设计人员通常将线性导轨的尺寸简单地用宽度数字表示：15、20、25、30、35 等等。然而，这种简便方法只能识别产品系列，无法完成工程选型。此外，标称尺寸并不总是等于实际测量的导轨宽度。标称尺寸相同的两个导轨，其组装高度、滑块长度、额定载荷和弯矩承载能力也可能存在很大差异。.
因此，应从机器本身入手，而不是从熟悉的目录编号入手。首先，确定机器如何施加负载以及重心位置。接下来，确认有多少导轨和滑块将分担负载，机器提供的安装空间有多大，以及轴需要多大的刚度。如果您不熟悉该组件，请先查阅相关资料。 线性导轨的工作原理及其主要部件的功能 在使用此尺码选择指南之前。.
1. 线性导轨尺寸究竟意味着什么？
将尺码编号解读为系列代码
标称尺寸用于标识兼容的导轨和滑轮组型材系列。实际上，它包含了安装尺寸、滑轮组选项、导轨孔位样式和产品目录额定载荷等信息。因此，可以使用该编号来缩小产品系列范围，但不要将其视为完整的尺寸描述。.
加工时请使用精确的目录尺寸
例如，IMTEK TOH25 导轨属于标称尺寸 25 系列，而产品目录中列出的实际导轨宽度为 W。R 22 毫米。此外，TOH25 模块会使装配高度达到 40 毫米。因此，必须严格按照图纸加工底座凹槽、肩部和螺栓孔。否则，错误地认为“尺寸 25”指的是 25 毫米宽的导轨可能会导致更换或安装冲突。.
| 目录术语 | 它描述的是什么 | 为什么你必须查看它 |
|---|---|---|
| 标称尺寸 | 产品系列标识，例如 15、20、25 或 35 | 可用于初步分类，但不足以进行加工或更换。 |
| 轨道宽度 WR | 钢轨的实际宽度 | 确定口袋宽度、肩部位置和可用安装空间 |
| 组装高度 H | 轨道底座到滑轮安装面的距离 | 影响轴堆叠高度、工作台位置和驱动器对准 |
| 模块宽度和长度 | 外部车厢尺寸 | 控制安装孔布局、有效载荷接口、抗力矩能力和运动范围 |
| 动态载荷额定值 C | 滚动运动下额定寿命评估中使用的目录值 | 将其与该系列产品的等效工作负荷和额定基准进行比较 |
| 静载荷额定值 C0 | 用于评估滚道永久变形的载荷相关极限 | 对于静止负载、冲击、振动、紧急停止和低速轴而言，这一点至关重要。 |
| 允许静力矩 | 该模块对俯仰、偏航和滚转力矩的抵抗力 | 当负载偏离模块中心时，该值通常会成为控制因素。 |
视频：根据安装空间选择导轨尺寸
本次 IMTEK 技术讲座重点介绍导轨尺寸和安装空间。此外，它取代了之前的导轨长度视频，因此视觉内容现在与文章内容支持相同的搜索意图。.
首先，利用视频筛选出宽度或高度不符合要求的型材。但不要将其作为最终计算依据。接下来，检查剩余选项的载荷、弯矩、刚度和安全性。.
2. 根据载荷、力矩和系统布局选择线性导轨尺寸
总有效载荷只是计算的起点。例如，四个间距合适的垫块支撑一个200公斤的工作台，与一个短垫块支撑一个200公斤的悬臂梁，其作用效果截然不同。此外，加速度、切削力、钢索阻力、刀具反作用力以及重心位置等因素都会影响每个垫块的负载。.
