線性運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)由于使用方式種類多，設(shè)計(jì)需求上各自有所不同。而直線導(dǎo)軌使用壽命長(zhǎng)短依據(jù)許多變數(shù)，如使用負(fù)荷、使用速度、設(shè)計(jì)尺寸等種種使用因素，而這些變數(shù)參考孰重孰輕，往往造成初接觸直線導(dǎo)軌的使用者陷入如何選用的無(wú)窮回圈之中，所以使用標(biāo)準(zhǔn)的選用流程可讓使用者避免選用規(guī)格錯(cuò)誤或是花費(fèi)太多比較設(shè)計(jì)變數(shù)權(quán)重的時(shí)間。以下是本公司建議的標(biāo)準(zhǔn)選用流程。

2-1選用線性滑軌之流程圖

2-2確認(rèn)使用條件

選用線性滑軌通常需要計(jì)算負(fù)荷，其必要的條件需要得知: A.組合(跨距尺寸、滑塊個(gè)數(shù)、滑軌根數(shù))。 B.安裝姿勢(shì)(水平、豎、傾斜、壁掛、吊下)。 C.作用負(fù)荷(作用力的大小、方向、作用點(diǎn)、加速下是否產(chǎn)生慣性?)。 D.使用頻率(負(fù)荷周期)。

A.組合:

1.跨距尺寸: 滑座之間的相互尺寸，如上圖所示之 L0與 L1。 L0:為機(jī)構(gòu)上單支滑軌上滑座之間的距離(單位:mm)。 L1:為機(jī)構(gòu)上雙支滑軌之間的距離(單位:mm)。 L0與 L1之尺寸大小容易影響整組線性滑軌組合的剛性與使用壽命。

2. 滑塊個(gè)數(shù): 同一支滑軌上所使用的滑座數(shù)量。 上圖為一支滑軌使用 2個(gè)滑座。 通常單支使用滑座數(shù)量多，則抵抗負(fù)重的能力與剛性都會(huì)增加。 壽命也越高，但是使用的空間與移動(dòng)行程則需要重新被考慮。

3. 滑軌根數(shù): 組合所使用的滑軌數(shù)量。 上圖為使用 2支滑軌的組合。 通常滑軌數(shù)目增加可以增加組合的滑塊個(gè)數(shù)，也可以增加 X軸的力矩抵抗，剛性與壽命也會(huì)提升。

B.安裝姿勢(shì):

1.水平安裝

水平安裝(W為地心引力方向) 此為最常使用之組立方式，較能承受正向壓力，常用在一般的機(jī)臺(tái)定位和送料機(jī)構(gòu)上。通常承受的方式如圖所示。 W為重力方向指標(biāo)，重力方向與滑座托盤平面成垂直。也與滑座移動(dòng)方向成垂直。

2.豎立安裝

豎立安裝(W為地心引力方向) 選用上需要考慮滑座的跨距與承受力距的能力，重力方向與滑座托盤平面平行，也與滑座移動(dòng)方向平行。常用在一般如升降機(jī)之類的機(jī)構(gòu)上。使用上需要注意承受力之位置與大小造成的力矩。

3.傾斜安裝

傾斜安裝(W為地心引力方向) 又分為側(cè)傾斜安裝及前傾斜安裝。左圖為側(cè)傾斜安裝。側(cè)傾斜安裝:重力方向與托盤平面成一角度 θ，與移動(dòng)方向成垂直。前傾斜安裝:重力方向與托盤平面成垂直，與移動(dòng)方向成一角度θ。

4.掛壁安裝

掛壁安裝(W為地心引力方向) 使用方式與豎立安裝相似，與滑座平面平行，但與滑座移動(dòng)方向成垂直，主要受重力造成的力矩，所以大多用輸送設(shè)備，但是選用上與豎立的方式相同，需多考慮力矩問(wèn)題，所以空間跨距和滑座受力需要多被考慮。

C.作用負(fù)荷:

作用負(fù)荷所需要的之必要條件:

