滑動軸承還是滾珠軸承？

——直線滾珠軸承與直線滑動軸承的比較

與直線技術(shù)中的所有軸承一樣，滑動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用中。

滑動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。古埃及人在運輸建造金字塔所用的石料時，會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，拖動滑道即可完成運輸。接觸面，滑道以及繩索起到了一種引導直線移動的作用?，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動的巨大阻力。

隨著工業(yè)革命的到來，金屬材質(zhì)的滑動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力為基礎(chǔ)。由于點接觸技術(shù)的接觸面相交以前得以減少，因此導向軸或輪軸的低摩擦導向得以實現(xiàn)。摩擦力減少后，發(fā)熱量也得以減少。與此同時，與滑動軸承相比，磨損和潤滑劑的需求也有所降低。所有滾珠軸承的一個基本組件就是所謂的滾動體。滾動體通常是由若干的鋼制鋼球組成。就直線滾珠軸承來說，滾動體在軸承圈內(nèi)沿軸向軌道運動。在直線方向上，負載總是通過內(nèi)部滾珠軸承圈傳遞，不過外部滾珠軸承圈上的負載會因抵消運動力而減少。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的影響。因此，他們既不能做到平滑的運行，也無法做到?jīng)]有噪音。滾珠的慣性還可能降低運行速度。不過，總的來說，在特殊材料使滑動軸承成為性能更好的軸承變體，以及原來的劣勢（即潤滑和維護需求）轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑒虞S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)展也在滑動軸承領(lǐng)域打開了全新的契機。由于材料組件的摩擦已經(jīng)過優(yōu)化處理，因此滑動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軸承的打包機等系統(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

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

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，因此滑動軸承的眾多優(yōu)勢之一就是重量的進一步減輕。

由于沒有對硬摩擦配件進行機械式滾動，也沒有滾動體的相互碰撞，因此滑動運行帶來的噪音和振動會更少。

使用直線滑動軸承，可以對導軌進行拼接，從而可以輕松形成更長的行程，原因在于滑動元件的運動比滾動更容易通過導軌接縫。

所有滾珠軸承中，與材料相關(guān)的一個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，特別是在較低負載時。

相比之下，工程塑料材質(zhì)的滑動軸承具有較高的滑動速度與加速度，因此極大的提高了其在眾多應用中的循環(huán)使用時間。不過最重要的王牌確實其使用壽命，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行計算。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軸承。

敏感應用領(lǐng)域內(nèi)的用途

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

首次為自潤滑及創(chuàng)新型滑動軸承技術(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)生高昂代價的罪魁禍首。導軌堵塞或是滑動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)，干運行的直線滑動軸承。

同時，igus所提供的Drylin技術(shù)的優(yōu)勢已經(jīng)為滑動軸承在更為敏感的應用領(lǐng)域鋪平了道路。整套直線驅(qū)動機構(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，甚至可使高速運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)計優(yōu)勢。Igus是唯一的一個整合了帶有污物通道的滑動元件供應商，污物通道會讓污物顆粒在運行的過程中，自動清除出導軌。從而防止污物過多的積累在軸承前部阻礙運行。無論何處因污物及磨損情況較重而需要進行更換，滑動膜都可以最低的成本輕松地進行更換。競爭對手的直線滑動軸承沒有此類污物通道的結(jié)構(gòu)設(shè)計，因此就會強調(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載。與這些競爭對手不同的是，igus的研究人員會從生產(chǎn)成本的角度，借助其機構(gòu)內(nèi)部的實驗室設(shè)施尋找表面壓力與可靠運行之間的最佳比率。

直線軸承技術(shù)已經(jīng)取得重大進展，長久以來，滾珠軸承是直線驅(qū)動的極限。不過，低摩擦力的高性能工程塑料產(chǎn)品以為免維護，自潤滑情況設(shè)定了新的標準?；瑒虞S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。給予這個原因，現(xiàn)代的工程塑料滑動軸承在“滑動軸承與滾珠軸承”的討論中明顯勝出。

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