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。

直线导轨的结构

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。

THK的LM滚动导轨中，这些部件被称作LM滑块、LM轨道。

直线导轨的历史

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。

• 1944年　滚珠导套（美国）
• ​1971年　角型滚珠花键（寺町博（THK株式会社创始人）） 
• 1972年　开发出LSR型（THK株式会社）世界首台LM滚动导轨（直线导轨）（Liniear Motion Guide） 
• 1973年　开发出NSR-BC型（THK株式会社）轨道一体
• 1975年　开发出NSR-BA型（THK株式会社）滑块一体

【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

直线导轨的用途​

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。​

工业领域上的用途

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  机床

  THK直线运动系统在决定机床加工精度的导向部位发挥着作用。

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  半导体／液晶制造装置

  THK产品为电脑、手机、平板电视和尖端技术提供支持。

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  工业用机器人

  在机器人的关节部实现了高精度、高刚性以及高速性。

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  运输系统

  从铁路车辆到汽车、再到车辆的重要部分都广泛地使用THK产品。

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  建筑

  还可用于在室外沾染泥水的状态下支撑重负荷的环境中。

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  航天

  可应对特殊环境的THK产品可用于机体的制造装置以及座位机构等。

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  医疗和护理

  满足高度电子化医疗设备的高可靠性。

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  其他制造行业

生活中的用途

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  住宅和大厦

  保护生命、财产、生活免受地震危害

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  生活

  使厨房适合家庭成员的身高

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  运动

  为运动提供高端支持

• 

  交通工具

  帮助交通工具完成高速急转弯动作

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  娱乐

  激烈而精确地营造惊险和刺激场面

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  科学

  国立天文台

直线导向机构（直线运动系统）​​

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。

其他还有“滚珠花键”，“直线轴承”，“板式有限运动导轨”以及“交叉滚柱导轨”等多种部件。

另外，“驱动部”使用将电机等的旋转力转换为直线推力的机械要素部件“滚珠丝杠”，“皮带”，“液压”，“气压”，直线电机等，将它们组合起来，根据用途进行满足精度、速度以及负荷要求的设计。这些零件多用在机床上，还可应用于其他工业机械和日常直线运动部分。​“直线运动系统”是THK株式会社的注册商标。THK株式会社应用直线运动系统，不断推出包括直线、圆弧以及直线和曲线组合而成的机械要素部件。​ ​

直线导轨的优势

・无间隙轻柔运动

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。

・可进行无限直线运动

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。

・容许负荷大

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。

​

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。


滚动体使用滚珠，通过在滚动面设置与滚珠直径近似的R形槽，使滚动面与滚珠的接触从“点接触”达到近似“面接触”。其结果是，与以往的直线运动轴承相比，如果滚珠的直径相同，则容许负荷增加到原来的约13倍。寿命可达到2,200倍。（图中的容许负荷P为P1的13倍）

LM滚动导轨的类型

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。​

• 

  交叉导轨

  CSR型

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  直曲滚动导轨

  HMG型

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  R形圆弧滚动导轨

  HCR型

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  可分离型（4方向等负荷型）

  HR型

• 

  可分离型（齿条和小齿轮） 

  GSR-R型

• 

  进给丝杠

  滚珠丝杠

• 

  直线运动

  LM滚动导轨引动器（SKR/KR）

• 

  电动引动器

  电动引动器

• 

  电动引动器

  直线电机引动器

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。

在THK产品目录中心查看LM滚珠导轨(线轨)的综合目录。

LM滚动导轨的基本选型方法

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。

​

LM滚动导轨的最佳产品选型工具

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。

注册使用最佳产品选择工具​​

环保措施 RoHS指令 等

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。

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。

注册使用计算寿命​​

 

CAD

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。

注册使用CAD​

使用说明书

LM滚动导轨的安装步骤和润滑等维护方法请查看使用说明书。

在THK商品目录中心阅览LM滚动导轨的使用说明书​​

技术FAQ​

您可以查看超过300个有关技术、设计、故障等的常见问题及解答。这些问题按产品群进行了归纳总结，亦可在FAQ中搜索。 部分FAQ的介绍请查看此处​ ​ 

注册使用FAQ 

THK技术支持的介绍

THK技术支持是通过注册THK会员可以免费使用的服务，它提供了在线工具和CAD数据，可以帮助进行工业机械和各种机器人设计等的人员选择最合适的产品型号和计算寿命。另外，还可以进行在线报价或委托发行可否出口的判定书。只要注册会员，就可以免费使用各种服务。​ THK技术支持的介绍​​

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组合件解决方案

THK 不仅可以提供 LM 导轨等机械零件，还可以承接机械零件组合设备（组合件）的设计支持、组装以及生产。 THK通过在“制造”方面所积累的专有技术，向半导体行业、机床行业、汽车行业、医疗行业和娱乐行业等广泛行业提出最佳方案。 即使客户自身没有设备或组合件规格的概念，我们也可以协助您共同规划和规格创建。​​

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