在打开尺寸表之前，请先收集项目数据。
| 项目投入 | 需要回答的问题 | 它如何影响钢轨尺寸 |
|---|---|---|
| 有效载荷和移动质量 | 工作台、夹具、工具、电缆和驱动组件有哪些部件会移动？ | 设置基本垂直和惯性载荷水平 |
| 外力 | 是否存在切削力、压力、皮带张力、机器人反应或工艺负载？ | 即使有效载荷本身很轻，也可以控制其尺寸。 |
| 加速和减速 | 正常停止值和紧急停止值分别是多少？ | 启动、停止和反转过程中惯性载荷和力矩的变化 |
| 重心偏移 | 载荷在各个方向上距离模块中心线的距离是多少？ | 产生俯仰、偏航和滚转力矩 |
| 轨道和闭塞段布置 | 单轨还是双轨？一个、两个还是四个轨道块？轨道和轨道块的间距是多少？ | 控制布局如何分配负载和力矩 |
| 安装方向 | 水平安装、垂直安装、壁挂式安装、倒置安装还是倾斜安装？ | 改变载荷方向及安全注意事项 |
| 冲击和振动 | 轴会受到冲击、刀具颤动、地面振动或反复的限位器接触吗？ | 提高了所需的静态安全裕度，并且可能更适合采用刚度更高的导向装置。 |
| 可用空间 | 最大装配高度、导轨宽度、模块宽度和工作台厚度分别是多少？ | 可能需要低矮型、微型、方形或法兰式结构 |
检查每个模块的负载，而不仅仅是总有效载荷。
确定布局后，计算负载最重模块上的等效载荷。但是，当重心偏离中心或外力作用于轨道间距之外时，不要简单地将有效载荷除以四。.
使用以下基本力矩关系：
例如，当力臂较长时，即使是较小的力也能产生较大的力矩。因此，较高的支架、宽大的悬臂工作台、机械臂或侧装式执行器可能需要更长的滑块、更宽的导轨间距或双导轨结构，而无需使用更大的标称尺寸。当重心偏离导轨平面时，请参考详细的指南。 线性导轨力矩载荷计算.
计算出各模块的荷载后，将最大值与模型的基本静载荷额定值、基本动载荷额定值和允许静弯矩进行比较。同时，将额定值用途分开考虑，因为 静态和动态载荷额定值回答的是不同的工程问题.
在自动放大之前使用几何图形
增加导轨尺寸可以提高产能，但这并非唯一解决方案。如果机器布局允许，还可以改进支撑几何形状：
- 增加两个块体之间的距离可以提高其抵抗俯仰或偏航力矩的能力。.
- 增加两条平行钢轨之间的距离可以提高其抵抗侧倾力矩的能力。.
- 使用长滑轮组可以在不改变钢轨轮廓的情况下增加承载能力和弯矩承载能力。.
- 将有效载荷移近导向平面可以减小其作用力矩。.
- 增加第二根轨道可能比用一根非常大的轨道替换一根小轨道更有效。.
因此，在发布最终轮廓之前，请确定块数量和中心间距。然后进行审核。 选择直线导轨块的数量和排列方式 当载荷位置或力矩需求使布局不明确时。.
3. 选择较大尺寸前，请先检查实际尺寸和模块几何形状。
产品目录数据能使尺寸选择更加具体。首先，使用一个统一的模块系列进行比较。下表以 IMTEK TOH-CA 标准方形模块为例，展示了随着标称尺寸的增加，钢轨宽度、组件高度、模块长度以及载荷相关参数的变化情况。但是，请勿将此表应用于所有模块样式或系列。.
