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2.轉動導軌

在承導件和運動件之間放進一些轉動體(滾珠、滾柱或滾針)，使相配的兩個導軌面不直接接觸的導軌，稱為轉動導軌。

轉動導軌的特點是摩擦阻力小，運動輕便靈活;磨損小，能長期保持精度;動、靜摩擦系數(shù)差別小，低速時不易出現(xiàn)"爬行"現(xiàn)象，故運動均勻平穩(wěn)。因此，轉動導軌在要求微量移動和精確定位的設備上，獲得日益廣泛的運用轉動導軌的缺點是:導軌面和轉動體是點接觸或線接觸，抗振性差，接觸應力大，故對導軌的表面硬度要求高:對導軌的外形精度和轉動體的尺寸精度要求高。

(1)結構形式

滾珠導軌- 為V-平截面的滾珠導軌、雙V形截面的滾珠導軌和圓形截面滾珠導軌。由于滾珠和導軌面是點接觸，故運動輕便，但剛度低，承載能力小。常用于運動件重量、載荷不大的場合。

滾柱(滾針)導軌-滾柱導軌中的滾柱與導軌面是線接觸，故它的承載能力和剛度比滾珠導軌大，耐磨性較好，靈活性稍差。滾柱對導軌的不平度較敏感，輕易產(chǎn)生側向偏移和滑動，而使導軌的阻力增加，磨損加快，精度降低。滾柱的直徑越大，對導軌的不平度越為敏感。

當結構尺寸受限制時，可采用直徑較小的滾柱，這種導軌稱為滾針導軌。滾柱導軌支承為標準部件，具有安裝、潤滑簡單，調(diào)整防護輕易等優(yōu)點。由于滾柱在封閉的滾道內(nèi)轉動，故可用于行程很大的導軌上。

2)轉動導軌設計的一般題目

1)結構形式的選擇:轉動導軌按其結構特點，分為開式和閉式兩種。開式轉動導軌用于外加載荷作用在兩條導軌中間，依靠運動件本身重量即可保持導軌良好接觸的場合。閉式導軌則相反。滾珠導軌的靈活性最好，結構簡單，制造輕易，但承載能力小，剛度低，常用于精度要求高、運動靈活、輕載的場合。滾柱(針)導軌剛度大，承載能力強，但對位置精度要求高。轉動導軌采用標準轉動軸承，結構簡單，制造輕易，潤滑方便。宜用于中等精度的場合。為了增加轉動導軌的承載能力，可施預加載荷。這時剛度大，且沒有間隙，精度相應進步，但阻尼比無預加載荷時大，制造復雜，本錢高。故多用于精密導軌。

2)選擇長度:一般應在滿足導軌運動行程的條件下，盡可能使導軌的長度短一些。為防止轉動體在行程的極端位置時脫落，運動件的長度應為=l+2a+Smax/2

式中 L-運動件或承導件的長度，計算時取較短者的長度 (毫米)-支承點的間隔(毫米);a- 在極端位置時的余量;

采用循環(huán)式的轉動導軌支承時，運動件的行程長度不受限制。轉動體尺寸和數(shù)目:轉動體直徑大，承載能力大，摩擦阻力小。對于滾珠導軌，滾珠直徑增大，剛度增高(滾柱導軌的剛度與滾柱直徑無關)。因此，假如不受結構的限制，應有限選用尺寸較大的轉動體。滾針導軌的摩擦阻力較大，且滾針可能產(chǎn)生滑動。所以盡可能不采用滾針導軌(特別是滾針直徑小于 4 毫米時)當轉動體的數(shù)目增加時，導軌的承載能力和剛度也增加。但轉動體的數(shù)目不宜太多，過多會增加載荷在轉動體上分布的不均勻性，剛度反而下降。若轉動體數(shù)目太少，制造誤差將會明顯地影響運動件的導向精度。一般在一個轉動帶回上，轉動體的數(shù)目最少為 12 個。經(jīng)驗表明:運動部件的重量，使?jié)L柱單位長度上的載荷 4 公斤/厘米時;對于滾珠導軌，在每個滾珠上的載荷為 p23 (d) 12 公斤時，(d 為滾珠直徑，毫米)，載荷的分布比較均勻在滾柱導軌中，增加滾柱的長度，可減小接觸應力和增大剛度，但載荷分布的不均勻性也增大。對于鋼制摸削導軌，滾柱導軌和直徑之比 d<1.5，對于鑄鐵導軌，//d 可增大些(滾柱直徑一般不小于 6 毫米，滾針直徑不小于4 毫米)。

3) 轉動導軌剛度及預緊方法:

a) 當工作臺往復移動時，工作臺壓在兩端轉動體上的壓力會發(fā)生變化，受力大的轉動體變形大，受力小的轉動體變形小。當導軌在位置1時，兩端轉動體受力相等，工作臺保持水平:當導軌移動到位置1或I時，兩端轉動體受力不相等，變形不一致，使工作臺傾斜 a 角，由此造成誤差。此外，轉動體支承工作臺，若工作臺剛度差見下圖，則在自重和載荷作用下產(chǎn)生彈性變形，會使工作臺下凹(有時還可能出現(xiàn)波浪形)，影響導軌的精度。

b) 為減小導軌變形，進步剛度，除公道選擇轉動體的外形、尺寸、數(shù)目和適當增加工作臺的厚度外，常用預加載荷。

的辦法來進步導軌的剛度。燕尾形轉動導軌，用移動導軌板獲得并控制預加載荷。試驗證實: 隨著過盈量的增加，導軌的剛度開始急劇增加，達到一定程度后，再增加過盈量，剛度不會明顯進步牽引力隨著過盈量增加而增大，但在一定限度內(nèi)變化不大，過盈量超過一定值后，則急劇增加。因此，公道的過盈量應使導軌剛度較好而牽引力不大。

4)技術要求:導軌的質量取決于它的制造精度和安裝精度，設計時應根據(jù)使用要求，制定出轉動導軌的若干技術條件，下列項目和數(shù)據(jù)可供參考:

兩導軌面間的不平度一般為 3 微米;

導軌不直度一般為 10-15 微米，精密的小于 10 微米。轉動體的直徑差，對于一般的導軌，全部轉動體的直徑差不大于 2 微米，每組轉動體的直徑差不大于 1 微米對于精密導軌，全部轉動體的直徑差不大于 1微米，每組轉動體的直徑差不大于 0.5 微米:滾柱的錐度在滾柱長度范圍內(nèi)，大小端直徑差小于 0.5-1 微米:表面光潔度通常應刮研:在 25x25 厘米2內(nèi)，其接觸斑點為 20-25 個點，精密的取上限，一般的取下限。