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少维修 易安装--多种型号和结构形式的滚动导轨导向系统 |
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作者：Peter Klug 来源：MM《现代制造》 |
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滚动导轨导向系统是滚动功能部件中的一种传统产品。数十年来，它在普通机械制造、专用机械制造、装夹器具制造安装以及许多特种应用领域都得到了广泛应用，并经受住了考验。现在，Bosch Rexroth公司可以提供1000多种型号的滚动导轨导向系统，可以满足多种应用情况的需求。
是否是古老的埃及人首先使用木制的轮子运送石头建造了金字塔，到目前还没有定论。不过，不管怎样，该项技术的发展已经有几千年的历史了。而其在工业上的应用，是从120年前发明球磨机开始的。据专利文献记载：1898年，第一个可以消除全滚珠或全滚柱结构中滚动体反向摩擦的滚珠保持器——“自行车轴承滚珠的环状保持器”诞生了，这在技术的发展史上具有里程碑意义。伴随着这种滚珠保持器的发明，1904年，在德国成立了一家名为明星滚珠保持器的公司（Star Ball Retainer Company）。1960年初，该公司按照美国Thomson公司的专利进行滚动导轨导向系统的许可证制造，并迅速成为欧洲领先的线性运动部件制造厂商。
图1 多年来，Bosch Rexroth公司的紧凑型滚动导轨导向系统由于少维修、
价格合理，在机械和自动化方案中成功地得到应用
此后，这家后来属于Bosch Rexroth公司的企业持续地对滚动导轨技术进行了改进，改善以应用为取向的性能。1976年，取得了结构设计的重大的进展：引入滚珠径向偏转技术作为型面导轨系统的基础原理。此外，Bosch Rexroth公司还开发了一系列附件产品。
滚动导轨导向系统是免维护、易安装、价格合理的纵向导向装置。由于滚动导轨导向系统在其上面运动的导轨体通常在两端进行支承，形成了一个悬臂梁式的结构，因此，在安装时对安装底座的质量要求很小，允许安装平面有明显大的平行度误差和高度误差，甚至可以在未加工的安装面上安装。此外，连接结构的不精确性、对准（定心）的误差也可以得到补偿。
图2 Bosch Rexroth公司的A型和B型超级滚动导轨导向系统的承载系数，
因为滚珠的对称排列而提高了约20％
自由组合的滚动导轨导向系统
某些结构形式的滚动导轨导向系统由于其球形的几何形状而在纵向上呈现摆动（晃动）效应。通过这种结构上的措施，滚动导轨导向系统的柔性和误差容忍性等特殊性能进一步得到改善。而使用其他的结构形式，包括带轴支承的开放式结构则可以在达到较高承载系数的同时获得刚性的改善。这样，Bosch Rexroth公司的滚动导轨导向系统可以按照不同的要求和应用范围，用1000多种结构形式和型号进行任意组合。
在机械和自动化方面，滚动导轨导向系统几乎可以完全不受驱动概念的限制而得到普遍的应用，比如手动机器门、辅助轴或任何形式的自动运动轴。在那些要求具有高承载负荷同时又要求高精度的地方，滚珠导轨导向系统被广泛采用。在机床领域，各种不同滚珠导轨导向系统的应用限制是很明确的。而加工轴几乎总是使用滚珠或滚柱导轨，而在所有其他的纵向运动中大都使用滚珠导轨导向系统。一个典型的例子是升降轴，滚动导轨导向系统主要承担垂直导向的任务，负荷由驱动系统支承。此外，在许多其他的状况下都可以见到滚动导轨导向系统的应用：在旅行中打开火车的车门时，晚上在健身俱乐部的划船机上，周末在家务劳动中使用摆锯机时，在超市的空瓶回收自动机上，或者牙科医生拍摄全方位的X 光照片时。
Bosch Rexroth公司的滚动导轨导向系统具有如下优点：结构紧凑；一体化的外径具有0.1mm余量的金属保持环（规格12-50），在这种型号上就不再需要附加内缘孔的轴向固定装置;可以提供不锈钢或径向间隙减小的型号。
由于其结构紧凑和重量轻的特点，因此，这种型号适用于最大速度达5m/s的高速和动态应用。例如：8号规格的紧凑型滚动导轨导向系统的重量只有15g，外径为15mm，长度为24mm。
用于搬运、取放和装配技术的装置
Bosch Rexroth公司也有eLINE系列的紧凑型滚动导轨导向系统。eLINE系列普遍设计为间隙较小，可用于H7 孔径，有两个一体化的密封圈，交货时涂上润滑脂。eLINE 系列产品是从经济学的观点出发研制的，特别适用于带有简单定位装置或人工位移系统的普通搬运、取放技术和装配技术，也可用于装夹器具的制造和安装，其他的应用领域还包括轻型机械制造和非机械制造。
所谓超级的滚动导轨导向系统代表当今先进的技术水平。具有经过磨削的滚道槽的钢衬垫以及优化的滚珠运行倾斜设计，低噪声运行，精度高并且寿命长。A型超级滚动导轨导向系统有一个内装的同心误差补偿装置。因此，纵向外侧的钢衬垫是球形的。这样，中间部位可以作为摆动效应的回转点，可以补偿壳体和轴之间的0.5°偏斜的角度误差，而不会因为侧压力导致承载系数的降低。
图3 一个升降、旋转、换向传动装置的升降轴上的超级滚动导轨导向系统
通过自动调节可以使滚珠顺利进入加载区域，并实现在整列滚珠上的均匀载荷分布。由此实现了轻缓运行及高承载能力。B型没有对准（定心）误差补偿，它适用于每个轴只用一个滚动导轨并且滚动导轨不允许在轴上摆动的应用情况。被称为标准型的滚动导轨导向系统是第一批供应的产品，由于采用全钢结构而非常坚固，适用于污染严重的应用场合，如木材加工和铸造厂等。可以提供封闭型、可调节型或开放型的型号。适于高温应用的型号没有塑料密封件。
产品中的另一个亮点是扇形滚动导轨导向系统。它是第一个作为扇形结构而设计的，是现在的紧凑型系列的前身。它具有一个稳固的塑料壳体，是一种价格合理、安装即用的型号。同时，它还是最短的一种型号，在给定轴的长度时产生最大的行程。转矩滚动导轨导向系统和用于纵向及旋转运动的滚动导轨导向系统适用于其他的应用领域。
各种不同的滚动导轨导向系统可以分别和不同公差、不同结构的精密钢轴组合。钢轴构成了滚珠的反向滚道。因此滚动导轨导向系统的质量是非常优良的。
Bosch Rexroth公司提供的各种不同的优点的滚动导轨导向系统已经成为传统的线性导向装置。滚动导轨导向系统由滑块、淬过火的钢制滚珠、滚道、导轨组成。和固有结构相比，它们具有很大的成本优势。
实际应用中的优点
滚动导轨导向系统因为其多样性，几乎可以实现任何线性运动。在要求特别高的领域使用滚珠和滚柱导轨的同时，在许多其他的应用中也越来越多地考虑使用具有突出特性的新型滚动导轨导向系统。例如，膨胀量特别小的塑料滚动导轨导向系统就适用于在和腐蚀性特别强的冷却润滑剂接触场合的应用。此外，还不断有新的应用领域由于其要求提高而需要使用滚动支承的线性导向装置。例如：由于滚珠的对称性排列而使承载系数提高了20％的超级滚动导轨导向系统；更小尺寸的紧凑型滚动导轨导向系统等。(end)
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| 文章内容仅供参考
(投稿)
(9/6/2007) |
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