| 模型 | 组装高度 H | 轨道宽度 WR | 块长度 L | 动态评级 C | 静态额定值 C0 | 静态俯仰/偏航力矩 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| TOH15CA | 28毫米 | 15毫米 | 61.4 毫米 | 14.7千牛 | 23.47千牛 | 0.10 kN·m |
| TOH20CA | 30毫米 | 20毫米 | 77.5 毫米 | 27.1千牛 | 36.68千牛 | 0.20 kN·m |
| TOH25CA | 40毫米 | 22毫米 | 84.0 毫米 | 34.9千牛 | 52.82千牛 | 0.33 kN·m |
| TOH30CA | 45毫米 | 28毫米 | 97.4 毫米 | 48.5千牛 | 71.87千牛 | 0.53 kN·m |
| TOH35CA | 55毫米 | 34毫米 | 112.4 毫米 | 64.6千牛 | 93.88千牛 | 0.81 kN·m |
| TOH45CA | 70毫米 | 45毫米 | 139.4 毫米 | 103.8 千牛 | 146.71千牛 | 1.55 kN·m |
| TOH55CA | 80毫米 | 53毫米 | 166.7 毫米 | 125.3千牛 | 211.23千牛 | 2.64 kN·m |
| TOH65CA | 90毫米 | 63毫米 | 200.2 毫米 | 213.2 千牛 | 287.48 千牛 | 4.27 kN·m |
技术数据说明：以上数值适用于所列的 IMTEK TOH-CA 标准方形滑块。因此，对于其他形状的滑块、长滑块、导轨系列、预紧力等级和精度等级，请使用相应的产品目录表格。.
TOH 数据告诉了你什么
首先，标称尺寸并不总是等于实际测量的钢轨宽度。TOH25、TOH30、TOH35、TOH55 和 TOH65 分别使用 22、28、34、53 和 63 毫米的钢轨宽度。因此，应根据尺寸图纸而非产品名称进行机器加工。.
其次，承载能力并非与标称尺寸成简单的1:1比例增长。从20号尺寸增加到25号尺寸，组件高度、模块占地面积、安装方式、额定载荷和弯矩承载能力都会发生变化。因此，应该问的是“哪种型号在现有机器尺寸范围内通过了载荷和弯矩检查？”，而不是“导轨应该增大多少毫米？”
第三，使用长型钢轨块或许可以在不增加钢轨截面尺寸的情况下解决问题。以下对比展示了在标称尺寸为 25 的范围内，钢轨块几何形状如何改变可用运力。.
| 25号尺寸选项 | 向导类型 | 组装高度 | 轨道宽度 | 区块长度 | 动态评级 C | 静态额定值 C0 | 俯仰/偏航力矩 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TOH25CA | 重载滚珠导轨，标准块 | 40毫米 | 22毫米 | 84.0 毫米 | 34.9千牛 | 52.82千牛 | 0.33 kN·m |
| TOH25HA | 重载滚珠导轨，长滑块 | 40毫米 | 22毫米 | 104.6 毫米 | 42.2千牛 | 69.07 千牛 | 0.57 kN·m |
| TTH25CA | 低轮廓球导球器 | 33毫米 | 22毫米 | 82.6毫米 | 16.27千牛 | 32.40千牛 | 0.32 kN·m |
例如，TOH25HA 的额定载荷和弯矩值高于 TOH25CA，同时保持了相同的 40 毫米装配高度和 22 毫米导轨宽度。因此，当机器提供更大的纵向模块空间但无法容纳更大尺寸的型材时，TOH25HA 可以发挥作用。相比之下，TTH25CA 将装配高度降低至 33 毫米，但其承载能力不如 TOH25CA。.
滚珠导轨和滚柱导轨可以优先考虑不同的性能
此外，标称尺寸并不能描述滚动体的设计。以下尺寸 35 的示例比较了装配高度为 55 毫米、导轨宽度为 34 毫米的滚珠导轨块和滚柱导轨块。.
| 35码选项 | 滚动体 | 组装高度 | 轨道宽度 | 区块长度 | 静态额定值 C0 | 俯仰/偏航力矩 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| TOH35CA | 球 | 55毫米 | 34毫米 | 112.4 毫米 | 93.88千牛 | 0.81 kN·m |
| TZH35CA | 滚筒 | 55毫米 | 34毫米 | 124.0 毫米 | 105.2 千牛 | 1.44 kN·m |
在此对比中，滚柱导轨更长，且静态额定值和俯仰/偏航力矩承载能力更高。因此，当刚度和抗弯能力是设计的主要考虑因素时，工程师通常会选择滚柱导轨。但是，在比较不同导轨类型的动态额定值之前，务必先查阅各产品目录中的额定寿命定义和测试依据。.