1.作用負(fù)荷之大小，可以分為：

物體質(zhì)量： 所荷重物體本身的重量。

外力： 所受其他機(jī)構(gòu)造成的外力。 可以有數(shù)個(gè)外力對(duì)組立機(jī)構(gòu)造成負(fù)荷，所以可將所有分力合成為一個(gè)合力下去計(jì)算。 計(jì)算可以簡(jiǎn)便許多。

2.作用負(fù)荷之方向： 可以將合成之后的外力分成 XYZ3 軸向的分力。

如右圖之 Fx、Fy、Fz。 Fx為合力之 X軸向之分布力。 Fy為合力之 Y軸向之分布力。 Fz為合力之 Z軸向之分布力。

 3. 作用負(fù)荷之位置點(diǎn)：

如右圖:XYZ之原點(diǎn)都以推力中心做起點(diǎn)。 推力中心可以為滾珠螺桿、油壓缸甚至線性馬達(dá)。 易言之，就是驅(qū)動(dòng)滑座組之動(dòng)力來(lái)源，以此點(diǎn)為起始點(diǎn)，合力的位置點(diǎn)的 XYZ相對(duì)位置就可以被定義出來(lái)。

Pfx:為合力與推力中心之 X方向距離。 Pfy:為合力與推力中心之 Y方向距離。 Pfz:為合力與推力中心之 Z方向距離。

4. 跨距: L0與 L1指滑座與滑座之間的距離。(如右圖所示)。

5.速度圖: 最高速度(V):即機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的最高運(yùn)動(dòng)速度。

如右圖之 V，即是整個(gè)運(yùn) 作過(guò)程中最高速度。

行程長(zhǎng)度: 行程長(zhǎng)度如右圖之距離分布(D) 加速距離(D1):由靜止加速至最高速度 等速距離(D2):等速度移動(dòng)距離。

減速距離(D3):由最高速度減速至靜止的距離。

6. 滑座各方向受力: R1、R2、R3、R4為各別滑座之正向受力。 S1、S2、S3、S4為各別滑座之側(cè)向受力。其受力影響與計(jì)算方式將于負(fù)荷計(jì)算將有明確的介紹。

2-3型式尺寸確認(rèn)

1.使用合適的型式(BGX、BGC) 依組裝使用之機(jī)器設(shè)備選用合適之系列產(chǎn)品類別。 相關(guān)選用參考請(qǐng)見后續(xù)本公司 BGX、BGC等各系列產(chǎn)品的介紹。

2 .假定合適的尺寸(15、20、25、30、35型) 基本上可依照流程使用條件，先假設(shè)一個(gè)較符合實(shí)際需要的滑座。 建議先以尺寸需要為優(yōu)先，受力負(fù)荷為次之的考慮下去設(shè)計(jì)，因?yàn)樵诔跗谟?jì)算時(shí)較難判斷受力與壽命問(wèn)題，有時(shí)候可以負(fù)載不代表壽命也符合實(shí)際需求，所以可以先以尺寸為第一個(gè)考慮重點(diǎn)，等到計(jì)算壽命與負(fù)荷時(shí)的數(shù)值與實(shí)際需要有一段落差時(shí)，在往承受負(fù)荷較穩(wěn)健的型號(hào)下去選用滑座。

2-4負(fù)荷大小確認(rèn)

滑座所受的垂直分力:

滑座所受的側(cè)向分力:

計(jì)算范例 :

這個(gè)范例被區(qū)分為三部分 第一部分取決于 W(重量) Fx(W):(W/g)*( A)(加速度)- Fx(A) 第二部分取決于 W(重量) Fx(W): 第三部分取決于 W(重量) Fx(W):(W/g)*(-A)(加速度)- Fx(-A)

若線性滑軌系統(tǒng)采用: BGXH20FN2 L4000 NZ0 C = 1463 kgf C0 = 3110 kgf D1 = 1000 mm D2 = 2000 mm 2 . D1 D3 = 1000 mm V = 1 m/s  V0 = 0 m/s => (A) = 0.5 m/s2      加速度 V = 0 m/s  V0 = 1 m/s => (-A) = -0.5 m/s2     減速度

Fx(W) = 98 kgf