1.2.1 滑座与导轨
SCHNEEBERGER MONORAIL 导轨系统由导轨和滑座组成,滑座内装有滚动元件。 滚动元件在封闭于滑座内的轨道上运行,从而使滑座能够在导轨上实现无限的线性运动。 滚动元件轨道分为载荷区和回程区。
图 1.5 - 滑座与导轨结构:1 滑座 2 导轨
滚动元件循环单元
滚动元件循环单元位于滑座内部,包含载荷区和回程区。 在载荷区,滚动元件承受并传递外部负载; 在回程区,滚动元件无负载状态返回。
参考面与固定
SCHNEEBERGER MONORAIL 导轨通过导轨底面和侧向定位面固定到周围结构上。 导轨底面的支撑面由 SCHNEEBERGER 设计为完整表面积,以在导轨与周边结构的接合处实现最大可能的刚度。
侧向定位面标准设计为单侧,用于与连接结构的侧向支撑和定向。 也可根据要求提供双侧定位面。
固定孔配置
使用螺纹固定孔
将滑座固定孔作为通孔使用
带有通孔的导轨
从下方带有螺纹固定孔的导轨
精度要求
安装和定位面的品质及其相互位置关系会影响导轨的几何精度和使用寿命。 因此,这些表面需要按照高品质标准进行精密加工。
1.2.2 个别元件与附件
SCHNEEBERGER MONORAIL 导轨的滑座由多个元件组成。 核心是由高级球轴承钢制成的负载体,带有固定孔以及滚动元件的轨道和回程孔。
滚动元件
使用滚子或钢球作为滚动元件,均由硬化球轴承钢制成。
导向元件
滑座体的另一个元件是带有整合式纵向刮片器的合成导向元件。
循环单元
滚动元件的循环单元也是滑座体的一个元件。
前板
前板带有整合式横向刮片器,用于密封滑座前端并负责分配润滑剂。
图 1.6 - MONORAIL MR 滚子导轨的基本设备
基本设备元件:
附件选项
滑座可通过附件升级,例如附加刮片器、金属刮片器或润滑板, 这些附件安装在前板前方,支援系统对特定应用的选配适应。
图 1.7 - MONORAIL MR 滚子导轨的附件选项
附件选项:
1.2.3 类型与设计原则
适用标准
SCHNEEBERGER MONORAIL 导轨有多种尺寸与类型。为使这些机械元件有一致的标准,最重要的设计元素已汇编在行业标准 DIN 645 第 1 部分中;除型式外,该标准也定义导轨与滑座的主要尺寸与精度等级。SCHNEEBERGER MONORAIL MR 与 BM 产品符合此标准,因此可互换。
除标准化设计外,SCHNEEBERGER 也提供多种特殊应用变体,例如特殊导轨断面、附齿条导轨、短滑座或重负载设计。
重要产品标准
个别元件
滚动元件排列
滚动元件的列数和排列取决于滚动元件形状、滚子接触、可用安装空间、 可传递的力以及其他因素。有两列、四列或更多列滚动元件的导轨。
导轨类型:
SCHNEEBERGER MONORAIL 滚子导轨
几何结构:
- 4 列
- 线接触
- O 型几何结构
SCHNEEBERGER 产品:
- MONORAIL MR
- MONORAIL AMS 3B
- MONORAIL AMSABS 3B
- MONORAIL AMSA 3L
导轨类型:
SCHNEEBERGER MONORAIL 钢球导轨
几何结构:
- 4 列
- 2 点接触
- O 型几何结构
SCHNEEBERGER 产品:
- MONORAIL BM
- MONORAIL BZ
- MONORAIL AMS 4B
- MONORAIL AMSABS 4B
X 型和 O 型几何结构
成型轨导轨的轨道排列区分为 X 型几何结构和 O 型几何结构。 采用所谓的 O 型几何结构时,滚动元件轨道偏移 90°,可实现较大的内部间距。 因此,导轨能够一致地承受来自各个方向的高负载力和力矩。
X-geometry with spacing as
X 型几何结构,间距 as
O-geometry with spacing as
O 型几何结构,间距 as
接触角
SCHNEEBERGER MONORAIL 导轨的轨道以特定角度排列,使其能够承受来自不同方向的力。 接触角 α 根据 DIN ISO 14728 定义为作用在导轨上的力的方向与接触线之间的角度。
Contact angle of the rolling element with the guide rail
滚动元件与导轨的接触角
接触角参数说明:
SCHNEEBERGER 接触角
所有 SCHNEEBERGER MONORAIL 导轨的接触角均为 α = 45°, 因此可同时承受来自各个方向的大负载力。
1.2.4 材料
SCHNEEBERGER MONORAIL 导轨的导轨和滑座使用高级工具钢和各种高级塑胶作为材料。 附件部分使用有色金属和铝。
| 元件 | 材料 |
|---|---|
| 导轨 | 球轴承钢,轨道或整根导轨硬化 |
| 滑座体 | 球轴承钢,本体完全硬化 |
| 滚动元件 | 球轴承钢,硬化 |
| 前板 | PA,注塑成型 |
| 循环单元 | POM 和聚醯胺,注塑成型 |
| 附加刮片器 | NBR 或 FPM(Viton)用于密封唇,不锈钢用于载板 |
| 金属刮片器 | 不锈钢,防腐 |
| 读头 | 不锈钢,防腐 |
1.2.5 硬化制程
为了达到足够高的承载能力与长使用寿命,成型轨导轨与滚动元件接触的表面必须具有高表面硬度。为此,导轨与滑座可只硬化滚动元件轨道,或将整根导轨与整个滑座本体硬化。
导轨
SCHNEEBERGER 同时提供感应硬化轨道与完全硬化两种导轨。除了达成足够的承载能力外,导轨的硬表面相较于较软的表面,依应用可带来以下优点:

感应硬化导轨,以 MR 导轨为例,显示硬化区域 (1)

完全硬化导轨,以 MR 导轨为例
- 刮片寿命长
- 表面可作为保护盖的滑动面(仅完全硬化导轨)
- 保护导轨不受进入的切屑侵入(仅完全硬化导轨)
滑座
滑座的钢制本体,是在整个使用寿命内维持稳定精度、达成长寿命的关键元件。为在整个运转期间、即使承受极端负载也不使滑座产生塑性变形,SCHNEEBERGER 所有产品皆采用高级球轴承钢;不仅是运转面,整个滑座断面都经硬化。因此即使负载超过建议值,SCHNEEBERGER 滑座原则上不会发生塑性变形,仍能保持出厂设定的特性。
力 F 对变形 dx 作用直至断裂点。感应硬化滑座在过载时会塑性变形,变形量 x 持续增加。
图例:1 受载 2 卸载 红线=完全硬化 灰线=感应硬化
完全硬化滑座的优势:
- 滑座本体在整个运转期间具有高尺寸稳定性
- 过载或碰撞时,滑座不产生塑性变形
- 无不定的几何误差与预紧损失
- 直到断裂点皆有高吸收力
- 滑座内磨削的定位面在运输、储存、安装与试运转过程中不会受损或刮伤