4. 根据导轨系列和应用选择合适的导轨尺寸
确定所需容量和安装范围后，选择最适合该轴的导轨结构。但是，诸如“数控机床”、“机器人”或“半导体设备”之类的应用标签本身并不能决定最终尺寸。因此，应先利用应用标签缩小范围，然后再进行详细计算。.
| IMTEK系列 | 设计重点 | 典型选择条件 | 主要尺寸检查 |
|---|---|---|---|
| 至球形导轨 | 均衡的负载能力、平稳的运动和广泛的模块选择 | 通用自动化、搬运、包装、机床、运输设备和标准工业轴 | 等效块体载荷、弯矩、标准块体与长块体、方形安装与法兰安装 |
| TT 低剖面导环 | 降低组装高度，适用于空间受限的设备 | 紧凑型自动化设备、半导体设备、检测系统以及垂直空间受限的机器 | 可用高度，与较重型材相比承载能力降低，块状安装接口 |
| TF盖条球导轨 | 带有盖条结构的轨道顶部保护装置 | 在某些应用中，裸露的钢轨螺栓孔会增加污染或清洁方面的顾虑。 | 盖条结构、端部固定空间、密封件、环境和模块外壳 |
| TZ滚轮导轨 | 高刚度、高静承载能力和抗弯矩能力 | 数控机床、重型切割、研磨、注塑成型、龙门系统和高刚性自动化 | 安装面精度、预紧力、力矩需求、冲击、驱动力和润滑 |
| TG迷你指南 | 标准和宽微型规格的紧凑型精密运动装置 | 医疗器械、半导体设备、测量系统、PCB/IC组装和小型定位平台 | 安装空间小，可选耐腐蚀材料，预留传感器空间，并可方便地安装螺丝。 |
实用起点——而非最终尺寸规则
例如，紧凑型光学检测平台可能采用微型或低矮导轨，因为空间和移动质量有限。同样，包装传送轴可能采用TO滚珠导轨，因为速度、平稳性和标准工业安装方式至关重要。相比之下，具有高偏移力矩的加工轴或机器人支撑轴可能需要长TO滑块、更宽的双导轨布局或TZ滚柱导轨。.
然而，这些示例仅供参考。同一行业也可能涉及截然不同的载荷和几何形状。例如，轻型数控机床外壳门和切割机工作台不应仅仅因为都属于数控机床就采用相同的尺寸假设。.
5. 核实刚性、精度、安装和订单数据
即使导轨通过了额定载荷检查，如果安装底座、导轨对准、润滑、保护或预紧力与机器不匹配，其性能仍然会很差。因此，选择最终尺寸时，应进行系统评估，而不是仅仅查阅产品目录。.
预紧力和精度不能取代正确的尺寸
预紧力可以消除内部间隙并提高刚性。但是，较大的预紧力也会增加滚动阻力和内部应力。因此，应根据刚性需求、振动、精度要求和安装质量来选择预紧力。切勿为了弥补导轨承载能力或力矩不足而使用过大的预紧力。.
精度等级描述的是尺寸和运行公差，但它并不能弥补钢轨轮廓的缺陷。同样，更大的标称尺寸也不能保证在机器底座不平整或安装团队错位安装钢轨时获得更好的定位效果。因此，需要进行审查。 线性导轨精度和预紧力导向 在缩小机械尺寸之后。.
