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滚珠导轨和滚轮导轨的配合使用

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大型激光切割机,大型三坐标测量机等精密设备,经常会采用如下这种龙门结构:
 
X轴由两根平行的梁组成,跨距比较大,比如3米。
Y轴横跨在X轴的两根平行的梁上。
Z轴挂在Y轴上。
 
由于是精密应用,通常的设计是采用精密滚珠导轨。但是:
一:在X轴的两根平行梁上,安装滚珠直线导轨,平行度的调整将会非常困难;
二:如果X轴的行程很长的话,比如10米,那导轨就需要拼接,而这会让两根拼接的导轨之间的平行度的调整难上加难;
三:梁的支承为点支撑,并不是高刚性的整体支撑,所以在使用过程中,由于外界因素的影响,也可能导致两根导轨的平行度发生变化,这会导致运行不平稳甚至卡死。
 
这时可以采用如下方案:
一边还是采用滚珠导轨,另外一边采用矩形滚轮导轨;矩形滚轮导轨有如下两种安装方式:
 
为了能够和滚珠导轨配合,确保整个系统的精度:
一:矩形导轨采用四面淬硬工艺,表面硬度达HRC60;
二:可根据实际应用需要,选择两面精磨导轨或者四面精磨导轨;

三:外球面滚轮轴承属于精密轴承,精度等级为P4,有些精度指标达P2,确保游隙得到精密控制和运行平稳。最大滚轮的直径为144mm,承载能力为8吨(500km的寿命):


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