2025-09-23
直線軸承與直線光軸的配合是直線運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的核心，其配合質(zhì)量直接決定了設(shè)備的運(yùn)動(dòng)精度、穩(wěn)定性及壽命。它們的配合主要涉及尺寸公差、硬度匹配、表面粗糙度和安裝對(duì)中四個(gè)方面。
一、核心原則：間隙配合
直線軸承與直線光軸之間必須采用“間隙配合”。這意味著光軸的直徑要略小于軸承的內(nèi)孔直徑，從而留出微小的空隙。
為什么是間隙配合？
保證順暢滑動(dòng)：留有間隙才能形成潤滑油膜，實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)摩擦而非滑動(dòng)摩擦。
補(bǔ)償誤差：可以補(bǔ)償光軸本身的直線度誤差以及安裝時(shí)的微小對(duì)中誤差，避免“別勁”和卡死。
避免熱膨脹卡死：設(shè)備運(yùn)行發(fā)熱可能導(dǎo)致金屬膨脹，間隙可以為熱膨脹預(yù)留空間。
二、配合的四個(gè)關(guān)鍵要素
1.尺寸公差
這是選擇軸承和光軸時(shí)的首要技術(shù)參數(shù)。
直線軸承的內(nèi)孔公差：標(biāo)準(zhǔn)直線軸承的內(nèi)孔公差通常是上偏差為正值，下偏差為0。例如，一個(gè)內(nèi)徑標(biāo)稱20mm的軸承，其實(shí)際內(nèi)孔尺寸可能在Φ20.00mm到Φ20.01mm之間。
直線光軸的外徑公差：光軸的外徑必須是負(fù)公差。根據(jù)精度等級(jí)，其公差帶不同。
配合間隙的選擇：
普通級(jí)：用于一般自動(dòng)化設(shè)備，對(duì)精度和剛性要求不高的場合。
精密級(jí)：用于數(shù)控機(jī)床、測量設(shè)備等對(duì)運(yùn)動(dòng)精度和剛性要求高的場合。g6公差帶比h7更靠近負(fù)偏差，實(shí)現(xiàn)的配合間隙更小。
簡單來說：您需要根據(jù)所需的精度，選擇公差等級(jí)匹配的光軸。軸承樣本上通常會(huì)推薦配套光軸的公差等級(jí)。
2.硬度匹配：“硬軸軟套”
直線光軸：必須使用高硬度的光軸，通常表面硬度需達(dá)到HRC60以上。表面一般經(jīng)過高頻淬火或滲碳處理，并鍍有一層硬鉻，以增強(qiáng)耐磨性和防銹能力。
絕對(duì)禁止使用普通軟軸，否則會(huì)很快磨損，導(dǎo)致間隙變大、精度喪失。
直線軸承：軸承內(nèi)圈的硬度相對(duì)較低。這是故意設(shè)計(jì)的，因?yàn)檩S承是易損件，目的是讓價(jià)格更低、更易更換的軸承作為磨損方，從而保護(hù)更昂貴、更難更換的光軸。
3.表面粗糙度
光軸表面：必須有很低的粗糙度，表面光滑如鏡。這能減少摩擦阻力、降低磨損和噪音。
檢查方法：用手觸摸光軸表面，應(yīng)感覺非常光滑，無任何劃痕或毛刺。
4.安裝對(duì)中性
即使軸承和光軸本身是完美的，如果安裝不當(dāng)，也會(huì)導(dǎo)致快速磨損和異響。
問題：多個(gè)軸承座安裝時(shí)，如果孔不同心，會(huì)強(qiáng)制光軸彎曲，使軸承內(nèi)部受力不均。
要求：安裝軸承座的孔必須保證良好的平行度和同軸度。對(duì)于長行程系統(tǒng)，這一點(diǎn)至關(guān)重要。
核心要點(diǎn)記住：為直線軸承配一根“高硬度、精密公差、表面光滑”的直線光軸，并確保它們被正確地安裝對(duì)中，您的直線運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)就能穩(wěn)定高效地工作。
