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基本额定动载荷（C）
通过在相同的条件下单独运行多个同样的直线系统，如果 90％ 的直线系统可以在此载荷下运行 50 千米，并且未产生由滚动疲劳
引起的损坏情况，对此结果进行评估即可得出此值。这是得出额定值的基础。
允许的静力矩（M）
此值根据类似用于估计额定静载荷（Co）的永久性变形量，对允许的静力矩载荷的极限值进行限定。
静态安全系数（fs）
此系数以表 1 中说明的应用条件为基础进行使用。
| 表 1. 静态安全系数 |
| |
使用条件 |
Fs 的下限 |
轴的偏移和所受冲击较小时 |
1 至 2 |
应考虑到弹性变形会压缩载荷 |
2 至 4 |
设备受震动和冲击时 |
3 至 5 |
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基本额定静载荷 (Co)
此值用于限定作用于接触位置的应力最大时，并且滚动体和滚动面的永久性变形总量为滚动元件直径的 0.0001 倍时的静载荷。
直线系统的额定寿命
只要在进行载荷时直线系统在做往复运动，就会产生不断作用于直线系统的应力，由于材料疲劳，便会在滚动体和滚道之间产生剥
落。直至第一次产生剥落时直线系统的移动距离称为系统的寿命。即使在相同的条件下使用同样尺寸、结构、材料、热处理方式、加工
方法的系统，其寿命也不尽相同。这些差异由材料本身疲劳程度的差异引起。以下说明的额定寿命用作直线系统预期寿命的一个指标。
额定寿命（L）
额定寿命为在同样的条件下，同样尺寸的多个系统未产生剥落的 90％ 的系统移动的总距离。
额定寿命可以使用基本额定动载荷和直线系统上的载荷根据以下等式算出：
对于滚珠式系统： |
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| L：额定寿命（千米） C：基本额定动载荷（N） P：载荷（N） |
由于实际载荷不易进行计算，所以在设计直线运动系统时，应考虑到震动冲击载荷以及载荷分配的补偿和影响。额定寿命还受工作温
度范围影响。在这些条件下，表达式如下：
对于滚珠式系统： |
 |
L：额定寿命（千米） fh：硬度指数（参见图 1）
C：基本额定动载荷（N）
FT：温度系数（参见图 2） P：载荷（N）
FC：接触系数（参见表 2）
FW：载荷系数（参见表 3） |
额定寿命（单位：小时）可以通过得到每单位时间的移动距离进行计算。当行程长度和行程数为常量时，可以通过以下表达式得到额
定寿命（单位：小时）：
|
 |
Lh：额定寿命（hr）（单位：小时）
 ：行程长度（米）
L ：额定寿命（千米）
N1：每分钟行程数（cpm） |
硬度指数（fH）
使用直线轴承时，轴必须足够坚硬。如硬度不够，允许的载荷将会降低并且轴承的寿命将会缩短。
温度系数（fr）
如果直线系统的温度超过 100℃，则直线系统和轴的硬度会降低，从而使允许的载荷相对于在室温下使用的直线系统的载荷降低。
因此，异常的温度上升会缩短额定寿命。
接触系数（fc）
一个轴上通常使用两个或多个直线轴承。因此，根据每个加工精度，每个线性系统的载荷都不同。由于直线轴承的载荷不均衡，每
个轴上的直线轴承对系统的载荷作出更改。
表 2 接触系数
| |
每个轴上的直线系统 |
接触系数 |
1 |
1.00 |
2 |
0.81 |
3 |
0.72 |
4 |
0.66 |
5 |
0.61 |
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载荷系数（fw）
在计算直线系统的载荷时，有必要得到精确的物体重量、基于移动速度的惯性力、载荷力矩、以及每个随时间变化的过程。然而，由
