封入動粘度低的潤滑脂,且注意控制封入的量,不要過多(特別是高速運動時)。
文章部分來源:IKO集團


