直线运动滚动支承按引导系统的不同分为直线引导、单轨引导、模块化引导和轴引导。按滚动体的种类分为球支承、滚子支承和滚针支承。按工作时滚动体是否循环运动分为循环滚动体支承和非循环滚动体支承。按支承的结构特征和滚动体的种类综合分为五大类,即:直线运动球轴承、直线运动滚子轴承、直线运动球导轨支承、直线运动滚子导轨支承和直线运动滚针导轨支承。
直线运动球轴承应用较多的是循环球套筒型直线运动球轴承,它由外圈、保持架和3~5列钢球组成。当外圈与轴做相对运动时,钢球在绕轴的圆柱形轴承体内的若干条封闭滚道上做循环运动。该类轴承通常适用于以下情况:①平稳低摩擦运动,无爬行或振动;②轴承与轴之间产生相对直线运动时,只需较小力的场合。
循环球套筒型直线运动球轴承的几种主要类型见表1。
结构 型式 | 套筒型 | 可调整套筒型 | 开口套筒型 |
特点 | 套筒是连续的,可通过选择座的配合、轴径和轴承的球组内径,实现对球组内径与轴之间的间隙进行调整 | 将套筒型轴承沿轴向开一窄缝,具有弹性、允许对球组内径与轴之间的间隙作机械调整 | 沿轴的方向截去一部分,以提供在轴和支承导轨装置上的缝隙 |
直线运动滚子导轨支承应用较多的是循环式滚子导轨支承、滚针和平保持架组件。循环式滚子导轨支承是为实现沿平导轨作无限运动而设计的由滚子块体和若干条循环滚子封闭滚道组成的直线支承组件。按滚子粗细又可分为循环式滚针导轨支承和循环式滚子导轨支承。这类支承广泛应用于机械加工中心、数控机床XYZ导轨等场合。
滚针和平保持架组件结构简单、精度高、质量轻且能承受较大的载荷。在低速、重载下,由于起动摩擦力矩小,能够克服爬行,提高运动精度,广泛应用于高精度铣床、平面磨床、外圆磨床及光学精密仪器等场合。
直线运动滚子导轨支承的几种主要类型见表2。
轴承 名称 | 循环式滚针导轨支承 | 循环式滚子导轨支承 |
特点 | 由滚道基体和一组滚针组成,滚针中部为凹槽,带端头型(也有带冲压外壳型、滚针端部为阶梯形结构)。作无限直线往复运动,寿命长,可承受重载荷 | 由滚道基体和一组滚子组成,径向安装孔(也有轴向安装孔结构)。作平面无限直线运动,可采用塑料保持架以降低噪声,可承受重载荷 |
轴承 名称 | 滚针和平保持架平型组件 | 滚针和平保持架“V”型组件 |
特点 | 由保持架和滚针组成,作平面有限运动,是平型组件。金属或塑料保持架,可承受重载荷 | 由保持架和滚针组成,作平面有限运动,是“V”型组件。金属或塑料保持架,可承受重载荷 |
直线运动滚动支承提供的直线运动不同于旋转运动,其是在相对运动的零件之间加入滚动元件组成运动副,运动零件之间主要是滚动摩擦。因此具有摩擦因数小、起动方便、动作灵活、使用寿命长、能耗小以及不易产生爬行的特点。主要用于作往复直线运动的各种导轨上,以滚动代替滑动。