于往复运动涉及开启和停止以及震动和冲击的重复，所以不易对这些值进行精确计算。更实际的方法是在考虑到实际的运行条件下得出载
荷系数。
表 3 载荷系数
| |
运行条件 |
Fw |
无外界冲击低速运行
（15 米/分或更低） |
1.0 至 1.5 |
无冲击中速运行
（60 米/分或更低） |
1.5 至 2.0 |
无外界冲击高速运行
（高于 60 米/分） |
2.0 至 3.5 |
|
HRBN 直线系统的静态摩擦阻力相当低，仅与动摩擦阻力有少许差别，因此可以使系统进行平滑的低速至高速的直线运动。通常，摩
擦阻力由以下等式表示。
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F：摩擦阻力 μ：摩擦系数
W：载荷重量 f：密封阻力 |
HRBN 直线系统的摩擦阻力决定于其型号、载荷重量、速度以及使用的润滑剂。不考虑载荷重量，密封阻力决定于唇部过盈量以及使
用的润滑剂。一个直线系统的密封阻力约为 200 至 500 gf。摩擦系数决定于载荷重量、载荷力矩以及预载荷。表 6 显示每个类型的直
线系统的动摩擦系数，这些直线系统都正确安装及润滑并且施加正常的载荷（P/C＝0.2）
表 5 直线系统的摩擦系数（μ）
| |
直线系统
的类型 |
型号 |
摩擦系数 |
直线轴承 |
LM LME LMB |
0.002 至 0.003 |
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HRBN 直线系统的工作环境温度范围决定于其型号，在室外使用的推荐温度范围请咨询 HRBN。
温度转换等式
表 6 工作环境温度
| |
直线系统
的类型 |
型号 |
工作环境温度 |
直线轴承 |
LM LME LMB |
-20 至 80℃ |
直线轴承 |
LM-A LME-A LMB-A |
－20 至 110℃ |
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不采取润滑措施使用 HRBN 系统会增加滚动元件的磨损，从而缩短其使用年限。因此，需要对 HRBN 直线系统进行适当的润滑。
HRBN 推荐使用符合 ISO G32 至 G68 标准或锂基皂基润滑脂二号的透平油。一些 HRBN 直线系统通过密封防止灰尘进入，并且润滑
剂也被密封于其中。然而，如果在环恶劣境或腐蚀环境中使用此系统，则需为进行直线运动的部件安装防护罩。
· HRBN 直线轴承包含一个外套圈、保持器、滚珠以及两个挡圈。使滚珠容纳在循环圈上的保持器通过轴承挡圈固定在外套圈中。
· 将这些部件进行组装，从而优化了性能。
· 通过热处理，其外套圈已足够坚硬，因此，如果确保轴承的预计活动寿命，即可达到令人满意的耐久性。
· 保持器由钢或合成树脂制成。钢制保持器由于经过热处理，其刚度较高。
合成树脂保持器可以降低运转噪音。用户可以根据使用条件选择适合的类型。
1.高精度和高刚度
HRBN 直线轴承由镇静钢外套圈制成，并且结合了工业强度的树脂保持器。
2.易于组装
标准型的 HRBN 直线轴承可以从任意方向进行载荷。仅通过轴便可以进行精度控制，并且易于对安装面进行机械加工。
3.易于更换
HRBN 直线轴承的所有型号都完全可以互换，这来源于 HRBN标准化的尺寸和严格的精度控制。因此使得由于磨损或损坏造成的需
要进行的更换简单准确。
4.类型多样
HRBN 提供所有类型的直线轴承：标准型、法兰型、加长型、间隙调整型和开口型。用户可以根据需要满足的应用要求在其中选取。
示例
请注意间隙调整型（…－AJ）和开口型（…－OP）内切圆直径和外径的精确度即为在相应类型进行切割之前得到的值。
直线轴承的寿命（L）可以使用基本额定动载荷以及施加在轴套上的载荷从以下等式中得出：
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L：额定寿命（千米） fH：硬度指数（参见图 1）
