線軌(直線導軌)與旋轉軸承的差異和名稱 

線軌(直線導軌)是一種機械零件，應用可實現旋轉運動的軸承，使重物輕快地直線移動。ISO稱為「Recirculating linear ball bearing」；JIS稱為「滾珠循環線性軸承」；日本工作機械工業會稱為「線性導軌」。THK株式會社則稱為LM導軌（Linear Motion Guide）。其他還有如直線運動滾珠導軌等多個名稱，並且其相對於用於旋轉運動的軸承，係意指用於直線運動的軸承，因此又稱為線性軸承。

線軌(直線導軌)的結構 

線軌(直線導軌)的結構主要由三大部分組成：移動部分「滑塊」、支撐滑塊運動的「軌道」及「滾珠」。透過安裝使滾珠循環於這些零件中的結構，進行直線運動。

在THK的LM導軌中，分別將上述零件稱為LM滑塊、LM軌道。

線軌(直線導軌)的歷史

關於線軌(直線導軌)的由來，可追溯至1944年美國最早開發的直線運動滾動導軌，即滾珠襯套。滾珠襯套的結構是在圓筒狀的軸與圓管狀的螺帽之間，嵌入滾珠當作滾動體，當螺帽移動時滾珠亦同時循環，藉此實現無限直線運動。過去因滾珠與軸及螺帽之間為點接觸，接觸面積較小，而有負荷能力較小的課題。此外，由於軸旋轉的力矩（旋轉力）作用於螺帽上，會使螺帽旋轉，需對行進方向以外的部分加以限制，使用2軸以上便成為前提，難以實現小巧的機械設計。

為了克服這些課題，THK便在軸與螺帽上加工出圓弧狀的軌道面，開發滾珠花鍵這項產品。藉此使滾珠與軌道面從點接觸變成面接觸，與滾珠襯套相比，能夠承受更大的負荷。此外，滾珠介於軸與螺帽的軌道面之間，因而限制螺帽繞軸旋轉，僅需單軸即可引導直線運動和傳遞扭矩。

初期的滾珠花鍵會產生鬆動，1971年由寺町博（THK株式會社的創辦人）開發的斜角型滾珠花鍵解決了此項課題。斜角型滾珠花鍵是分別在螺帽與軸的軌道面上設置突起部，使其做出角度並嵌入滾珠的結構，比起以往的滾珠花鍵，較能解決鬆動的問題。

相比滾珠襯套，滾珠花鍵大幅增加了負荷能力，實現平滑的引導而不會鬆動。不過由於需要固定軸的兩端來使用，實際使用時可能無法支撐滾珠花鍵原本的負荷能力，用途有限。因此在1972年時，寺町博將滾珠花鍵的螺帽去除，利用空出來的空間，開發出在軸上安裝台座的直線運動滾珠導軌。LSR型成為世界首創的直線運動滾珠導軌（線性導軌），透過安裝台座，使過去因固定滾珠花鍵兩端而懸空的軸，以軌道形式與安裝面成為一體，解決撓曲所致的導向精度降低問題。此外，支撐座固定於螺帽上，將這些零件視為1個滑塊，即可如軌道一樣從上方安裝，簡化安裝等作業。這也成為目前線性導軌的基本型態。​

其後，THK於1973年開發出NSR-BC型，使花鍵軸與安裝台一體化（LM軌道）。後續經過多次改良，1975年開發出NSR-BA型，使花鍵螺帽與支撐座一體化（LM滑塊）。

• 1944年　滾珠襯套（美國）
• ​1971年　斜角型滾珠花鍵（寺町博（THK株式會社的創辦人） 
• 1972年　開發LSR型（THK株式會社）世界首見的LM導軌（線軌）（Liniear Motion Guide） 
• 1973年　開發NSR-BC型（THK株式會社）軌道一體化
• 1975年　開發NSR-BA型（THK株式會社）滑塊一體化

