滑動(dòng)軸承還是滾珠軸承？

——直線滾珠軸承與直線滑動(dòng)軸承的比較

與直線技術(shù)中的所有軸承一樣，滑動(dòng)軸承與滾珠軸承這兩種軸承類型之間存在著一樣的基本差別。在以往的設(shè)計(jì)選型中，滾珠軸承是主要的選擇之一。多虧了創(chuàng)新型的高性能工程塑料的發(fā)展，如今滑動(dòng)軸承才可以在無需潤滑的情況下正常工作，尤其適合在一些具有特殊要求的應(yīng)用中。

滑動(dòng)軸承一詞在歷史上代表了最為簡單最為古老的一種軸承類型。古埃及人在運(yùn)輸建造金字塔所用的石料時(shí)，會(huì)將承載石料的滑道置于經(jīng)過特殊硬化處理的斜坡上，再用泥漿和水的混合物潤滑后，拖動(dòng)滑道即可完成運(yùn)輸。接觸面，滑道以及繩索起到了一種引導(dǎo)直線移動(dòng)的作用?，F(xiàn)如今，這一古老的基本原理仍適用于現(xiàn)代設(shè)備和工廠建設(shè)的工具導(dǎo)向中。較大的接觸面雖然確保了較高的靜態(tài)載荷；不過這同時(shí)也意味著只有借助大量的勞工與牲畜的牽引力才能克服阻礙運(yùn)動(dòng)的巨大阻力。

隨著工業(yè)革命的到來，金屬材質(zhì)的滑動(dòng)軸承與滾珠軸承變得越來越重要。滾珠軸承的發(fā)展以減少摩擦以及所需動(dòng)力為基礎(chǔ)。由于點(diǎn)接觸技術(shù)的接觸面相交以前得以減少，因此導(dǎo)向軸或輪軸的低摩擦導(dǎo)向得以實(shí)現(xiàn)。摩擦力減少后，發(fā)熱量也得以減少。與此同時(shí)，與滑動(dòng)軸承相比，磨損和潤滑劑的需求也有所降低。所有滾珠軸承的一個(gè)基本組件就是所謂的滾動(dòng)體。滾動(dòng)體通常是由若干的鋼制鋼球組成。就直線滾珠軸承來說，滾動(dòng)體在軸承圈內(nèi)沿軸向軌道運(yùn)動(dòng)。在直線方向上，負(fù)載總是通過內(nèi)部滾珠軸承圈傳遞，不過外部滾珠軸承圈上的負(fù)載會(huì)因抵消運(yùn)動(dòng)力而減少。按照常規(guī)來說，使用滾珠越多，承載力則越大。

由于滾珠之間的相互接觸的需要，滾珠軸承就需要潤滑。因此，這就使得他們較容易受到維護(hù)的影響，尤其是對污物以及濕氣較為敏感，這也是滾珠軸承通常會(huì)配以防塵蓋或者密封板的原因。內(nèi)部滾珠以及籠形結(jié)構(gòu)也使其自身相對來說較易受到外部沖擊與振動(dòng)的影響。因此，他們既不能做到平滑的運(yùn)行，也無法做到?jīng)]有噪音。滾珠的慣性還可能降低運(yùn)行速度。不過，總的來說，在特殊材料使滑動(dòng)軸承成為性能更好的軸承變體，以及原來的劣勢（即潤滑和維護(hù)需求）轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑒?dòng)軸承的優(yōu)勢之前，滾珠軸承仍是維持其最佳替代產(chǎn)品地位的一項(xiàng)重大技術(shù)創(chuàng)新。

塑料技術(shù)的發(fā)展?jié)摿?/span>

高性能工程塑料制品的發(fā)展也在滑動(dòng)軸承領(lǐng)域打開了全新的契機(jī)。由于材料組件的摩擦已經(jīng)過優(yōu)化處理，因此滑動(dòng)軸承已可以使用聚合物生產(chǎn)，即便潤滑不充分也無大礙。以工程塑料制作而成的滑動(dòng)元件以及反向旋轉(zhuǎn)配件擁有上佳的磨損與摩擦系數(shù)特性。與容易銹蝕且需要不斷上油，或者尤其在戶外應(yīng)用中需要添加潤滑油脂的金屬軸承相比，塑料軸承較為適合于通用場合。在同等程度下，塑料軸承對濕度與熱度均有一定的耐受力。裝配有工程塑料滑動(dòng)軸承的打包機(jī)等系統(tǒng)就得益于塑料產(chǎn)品較長的使用壽命與較高的耐磨性。昂貴的檢修停機(jī)或者設(shè)備故障再也不是問題。

直線技術(shù)中的工程塑料軸承

工程塑料滑動(dòng)軸承在直線及驅(qū)動(dòng)技術(shù)中由于滾珠軸承的技術(shù)優(yōu)勢將進(jìn)行圖解舉例說明。

由于接觸面更大，表面壓力更小，并且可以使用軟軸或者其他材料的軸，如鋁合金，碳纖維等，因此滑動(dòng)軸承的眾多優(yōu)勢之一就是重量的進(jìn)一步減輕。

