Equipment Manufactring Technology No.3，2011目 前， 以滚动直线导轨副组成的工作台， 在精密机械、电子机械和精密仪器中，得到愈来愈普遍的应用，其能够把机械定位精度提高到超微米级。 随着滚动导轨应用场景范围日益扩大， 技术的提升和对产品性能的要求慢慢的升高，慢慢的变成了必然趋势， 本文对滚动直线导轨副各向载荷及刚度进行详细的研究， 该项研究对提高导轨运动精度、 寿命及结构优化改进等具有一定参考作用。１坐标系的建立和导轨副的受力分析建立如图 １所示的三维空间直角坐标系， 以导轨截面对称中心 O 点为坐标原点， 导轨滑块上每个作用载荷在各轴上的分量的大小和作...
Equipment Manufactring Technology No.3，2011目 前， 以滚动直线导轨副组成的工作台， 在精密机械、电子机械和精密仪器中，得到愈来愈普遍的应用，其能够把机械定位精度提高到超微米级。 随着滚动导轨应用场景范围日益扩大， 技术的提升和对产品性能的要求慢慢的升高，慢慢的变成了必然趋势， 本文对滚动直线导轨副各向载荷及刚度进行详细的研究， 该项研究对提高导轨运动精度、 寿命及结构优化改进等具有一定参考作用。１坐标系的建立和导轨副的受力分析建立如图 １所示的三维空间直角坐标系， 以导轨截面对称中心 O 点为坐标原点， 导轨滑块上每个作用载荷在各轴上的分量的大小和作用位置都不同，故会在各轴上产生旋转力矩，如图 １所示。外载荷将在各个轴上形成一个分力和分力矩，再将各个分力和分力矩合成， 在各轴上形成一个合力矩和合力，其计算公式如下：N － FiylZ＋FiZMx＝i＝１b（１ ）Fx＝Ni＝１ FixMy＝Ni＝１ Fixliz－Fizlix（２ ）Fy＝Ni＝１ FiyMz＝Ni＝１ Fiylix－Fixb（３ ）在式 （１ ） 、 （２ ） 、 （３ ） 中，lix、 liy、 liz为作用在滑块台面上的外载荷 Fi到原点距离分别在 X、Y、Z轴上的投影；b ＝liy为坐标原点到工作台面的距离；Fix、 Fiy、 Fiz分别为作用在滑块台面上的外载荷Fi分解成为沿各坐标轴上的分力。滑块在 ３个轴向分力和 ３个轴向分力矩的作用下，会同时产生 ５个变形位移量， 这中间还包括 ２个线个角变形位移量： 即Y 轴方向上的线（ｍｍ ） ；以 X 轴为中心轴的旋转角变形位移 а２（ｒ ａ ｄ ） ；以 Z轴为中心轴的旋转角变形位移 а３（ｒ ａ ｄ ） ；以 X 轴方向上的线（ｍｍ ） ；以 Y 轴为中心轴的旋转角变形位移 а５（ｒ ａ ｄ ） 。２预加载荷时导轨副的变形位移分析因外部载荷所引起的导轨弹性变形量，与导轨的滚动直线导轨副各向载荷及刚度模型的研究倪国林 ，孙俊兰，姜大志（盐城工学院 机械工程学院，江苏 盐城 ２２４ ０５１ ）摘 要： 根据理论力学、弹性力学及其赫兹接触理论等有关方面的知识，对整个滚动直线导轨副的力学性能进行了分析，提供了在任意力、力矩作用下，滚动直线导轨副各个轴向的分力及力矩的计算公式，推导出导轨在此载荷条件下的静刚度模型。关键词： 滚动直线导轨；位移；预加载荷；滑块。中图分类号：Ｔ Ｇ５０２．３文献标识码：Ａ文章编号：１６７２－ ５４５Ｘ （２０１１ ） ０３－ ０００６－ ０３收稿日期：２０ １０－ １２－ ２５基金项目： 江苏省科技支撑项目（ＢＥ２００７ ０５７ ）作者简介： 倪国林 （１９ ７ ２） ，男，江苏射阳人，工程师，主要是做机械设计、机械制造、过程装备方面的研究与开发。Fya５a４Ya2a１a３FXMxMzMy图 １ 滚动直线导轨副坐标系、外载荷及变形示意图XZ6