【參考】THK株式會社的LM導軌「LSR型」已登錄於日本國立科學博物館工業技術史資料庫中

線軌(直線導軌)的用途​

線軌(直線導軌)具有在承受負荷的同時，仍能輕快平滑地引導直線運動的特點，可使機械正確有效率地運作，已成為工具機、半導體製造裝置等所有直線運動部不可欠缺的零件。近年來，線性導軌也開始用於鐵路車輛、巴士、自動門及免震裝置等人們熟悉的領域。​

工業領域上的用途​

• 

  工具機

  THK的直線運動系統在影響工具機加工精度的導向部當中發揮顯著功效。

• 

  半導體與LCD製造設備

  THK的產品亦能滿足電腦、手機、平面電視、先進技術的相關需求。

• 

  工業用機器人

  機器人的關節部實現高精度、高剛性、高速性。

• 

  運輸系統

  THK的產品已廣泛地使用於鐵道車輛、汽車，以及其他交通工具的關鍵零件中。

• 

  建築業

  亦用於戶外承受泥水飛濺並支撐重負荷的各種環境中。

• 

  航太

  THK的產品可因應特殊操作環境，並應用於太空梭艙體的製造設備乃至太空梭座椅機構等產品。

• 

  醫療與輔助

  符合高度電子化的醫療機器之最高可靠性標準。

• 

  其他製造業

與您息息相關的用途​ 

• 

  住宅與建築

  從地震的威脅中，守護生命、財產及生活

• 

  日常生活

  廚房可配合使用者的高度

• 

  運動

  運動上，也堅持最高品質

• 

  交通工具

  以更快的速度通過更為彎曲的轉角

• 

  娛樂

  劇烈、身歷其境的刺激與震撼

• 

  科學

  日本國立天文台

直線引導機構（直線運動系統）​

直線引導機構（直線運動系統）​用於準確直線移動物品或定位。主要功能分為「引導部」與「驅動部」。特別是指​用於準確直線移動物品，以應用滾動技術之機械零件所構成的系統。​ 「引導部」的機械零件之一為線性導軌。

其他還有多種不同領域的產品，例如「滾珠花鍵」、「線性襯套」、「滑動軌道」及「交叉滾柱導軌」等。

此外，「驅動部」使用可將馬達等旋轉力轉換為直線推力的機械零件，例如：「滾珠螺桿」、「皮帶」、「油壓」、「空壓」及線性馬達等，我們將這些機械零件加以組合，並根據用途進行滿足精度、速度和負荷的設計。​特別是工具機方面發展迅速，並應用於其他工業用機械或日常生活中直線運動的部分。​ 「直線運動系統」是THK株式會社的註冊商標。THK株式會社應用直線運動系統，並且不限於直線，產品陣容中亦包括圓弧或將直線與曲線組合的機械零件。​ ​

線軌(直線導軌)的特徵

・無間隙輕快地運動

由於線性導軌為滾動導軌，與滑動導軌相比，更能夠無間隙輕快地運動。

・可進行無限直線運動

滾動導軌中，交叉滾柱導軌／滾珠導軌為有限行程，而線性導軌則是滾珠無限循環地滾動，因此只要軌道的長度越長，行程就能延長。

・容許負荷大

線性導軌的滾動面設為R溝槽形狀，使滾珠與滾動面呈現「面接觸」。與線性襯套等「點接觸」類型的引導部品相比，容許負荷約為13倍，即使容許負荷的程度相同，比起線性襯套等「點接觸」的直線引導部品，線性導軌能設計得更為小巧。

​

長期發展並廣泛使用的THK核心技術

1972年開發出「LM導軌」等直線運動系統後，經THK長年以來培養的技術能力，其核心技術持續創造新的業界標準，也不斷滿足更廣泛的需求。此系統將旋轉用軸承中最容易使用的高經濟性「深溝型滾珠軸承」旋轉理論，發展至直線運動部。


透過使用滾珠當作滾動體，並在滾動面設置近似滾珠直徑的R形狀溝槽，使滾動面與滾珠的接觸從「點接觸」轉變為接近「面接觸」。改良後的結果，在滾珠直徑相同的情況下，與以往的線性運動軸承相比，容許負荷增加約13倍。壽命亦達2,200倍。（圖中的容許負荷P為P1的13倍）

