在进行行程与负载匹配前,需先确定 3 类核心前提信息,避免选型偏差:
实际需求行程(S):设备运行时的有效移动距离(不含安全余量),如机床工作台进给行程、自动化机械臂伸缩行程。
负载类型与大小:包括径向力(Fr)、轴向力(Fa)、倾覆力矩(M),需考虑静态负载(如部件自重)、动态负载(如切削力、惯性力)及复合负载的叠加作用。
辅助工况条件:运行速度(影响惯性力计算)、加速度(常规≤100m/s²,特殊场景需标注)、工作温度(-30℃~+120℃为常规范围)、环境清洁度(粉尘、潮湿等需考虑密封需求)。
承载能力:基本额定动载荷(C)、基本额定静载荷(Co),是负载匹配的核心依据。
结构特性:滚珠列数(四列 / 六列)、滑块类型(标准型 / 加长型 / 高型)、预载等级(V1/V2/V3 等),直接影响刚性与负载适配性。
精度等级:普通级(N)、高级(H)、精密级(P)、超精密级(SP)、超高精密级(UP),需与行程稳定性需求匹配。
行程是选型的基础,直接决定导轨长度、滑块数量及安全余量设计,需遵循 “导轨长度≥有效行程 + 安全冗余” 的原则:
导轨长度精准计算导轨长度(L)需覆盖有效行程并预留安全空间,公式如下:L = 有效行程(S)+ 滑块长度(L 滑块)× 滑块数量(n)+ 滑块间距(d)+ 两端安全行程(S 安)
行程与滑块结构适配
短行程(S≤500mm):优先选标准型滑块(如 KWSE20/KWSE25),单导轨配 1~2 个滑块即可,结构紧凑且成本可控,适用于小型升降平台、精密夹具。
中行程(500mm<S≤2000mm):推荐加长型滑块(后缀 L)或多滑块配置(2~3 个),如 KWSE35-L,提升运行稳定性,避免长行程下的挠度变形,适配机床进给系统、自动化输送线。
长行程(S>2000mm):采用双导轨 + 多滑块组合(每导轨 2~4 个滑块),搭配 INA 专用导轨对接件,确保导轨直线度,同时选用高刚性六列滚珠结构(如 KUSE 系列),抵御长行程下的负载波动,适用于大型加工中心、重型物料搬运设备。
负载匹配的核心是确保滚动块的额定载荷≥实际计算的当量载荷,需先完成负载计算,再对应选型:
实际负载计算
负载与型号规格对应表INA 滚动块核心系列(KUSE/KWSE)的负载与规格匹配如下,可根据计算的当量载荷直接选型:
| 负载等级 | 适用场景 | 推荐型号系列 | 核心参数(示例) | 最大适配行程 |
|---|
| 轻载(P≤15kN) | 微型仪器、小型升降台 | KWSE20/KUSE20 | 动载 C=22kN,静载 Co=52kN,滑块宽度 63mm | ≤800mm |
| 中载(15kN<P≤30kN) | 机床进给、自动化机械臂 | KWSE25/KUSE25 | 动载 C=28kN,静载 Co=67kN,滑块宽度 70mm | ≤1500mm |
| 重载(30kN<P≤50kN) | 重型加工设备、物料搬运 | KWSE30/KUSE30 | 动载 C=40kN,静载 Co=80kN,滑块宽度 90mm | ≤2500mm |
| 超重载(P>50kN) | 大型机床、重型升降平台 | KWSE45/KUSE45 | 动载 C≥60kN,静载 Co≥120kN,滑块宽度 110mm | ≤4000mm |
特殊负载工况适配
以型号 “KUSE45-H-W2-G3-V2-RFT” 为例,各部分对应选型关键参数:
KUSE:六列直线循环滚珠轴承及导轨组件(重载型)
45:尺寸规格(对应导轨宽度 45mm,承载能力核心指标)
H:高型滑块(提升抗倾覆力矩能力)
W2:每导轨 2 个滑块(多滑块配置,增强稳定性)
G3:精度等级(精密级,适配中高精度场景)
V2:预载等级(中等预载,平衡刚性与摩擦)
RFT:Corrotect 镀层(耐腐蚀,适配潮湿 / 粉尘环境)
工况需求:数控机床工作台,有效行程 1200mm,径向负载 25kN,轴向负载 8kN,倾覆力矩 3kN・m,运行速度 40m/min,环境清洁(无粉尘 / 潮湿)。
行程适配:导轨长度 = 1200 + 91.4(KWSE30 滑块长度)×2 + 200(滑块间距)+ 80×2=1742.8mm,选型 1800mm 导轨(TKSD30-G3/1800)。
负载匹配:当量载荷计算后约 28kN,对应 KWSE30 系列(动载 C=40kN≥28kN),六列结构抵御倾覆力矩。
最终型号:2_KWSE30-G3-V2(滑块)+ 1_TKSD30-G3/1800(导轨),配置双滑块提升稳定性,G3 精度满足机床定位需求,V2 预载平衡刚性与运行阻力。
不盲目追求大规格:负载余量预留 1.2~1.5 倍即可,过大规格会增加设备重量与成本,且可能降低运行灵活性。
行程与精度协同:长行程(>2000mm)需选用 SP/UP 级精度导轨,搭配 INA 专用安装工具保证平行度≤0.02mm/m,避免行程越长精度偏差越大。
环境与负载叠加:潮湿 / 酸碱环境需选用带 RFT 镀层或不锈钢材质的滚动块,同时搭配三重密封结构(磁性刮油片 + 聚氨酯刮尘条 + 特种润滑脂),避免腐蚀影响承载性能。
润滑与寿命匹配:根据负载与速度选择润滑方式,中重载场景推荐集中润滑系统对接(如 L 型油嘴设计),使用 OptiGrease 润滑技术可减少 60% 润滑剂消耗,延长使用寿命 35% 以上。