設(shè)計(jì)直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的時(shí)候，大部分情況下直線導(dǎo)軌都是必須的導(dǎo)向或承載零件。
1. 問(wèn)題描述
設(shè)計(jì)中用到直線導(dǎo)軌，但是軸不熱處理沒(méi)有硬度不耐用，應(yīng)該怎么做？
2. 討論
甲按自己設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)說(shuō)，一般處理到HRC50以上；440C熱處理后實(shí)測(cè)HRC54-58，SKD-11熱處理后實(shí)測(cè)HRC60，45鋼淬火后好像是HRC48，如果是小的直線軸承，可以用HSS的標(biāo)準(zhǔn)圓棒。
乙說(shuō)，可以在這根用于導(dǎo)軌的軸上加裝一個(gè)棘輪式的機(jī)構(gòu)，使直線軸承每運(yùn)行一次，這根導(dǎo)軌軸就轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，這樣就能使這根軸的每個(gè)面都能均勻的受壓，避免將導(dǎo)軌軸壓出道來(lái)；或者用滾壓工藝增強(qiáng)軸的硬度。
甲不同意，舉例說(shuō)，曾經(jīng)用步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)凸輪驅(qū)動(dòng)平臺(tái)，行程大概10毫米，電機(jī)速度約1000轉(zhuǎn)每分鐘，同步帶輪傳動(dòng)比約1：2，工作方式跟縫紉機(jī)類(lèi)似，使用十幾毫米的SKD-11軸，熱處理后HRC60，滑動(dòng)頻率是每分鐘大約500個(gè)來(lái)回，每天工作20小時(shí)，已經(jīng)運(yùn)行一年，還沒(méi)有出故障；一般使用直線軸承，徑向力都不會(huì)很大，否則容易損壞軸承，徑向力大的話最好用重載荷滑臺(tái)。
丙贊成甲的觀點(diǎn)說(shuō)，一般都處理到HRC=60以上，補(bǔ)充說(shuō)表面鍍硬鉻0.2以上，表面粗糙度0.8以上，公差g6。
提問(wèn)者大致明白了，又問(wèn)道，若是如圖1的大載荷的豎臺(tái)，使用氣缸推動(dòng)，行程200mm，上面安裝有了四個(gè)氣缸、一個(gè)步進(jìn)電機(jī)和其他一些零件，為保持上述這些零件安裝上后不變形，所以豎臺(tái)擬采用5--6毫米的鋼板，整個(gè)設(shè)備比較重；為提高生產(chǎn)效率，要求運(yùn)行速度很快，想用直線軸承，又擔(dān)心徑向力過(guò)大，直線軸承容易損壞；暫時(shí)初步設(shè)計(jì)為V型滑輪組支撐，但精度太低；像這種情況，應(yīng)該選用什么樣的直線軸承？
 

圖1 重載豎臺(tái)
丙說(shuō)，可以使用交叉滾柱V型滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副，曾做過(guò)如圖2的滑臺(tái)，臺(tái)板的材料選用鋁合金，大大減低了重量，可以提高滑軌的壽命。

圖2 重載滑臺(tái)
丁補(bǔ)充說(shuō)，如果自動(dòng)化程度高的話，還應(yīng)該加個(gè)簡(jiǎn)單的潤(rùn)滑裝備；不然的話,兩個(gè)月至少要人工加潤(rùn)滑護(hù)養(yǎng)一次；以前出差時(shí)遇到過(guò)因?yàn)闈?rùn)滑泵線接反，出油量不夠多，滾珠絲杠斷掉的事故；這方面要注意寫(xiě)進(jìn)設(shè)備使用注意事項(xiàng)里。
3. 結(jié)論
直線導(dǎo)軌在工業(yè)應(yīng)用中非常廣泛，為了提高生產(chǎn)效率，就需要快速移動(dòng)，在此工況下要保證滑軌的壽命，一般的選擇是使用滾動(dòng)摩擦副而非滑動(dòng)，既解決了承重，也解決了速度的問(wèn)題。但要注意的是許多直線導(dǎo)軌都是高副點(diǎn)接觸，對(duì)導(dǎo)向軸的表面硬度要求很高，在使用時(shí)一定要進(jìn)行核算。交叉滾柱導(dǎo)軌為線接觸，對(duì)導(dǎo)軌的壽命有很大的好處。在長(zhǎng)軸應(yīng)用中可選用底部開(kāi)口的直線軸承，在長(zhǎng)軸中部增加支承點(diǎn)，可有效避免中間下彎的撓曲變形。
如果沒(méi)有精度可言，則只要另外使用承受壓力、防止旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)即可，不一定要用直線導(dǎo)軌或直線軸承。