LM導軌的類型

THK備有多種的LM導軌，用於因應各式各樣的使用用途。其中有依負荷承受方式分類的類型，例如徑向負荷型、4方向等負荷型；也有依形狀分類的類型，例如寬幅型、小型等。此外，LM導軌導入THK獨有的滾珠保持器系統，有助於提升裝置的性能。​

代表性的LM導軌選擇方式

我們的產品陣容從直線引導機構開始發展，供應可進行非直線運動的產品，例如交叉型導軌、曲線導軌等，以及LM導軌可一分為二的可分離型、與齒輪一體成型的產品。​

• 

  交叉型導軌

  CSR型

• 

  直曲導軌 

  HMG型

• 

  R形導軌

  HCR型

• 

  可分離（4方向等負荷型） 

  HR型

• 

  可分離（齒條&小齒輪） 

  GSR-R型

• 

  進給螺桿

  滾珠螺桿

• 

  電動引動器

  精密機台

• 

  直線運動系統 - 直線運動

  LM導軌引動器（SKR/KR）

• 

  電動引動器

  電動引動器

LM導軌 綜合產品目錄

LM導軌(線軌)的選型、尺寸圖、尺寸表、型號構成等請參照綜合產品目錄。

在THK產品目錄中心查看LM導軌(線軌)的綜合目錄。

LM導軌的基本選擇方法

根據使用用途與條件，假設大致的樣式與尺寸。接著再進一步為顧客計算施加負荷、等效負荷及靜態安全係數。若靜態安全係數沒有問題，將計算平均負荷與額定壽命，判斷是否符合顧客期望的壽命。

​

LM導軌的最佳產品選擇工具

關於一般樣式的產品，我們提供只要輸入使用條件，即可選擇最佳產品的工具。我們提供顧客於「簡易選擇」確認概算值，顧客選擇樣式後，亦備有「詳細選擇」可計算壽命等資料。

註冊會員以使用最佳產品選擇工具​​

環境相關措施RoHS指令等

歐洲等地區加強法令規定，要求管理整體供應鏈，因此THK制定THK集團的綠色採購政策以便管理。

關於THK因應歐盟RoHS指令（Directive 2015/863/EU：10項物質）的內容，請確認符合歐盟RoHS指令產品一覽。

對於其他有關環境的法令規定之調查與確認事項，請洽詢本公司銷售人員或代理商。

壽命計算

相較其他直線導向零件，LM導軌出色的特徵在於能夠預測壽命。在THK技術支援網站上，各位客戶可依裝置構成輕鬆在線上計算出產品壽命。您可儲存計算結果（10筆）及匯出PDF表。也可輕鬆調出結果重新計算。

註冊會員以使用壽命計算​

 

CAD

在機械設計中，CAD資料是不可或缺的存在。您可使用THK技術支援網站下載CAD資料。網站上支援各式各樣的CAD格式，例如：dxf、step、iges、parasolid等。另支援2004以上版本的dxf。亦可下載其他如jpeg、png等圖片檔，您能夠運用於資料等。

註冊會員以使用CAD​

使用說明書

關於LM導軌的安裝步驟或潤滑等保養方法，請參閱使用說明書。

在THK目錄中心查看LM導軌的使用說明書​

技術常見問題

您可在此瀏覽超過約200筆的技術、設計及故障等方面的常見問題與答案。目前已依各產品群加以匯整，也可在常見問題中搜尋。​ 部分常見問題的介紹請按這裡查看​ 

註冊會員以使用常見問答​ 

THK技術支援網站介紹

您登錄為THK會員後，即可免費使用THK技術支援網站的服務，我們針對工業機械或各種機器人的設計人員，提供有助於選擇最佳產品型號或進行壽命計算的線上工具、CAD資料。此外，您也可以線上洽詢報價或委託發行產品出口管制與否判定書。您只要登錄為會員，即可免費使用各種服務。​THK技術支援網站介紹​

在技術支援網站註冊會員​