由于沒有對硬摩擦配件進(jìn)行機(jī)械式滾動(dòng)，也沒有滾動(dòng)體的相互碰撞，因此滑動(dòng)運(yùn)行帶來的噪音和振動(dòng)會(huì)更少。

使用直線滑動(dòng)軸承，可以對導(dǎo)軌進(jìn)行拼接，從而可以輕松形成更長的行程，原因在于滑動(dòng)元件的運(yùn)動(dòng)比滾動(dòng)更容易通過導(dǎo)軌接縫。

所有滾珠軸承中，與材料相關(guān)的一個(gè)重要劣勢在于允許速度和加速度上的限制，最大值是受限的，特別是在較低負(fù)載時(shí)。

相比之下，工程塑料材質(zhì)的滑動(dòng)軸承具有較高的滑動(dòng)速度與加速度，因此極大的提高了其在眾多應(yīng)用中的循環(huán)使用時(shí)間。不過最重要的王牌確實(shí)其使用壽命，由高性能工程塑料所制成的軸承通常要比傳統(tǒng)滾珠軸承更加耐用。此外，其使用壽命可以通過各種程序進(jìn)行計(jì)算。在過去的幾年中，精確度與摩擦值這兩方面已取得了巨大的進(jìn)展。以往使用傳統(tǒng)滾珠軸承的眾多領(lǐng)域現(xiàn)已開始使用工程塑料滑動(dòng)軸承。

敏感應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)的用途

以igus drylin系列產(chǎn)品為代表的免維護(hù)自潤滑的直線滑動(dòng)軸承因其性能應(yīng)用范圍較寬而早已在多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域中得以使用。在那些對堅(jiān)固性以及面對諸如濕度，化學(xué)介質(zhì)或者污物等環(huán)境影響因素時(shí)的不敏感性有著特殊要求的生產(chǎn)過程中，使用工程塑料滑動(dòng)軸承的系統(tǒng)堪稱從直線導(dǎo)軌直至整套直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的理想解決方案。

首次為自潤滑及創(chuàng)新型滑動(dòng)軸承技術(shù)的使用情況之一是在木材及家具行業(yè)，在這一行業(yè)中，木屑與傳統(tǒng)的潤滑劑黏結(jié)在一起所造成的停產(chǎn)或者產(chǎn)生高昂代價(jià)的罪魁禍?zhǔn)?。?dǎo)軌堵塞或是滑動(dòng)配件粘合在一起后由于缺少潤滑而再次分離（即所謂的“滯塞”）。Igus是首位接受挑戰(zhàn)的塑料行業(yè)專家之一，他開發(fā)出了業(yè)內(nèi)唯一的低摩擦系數(shù)，干運(yùn)行的直線滑動(dòng)軸承。

同時(shí)，igus所提供的Drylin技術(shù)的優(yōu)勢已經(jīng)為滑動(dòng)軸承在更為敏感的應(yīng)用領(lǐng)域鋪平了道路。整套直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)除了可安裝在諸如醫(yī)療設(shè)備與食品行業(yè)等對衛(wèi)生較為敏感的領(lǐng)域，還可安裝在潔凈室技術(shù)與高溫系統(tǒng)中，確保耐臟，可靠的驅(qū)動(dòng)，甚至可使高速運(yùn)行與低噪音成為可能。Drylin系統(tǒng)還有優(yōu)于競爭對手產(chǎn)品的設(shè)計(jì)優(yōu)勢。Igus是唯一的一個(gè)整合了帶有污物通道的滑動(dòng)元件供應(yīng)商，污物通道會(huì)讓污物顆粒在運(yùn)行的過程中，自動(dòng)清除出導(dǎo)軌。從而防止污物過多的積累在軸承前部阻礙運(yùn)行。無論何處因污物及磨損情況較重而需要進(jìn)行更換，滑動(dòng)膜都可以最低的成本輕松地進(jìn)行更換。競爭對手的直線滑動(dòng)軸承沒有此類污物通道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，因此就會(huì)強(qiáng)調(diào)其產(chǎn)品具有較大的接觸面，但其忽視了由污物和灰塵堆積所造成的額外負(fù)載。與這些競爭對手不同的是，igus的研究人員會(huì)從生產(chǎn)成本的角度，借助其機(jī)構(gòu)內(nèi)部的實(shí)驗(yàn)室設(shè)施尋找表面壓力與可靠運(yùn)行之間的最佳比率。

直線軸承技術(shù)已經(jīng)取得重大進(jìn)展，長久以來，滾珠軸承是直線驅(qū)動(dòng)的極限。不過，低摩擦力的高性能工程塑料產(chǎn)品以為免維護(hù)，自潤滑情況設(shè)定了新的標(biāo)準(zhǔn)?；瑒?dòng)軸承更易使用，在操作上也更為可靠，在最終的分析中，也更為便宜。給予這個(gè)原因，現(xiàn)代的工程塑料滑動(dòng)軸承在“滑動(dòng)軸承與滾珠軸承”的討論中明顯勝出。

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