C：基本额定动载荷（N） fT：温度系数（参见图 2）
P：工作载荷（N） fC：接触系数（参见表 2）
FW：载荷系数 |
直线轴承的使用期限（Ln）（单位：小时）可以通过计算每单位时间的移动距离得出。
如果行程长度和行程数为常量，则使用期限可以通过以下等式得出：
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Lh：使用期限（hr） s：行程长度（米）
L：额定寿命（千米） n1：每分钟行程数（cpm） |
HRBN 直线轴承包括沿圆周等距排列的循环滚珠。额定载荷随圆周的载荷位置的不同而不同。
尺寸表中显示的额定载荷值为载荷位于一个循环滚珠顶部时。如果 HRBN 直线轴承与两个循环滚珠均匀载荷，额定载荷将增大。下
表通过循环滚珠这些情况下显示其值。
表 1
1.计算出下列条件下 HRBN 直线轴承的额定寿命 L 和使用期限 Lh
·直线轴承： LM 20
·行程长度： 50 毫米
·每分钟行程数： 50cpm
·每轴套载荷： 490N
从表中得出，直线系统的基本额定动载荷为 880N。因此，根据等式（1），额定寿命 L 如下得出：
使用期限 Lh 可根据等式（2）如下得出：
2.满足以下条件对直线轴承作出选择：
·使用的直线轴承数： 4
·行程长度： 1 米
·移动速度： 10 米/分
·每分钟行程数： 5cpm
·使用期限： 10,000hr
·总载荷： 980N
根据等式（2），可以得出在使用期限内的移动距离为：
根据等式（1），得出基本额定动载荷如下：
假定以下条件为一对轴，每个轴上装有两个直线轴承：
因此，从尺寸表中选择符合 C 值的 HRBN 直线轴承类型 LM30。
将 HRBN 直线轴承和一个轴一起使用时，如果间隙不足，对其进行调整将导致轴套提前故障和/或不正常运行。当在可以控制外圆柱
的轴承箱内进行组装时，可以对间隙调整直线轴套和开口型直线轴套的间隙进行调整。然而，间隙调整过多会增加外圆柱的变形，从而影
响其精度和寿命。因此，需要根据应用调整轴套和轴之间以及轴套和轴承箱之间的适当的间隙：
表 2
注：间隙可以为零或负值。请注意其运动。
为使 HRBN 直线轴承的性能最优化，需要轴和轴承箱的高精度。
1. 轴
HRBN 直线轴承中的滚珠恰好与轴表面接触。因此，轴的尺寸、公差、表面加工以及硬度都对轴套的移动性能有很大的影响。轴的制造
应考虑到以下要点：
1)由于表面加工会严重影响滚珠的平滑滚动，将轴磨削至 1.5 S 或更好。
2)轴的最佳硬度为 HRC 60 至 64。硬度低于 HRC 60 会显著缩短轴的寿命，并且会因此降低允许的载荷。另一方面，硬度大于 HRC
64 会加速钢珠的磨损。
3)间隙调整直线轴套以及开口型直线轴套的轴直径应尽量为规格表中内切圆较低的直径值。勿将轴的直径设置为较高的值。
4)零间隙或负间隙会轻微增加摩擦阻力。如果负间隙过小，外圆柱的变形会变大，从而会缩短轴套的寿命。
2. 轴承箱
不同轴承箱的设计、机械加工和安装有很大差别。关于轴承箱的配合度和形状，请参见表 2 以及以下关于安装的章节。
将直线轴套插入轴承箱时，不要敲击支撑护圈的直线轴套边环，而是在圆柱的圆周放入一个夹具并手动或轻轻敲击将直线轴套压入轴承
箱中（参见图 1）。在安装轴套之后将轴插入时，小心不要使滚珠受震动。请注意如果平行使用两个轴，两个轴的平行性是决定平滑直线运
动的最重要因素。请小心安装轴。
安装示例
安装直线轴套的通常方法是在适度的干扰下进行操作。然而，原则上推荐进行松配合，因为如不然，容易使精度降至最低。以下示例
（图 2 至 图 6）以设计和安装的观点显示插入的轴套的组装，以供参考。 |
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