什么是直线导轨(LM滚动导轨)？作者：THK丝杆来源：THK 与旋转轴承的差别和名称  直线导轨是使用旋转运动的轴承，使重物轻松、笔直运动的机械要素部件。ISO称之为“Recirculating linear ball bearing”，JIS称之为“滚珠循环直线轴承”，日本机床工业会称之为“直线导轨”。THK株式会社将其称为LM滚动导轨（Linear Motion Guide）。其他亦有诸如直线运动球导轨等多个名称，有时也被称为直线轴承，意思是用于直线运动的轴承，这个名称是相对于用于旋转运动的轴承而言的。  直线导轨由移动部分“滑座”、支持滑座移动的“轨道”、以及“滚珠”三个部分构成。通过在这些部件上安装滚珠循环机构进行直线运动。 直线导轨的诞生可以追溯到1944年美国最先研发出的直线滚动导向装置滚珠导套。滚珠导套是在圆柱形的轴和圆管形的螺母间装入滚珠，使滚珠随着螺母的移动而循环，从而实现无限直线运动的一种装置。由于滚珠与轴及螺母之间为点接触，接触面积较小，因此存在负荷容量小的问题。另外，如果轴周边的力矩（旋转力）作用于螺母，螺母就会旋转，因此需要对其移动方向以外的方向进行限制，则必须使用2个以上的轴，这妨碍了机械设计的紧凑性。 为了克服这些问题，开发人员开发出了在轴和螺母上加工出圆弧状轨道面的滚珠花键。这样，滚珠和轨道面的点接触变成了面接触，可以比滚珠导套承受更大的负荷。此外，在轴和螺母的轨道面间装入滚珠，可以限制轴周边的螺母旋转，实现单轴直线运动导向及扭矩传递。 早期的滚珠花键存在晃动的问题，但1971年寺町博（THK株式会社创始人）开发的角型滚珠花键解决了这个课题。角型滚珠花键在螺母和轴的轨道面分别设置了突起，以一定角度夹持滚珠，与传统的滚珠花键相比，解决了松动问题。 与滚珠导套相比，滚珠花键的负荷容量大幅度增加，消除了松动，实现了顺畅的导向，但由于其是在固定轴两端的状态下使用，在实际应用中，也会发生无法支持滚珠花键本身负荷容量的问题，导致其用途受限。1972年，寺町博去除了滚珠花键的螺母，利用空余的空间在轴上安装台座，开发出了直线运动球导轨。世界首台直线运动球导轨（直线导轨）LSR型通过安装台座，使以往滚珠花键两端固定悬浮于空中的轴作为导轨与安装面合为一体，解决了导向精度因挠曲而降低的问题。此外，该结构还将支撑座固定在螺母上，使它们形成1个滑块，可以像轨道一样从上方安装，使组装等操作变得更容易。这种结构亦是目前导轨的基础。 此后，THK又在1973年开发出了花键轴和安装台一体化（LM轨道）的NSR-BC型。经过不断改良，1975年又开发出了花键母和支撑座一体化（LM滑块）的NSR-BA型。
【参考】THK株式会社的LM滚动导轨“LSR型”已登录日本国立科学博物馆的产业技术史资料数据库
为了使机器准确、高效地运转，直线导轨发挥着即使在承受负荷的同时也能轻松且平滑地引导直线运动的作用，成为机床、半导体制造装置等所有直线运动部不可缺少的部件。近年来，该部件已逐渐应用于铁路车辆、公共汽车、自动门、免震装置等日常领域。
直线导向机构（直线运动系统）是可笔直、精确地移动物体或进行定位的机构。特别是指为了使物体笔直，精确地移动，由使用滚动技术的机械要素部件构成的系统。 其主要功能分为“引导部”和“驱动部”。直线导轨是“引导部”的机械要素部件之一。  因为直线导轨是滚动导向，所以与滑动导向相比，没有间隙，可以轻柔地运动。 在滚动导向中，交叉滚柱导轨/球导轨均为有限行程，而直线导轨的滚珠是无限循环的，因此如果增加轨道的长度，就可以相应地延长行程。 直线导轨将滚动面设计成R槽形状，使滚珠和滚动面形成“面接触”。与直线轴承等“点接触”类型的导向部件相比，直线导轨的容许负荷约为其13倍，直线导轨与直线轴承等“点接触”的直线导向部件相比，即使容许负荷相同，也可以设计得更加紧凑。
