滑动导轨的常用结构

从结构工艺性考虑，滑动导轨副结构可以分为整体式和镶装式。整体式是构成滑动导轨副的结构要素直接在零件上制造出来；镶装式是将实现滑动导轨副的结构按多个独立的零件加工，然后再与其他零件组装在一起而形成。

1）整体式滑动导轨

常用整体式滑动导轨副基本截面形状主要有三角形、矩形、燕尾形及圆柱形四种，见表13-1。在不同构件上分别设置凸形或凹形耦合关系构成导轨。整体式滑动导轨的精度主要由加工保证，性能稳定可靠，不需考虑后续的连接和调整。但由于结构尺寸一般较大，加工较困难。

（1）三角形导轨。三角形导轨面兼起导向和支承作用。该种导轨无间隙，磨损后能自动补偿，故导向精度高。它的截面角度由载荷大小及导向要求而定，一般为90°。重型机器的导轨承受很大的垂直载荷时，为增加承载面积、减小比压，在导轨高度不变的条件下，可采用较大的顶角（110°～120°），但导向性差。为提高导向性可采用较小的顶角（60°）。通常采用较大的顶角（α=110°～120°），如果导轨上所受的力在两个方向上的分力相差很大，为使导轨面上压强分布均匀，则应采用不对称三角形，以使力的作用方向尽可能垂直于导轨面。

（2）矩形导轨。导向面保证了在垂直面内的直线移动精度和水平面内直线移动精度，同时又是支承载荷的主要支承面，水平方向和垂直方向上的位移互不影响，压板面可以防止运动部件抬起。优点是结构简单，制造、安装、调整、检验和维修比较方便，导轨面较宽，承载能力较大，刚度高，故应用广泛。但它的导向精度没有三角形导轨高；导轨间隙需要压板或镶条调整，且磨损后需重新调整。

（3）燕尾形导轨。燕尾形导轨夹角一般为55°，用一根镶条可以调节各面的间隙，且高度小、结构紧凑，调整及夹紧较简便，它是闭式导轨中接触面最小的结构。但制造检验不方便，摩擦力较大，刚度较差。燕尾形导轨用于运动速度不高、受力不大、高度尺寸受限制的场合。当承受垂直载荷时，它的刚度与矩形导轨相近；当承受倾覆力矩时，刚度较低，一般用在高度小而层次多的移动部件上，如车床的刀架导轨及仪表机床上的导轨，磨损后不能补偿间隙，用一根镶条可以调整水平和垂直方向的间隙。

（4）圆柱形导轨。圆柱形导轨制造简单，外圆采用磨削，内孔珩磨可达精密的配合，但磨损后不能调整间隙。为防止转动，可在圆柱表面开键槽或加工出平面，但不能承受大的扭矩。圆形导轨主要用于承受轴向载荷的场合，如拉床、机械手等。

一般机器常采用两条导轨组合来承受复杂多变的载荷并实现导向。要求高刚度的重型机器也可用3～4条甚至更多导轨组合。滑动导轨典型组合形式主要有双三角形组合、双矩形组合和三角形-平面组合。双三角形组合同时起支承和导向作用，能自行补偿垂直方向和水平方向的间隙，具有最好的导向性、贴合性和精度自检性，是精密机器理想的导轨形式。双矩形组合主要用于要求垂直承载能力大的机器，如升降台铁床、龙门铳床等。其特点是制造和调整简便。三角形-平面组合通常用于磨床、精密镗床和龙门刨床。

在实际应用中，可能需要将导轨面设置为水平、竖直或斜向等不同的布置方式。当导轨的防护条件较好、切屑不易堆积其上时，下导轨面常设计成凹形，以便于储油，改善润滑条件，常用在移动速度较大的场合；反之，则宜设计成凸形，此时不易积存切屑和脏物，但也不易存油，多用于移动速度小的场合。(www.xing528.com)

为保证导轨的正常工作，导轨滑动表面之间应保持适当的间隙。间隙过小会增加摩擦阻力；间隙过大会减低导向精度。而且导轨经过长期使用后会因磨损而增大间隙，需要及时调整，来保证其导向精度。

矩形导轨需要在垂直和水平两个方向上调整间隙。在垂直方向上一般采用压板调整它的底面间隙，如通过刮研或配磨下压板的结合面来保持适当的间隙；用螺钉调整镶条位置实现间隙调整；用改变垫片的片数或厚度来调整间隙等。在水平方向上常用平镶条调整它的侧面间隙。燕尾形导轨，常用斜镶条调整它的侧面间隙，如图13-1所示。圆形导轨的间隙不能调整，由加工精度保证。三角形导轨的间隙由于动导轨自身重力下沉自动补偿而无须调整。

图13-1　车床导轨间隙调整

2）镶装式导轨结构

对于结构尺寸庞大的结构支承部件，如床身、立柱等支承件的固定导轨，为了提高导轨的耐磨性或改善其摩擦特性，以及便于更换已磨损的导轨，可以采用镶装式导轨结构。铸造床身镶装淬硬钢块、钢板成钢带。

镶装式导轨结构主要由机械镶装和粘接两种方法来实现。可根据导轨的导向精度、载荷大小和导轨材料、形式的不同，选取不同的镶装方法。

（1）机械镶装结构。机械镶装结构主要用于载荷较大的淬硬钢导轨。机械镶装的方法主要有用螺钉直接紧固和通过压板固定两种。

（2）粘接导轨结构。粘接导轨是在铸铁或钢的滑动导轨面上粘贴一层更为耐磨的材料，以提高导轨寿命。常用材料主要有淬硬的钢板、钢带、铝青铜、锌合金和塑料等。粘接导轨可以节省贵重耐磨材料，还可以克服机械镶装使用螺钉固定时压紧力不均匀的现象，目前应用日益广泛。