其作为自动化设备、机床、包装机械及各类线性的关键的直线导向元件,其选型直接关系到了整机的运行的稳定性和寿命的长短。凭借对 INA 滑块的广泛应用我们都知道,其常常作为机器的重要的动力分配部件,承受了机器的各类载荷(如径向力、轴向力或倾覆力矩等),但同时也给我们的选型带来了较大的困扰,即如何根据具体的载荷类型将 INA 的各个产品中的哪个型号的滑块作为机器的动力分配部件而将其更好的发挥其作用?本文就从载荷的特性出发,结合 INA 产品系列的特点,对 INA 的各类滑块的选型给出实用的参考。
一、理解 INA 滑块的三种主要载荷类型
1. 径向载荷(垂直于滑轨方向)
以垂直于滑轨的方向作用的载荷大多由重力或外部的垂直的压力所引起,称之为径向载荷。以水平的导轨将工件的重量全部传递给了滑块,从而使得滑块主要承受了工件的径向的载荷.。
2. 轴向载荷(平行于滑轨方向)
而在轴向的载荷往往都沿着滑轨的长度方向施加的,如推拉动作或加速/减速过程中产生的惯性力等都将对其造成一定的轴向的外力作用。但其对滑块的端部密封结构和滚珠的回路都有一定地影响.。
3. 倾覆力矩(绕滑块某轴旋转的力矩)
由此可见,当外力不再作用于滑块的中心时,就会产生一种倾覆的力矩,如俯仰力矩(绕X轴)、偏摆力矩(绕Y轴)等以及滚动力矩(绕Z轴)等。但其对滑块的整体刚性以及滚道的布局都提出了更高的要求。

二、INA 滑块系列与载荷适配关系
基于其对结构的多样化的设计,INA的各个滑块系列都能对不同类型的载荷都能起到更好的承载作用。从业者对常见的系列模式的把握将对其高效的挖掘和合理的应用起到至关重要的作用,下面对常见的系列及其适用场景的分析将为从业者在挖掘和应用中提供借鉴和参考
1. KUSE / KUE 系列(标准型滚珠滑块)
其特点主要体现在其四列的滚珠设计上,既能均衡地承载了其对外的径向、反径向及侧向的各种力,又能使其外形相对较小,具有较好的整体的机械性能。
可适用于以径向载荷为主同时又存在中等的倾覆力矩的场合。
其典型的应用包括了通用的机床工作台、各种物料的搬运设备等,对各类机械的配件的加工、修配等都有着重要的作用。
2. KWVE / KWSE 系列(宽型高刚性滑块)
采用对滑块的本体加宽、滚珠的列数的不断的优化设计手段等一系列的优化的改进手段,极大的提高了全系的稳定性和可靠性,基本上杜绝了由于滑块的倾覆而导致的系统的故障现象。
尤其是那些其存在的俯仰或偏摆的较大的倾覆力矩的工况下都可适用.。
其典型的应用就有了龙门式的加工中心的横梁的加工、大型的检测的平台等的制造。
3. RUSL / RU 系列(交叉滚柱滑块)
其特点主要体现在对圆柱滚子的交叉排列的设计上,既能大大地增大了滚子的接触面积,提高了其刚性,又能较好的平衡了滚子的相互的摩擦力略高于滚珠型的特点。
其载荷特性尤其适合高的倾覆力矩与高的定位稳定性的要求.。
如其名的“典型的应用”就如同半导体设备、光学的平台和精密的测量仪器一样都将其广泛的应用了起来。
4. MG / MGN 微型滑块系列
其特点就是结构紧凑,可充分利用有限的空间,尤其适用于空间受限的场合.。
其主要能承受的主要是轻的径向、轴向载荷以及对其的倾覆力矩等较小的外力作用。
如同其它的微控制器一样,它也广泛的用在了小型的自动化模块、3D打印机、实验室的各种设备等的控制中。

三、选型步骤建议
明确载荷类型与大小
通过对设备的力学分析或直接的实测试验对其运行中滑块所受的各个方向的径向力、轴向的力及各方向的倾覆的力矩等的数值的初步的把握.。
根据INA的相关规定和标准的载荷表的查阅可初步确定主要的结构荷载及相应的设计荷载。同时也可初步确定各类的附加荷载及其对结构的影响,进一步对结构的优化设计具有重要的指导意义
根据其对应的INA产品手册中对各型号的基本的额定动载荷(C)和静载荷(C₀),以及允许的倾覆力矩的限值等参数的规定对其进行合理的选用和安装使用。
校核安全系数与寿命
根据所采取的应用工况(如不同速度的行程、使用的频率等),通过对其理论的寿命的计算,并对其所能承受的实际载荷的更大值(通常建议动载荷不超过其额定值的0.6C)等方面的合理的把握.。
但其实我们更应该从“预紧等级”的角度出发对“条件”下的各个等级的工作压力进行较为细致的把握和分析
根据不同载荷的需求以及对的精度的要求,我们往往都要对预紧的等级作出相应的选择,如对载荷较大的工作就应采用较重的预紧,对精度的要求较高的工作就应采用较轻的预紧等。

四、常见误区提醒
如只从外形的尺寸上就简单地将一块的滑块的承载能力与另一块的滑块相比较而忽略了两者的载荷的分布特点,也就忽略了两者的内部的滚道的设计的不同所带来的承载能力的差异性.。
但却常常将其忽视了,在长的行程或高的力矩的工况下就更应该充分地利用了多个滑块的协同效应,有效的将载荷分担到各个滑块上从而大大降低了单个的滑块的负担。
然而,由于对启动/停止的冲击载荷的未充分的考虑,其所带来的对结构的危害可能远高于其稳态的运行值,因此在选型时就应预留一定的余量。
只有对实际的工况中所载荷的构成及其对 INA 滑块的影响有着深入的理解,才能从 INA 的众多的滑块产品中,正确地选择出更合适的滑块来满足所设计的传动系统的工作要求,并使其能匹配出相应的产品的结构的特性。无论是对常规的以径向载荷为主的标准的应用还是那些伴随着复杂的倾覆力矩的高刚性等特殊的需求都可以通过INA的各个系列的滑块的选择来满足。通过对关键项目的技术资料与工程的充分的验证,将选型的合理性与设备的整体可靠性、使用寿命等相统一,不仅可以大大提高了设备的可靠性,同时也能更大限度地降低了设备的使用成本.。