THK的LM滚动导轨技术 长期积累、广泛使用的THK核心技术 自1972年开发出以“LM滚动导轨”为首的直线运动系统以来，经过长期积累形成了今天的THK技术力量。我们的核心技术至今仍在创造新的行业标准，不断满足更为广泛的客户需求。这是将旋转用轴承中最容易使用且经济性较高的“深槽形球轴承”的旋转理论运用到直线运动部的系统。  LM滚动导轨有很多类型，以应对更为广泛的使用用途。如径向负荷型、4方向等负荷型等根据负荷承受方式划分的分类，以及宽型、微型等根据形状划分的分类。此外，还有采用THK独创系统球保持器的LM滚动导轨，有助于提升装置的性能。
典型的LM滚动导轨选型方法 另外，从直线运动导向机构发展而来的产品还包括交叉导轨、曲线导轨等可以进行非直线运动的产品、还有LM滚动导轨分成2个的分离型以及齿轮一体化型等产品。
异物混入是LM滑块破损的原因之一。THK备有各种选配件以应对粉尘、切削屑、溅射等状况。提供防止异物从滑块背面混入的措施。亦备有可延长润滑保养间隔的润滑装置，以解决因润滑不足而导致的破损问题。此外，部分产品的LM滚动导轨上一开始就安装有线性编码器。
THK在日本国内有4家工厂制造LM滚动导轨，考虑到国外市场的需求，我们也在国外设立了相应的生产基地，在全球范围内供货。 另外，THK不仅制作商品目录中的产品，亦可制作具有特殊规格的产品。如果商品目录中的产品不能满足您的需求，请与我们联系，我们将竭诚为您服务。
LM滚动导轨不能单独运动，需要某种动力助力。虽然也可用人工驱动，但基本上均是借助机器的力量。通过与滚珠丝杠等驱动部件组合，可以使对象物体轻松、平滑地移动。另外，THK不仅制造LM滚动导轨单体，亦制造与驱动源组合的引动器。
什么是通过物联网来检测故障预兆的“OMNIedge”？ 是THK提出的一种面向制造业的物联网服务。消除了从传感器的选型到算法确立，再到网络环境构筑所花费的时间和费用，即可在作业现场使用。现在，不仅适用于LM滚动导轨，也可对应滚珠丝杠、引动器的使用。
在此处查看面向制造业的物联网服务“OMNIedge”的详情 购买指南 LM滚动导轨 综合产品目录  LM滚珠导轨(线轨)的选型、尺寸图、尺寸表、型号构成等请参照综合产品目录。 根据使用用途和条件，假定大致的型号、尺寸。在此基础上，计算负荷荷重、等价负荷、静态安全系数。在静态安全系数被清除的情况下，进行平均负荷、额定寿命的计算，判断是否符合您预期的寿命。
对于一般型号，只需输入使用条件，即可选择最合适产品的工具。在使用已确认概算的“简易选型”选择型号的基础上，亦有可进行寿命等计算的“详细选型”等选项。 由于欧洲等地加强了法规制度，亦对供应链整体加强了管理，THK制定了THK集团绿色采购指南，并进行管理。 THK产品是否符合EU RoHS指令（Directive 2015/863/EU：10种物质），请查看符合EU RoHS指令的产品一览。 其他有关环保法规制度的调查、确认事项，请向本公司营业或代理商咨询。 设计、选型、技术FAQ 计算寿命 与其他直线导向部件相比，LM滚动导轨的优势是可以预测寿命。通过THK的技术支持，可以在网上轻松计算出与每位客户的设备配置相符合的产品寿命。也可以保存计算结果（10件）或导出到PDF页面。亦可轻松调用结果重新计算。 在机械设计中，CAD数据必不可少。THK技术支持提供CAD下载。支持dxf、step、iges、parasolid等多种CAD格式。dxf支持版本2004以上版本。另外，亦可下载jpeg、png等图像文件，可在资料等文件中使用。 |