安装质量可能成为真正的限制因素
此外，尺寸更大、预紧力更大的导轨对安装面误差的容忍度更低。例如，底座变形会导致刚性导轨运行阻力增大、载荷分布不均、噪音增加、发热以及过早磨损。在双轨系统中，基准导轨、从动导轨、底座平面度和导轨平行度必须构成一个受控的几何形状。因此，请遵循以下实用指南： 双轨系统中的平行度和平面度.
| 最终检查 | 下单前需要确认哪些信息？ |
|---|---|
| 选定系列和标称尺寸 | TO、TT、TF、TZ 或 TG；确切尺寸和块族 |
| 块类型 | 方形或法兰式；标准型、短型或长型；安装孔方向 |
| 加载值 | 负载最重模块上的等效负载，而不仅仅是总有效载荷。 |
| 矩值 | 正常运行、加速和紧急停止状态下的俯仰、偏航和滚转 |
| 安全系数 | 运行条件、冲击、振动以及外部载荷的不确定性 |
| 刚度和预载荷 | 所需挠度、预紧力等级、驱动力容许值和安装质量 |
| 准确性 | 运行并行性、配对变化和设备级精度目标 |
| 安装包络 | 导轨宽度、组件高度、模块宽度、模块长度和工具通道 |
| 轨道和街区布局 | 轨道数量、区块数量、轨道间距和区块中心距 |
| 环境与保护 | 灰尘、碎屑、冷却液、湿度、温度、密封件、刮刀、盖条或涂层 |
| 实际轨道长度 | 只有在确定了轮廓、块数和块间距之后才能进行计算。 |
提交工程评审的信息
最后，请发送一份包含以下数据的简单机器草图。这些信息可以减少来回沟通，并帮助工程评审人员将注意力集中在最棘手的模块上：
- 移动质量和有效载荷；;
- 外部过程力及其方向；;
- 加速度、速度、冲程和占空比；;
- 重心偏离导向平面；;
- 导轨间距、滑块间距和安装方向；;
- 最大可用导轨宽度和装配高度；;
- 所需的刚性、精度和预期使用寿命；;
- 环境条件和优先保护措施；;
- 现有型号或替换尺寸（如适用）。.
关于直线导轨尺寸的常见问题
线性轨道尺寸编号代表什么含义？
诸如 15、20、25 和 35 之类的数字标识了一个标称导轨型材系列。因此，它们有助于对兼容的导轨和滑块进行分类，但它们并不定义每个物理尺寸或额定载荷。.
标称线性轨道尺寸与实际轨道宽度相同吗？
并非总是如此。例如，IMTEK TOH25 系列产品采用的导轨宽度为 22 毫米。因此，底座加工和更换检查时，请务必使用精确的尺寸图纸。.
我该如何在15、20、25码和35、45、55码之间进行选择？
首先，计算载荷最大的模块上的荷载和力矩。然后，确定轨道和模块之间的间距。接着，将所需值与产品目录中的额定值和可用安装空间进行比较。仅凭行业标准或有效载荷无法确定合适的尺寸。.
较长的轨道块能否避免使用更大尺寸的轨道？
有时确实如此。例如，使用长滑轮组可以在保持相同导轨轮廓和安装高度的情况下，提供更高的承载能力和弯矩承载能力。但是，您仍然需要检查运动范围、安装空间、载荷分布和额定寿命。.
更大的线性导轨就能保证更高的精度吗？
不。更大的型材可以增加承载能力和刚性。但是，设备的精度还取决于精度等级、预紧力、底座平整度、导轨平行度、驱动质量和装配工艺。.
是否应根据钢轨长度来选择钢轨标称尺寸？
不。首先，根据载荷、弯矩、刚度和安装空间选择标称型材。然后分别根据行程、完整的块组包络线、间隙、安装孔间距和端部距离计算实际钢轨长度。.
我可以用其他品牌的、标称尺寸相同的线性导轨来替换现有的线性导轨吗？
不要仅凭尺寸编号就断定兼容性。更换前，务必比较导轨宽度和高度、组件高度、安装块尺寸、孔位布局、参考几何形状、精度等级、预紧力以及导轨与安装块的兼容性。.
结论
简而言之，线性导轨尺寸的选择取决于导轨型材，而非仅仅基于有效载荷或导轨宽度。合理的尺寸选择需要综合考虑每个滑轮组的载荷、俯仰/偏航/横滚力矩、导轨和滑轮组间距、安装空间、滑轮组几何形状、静态和动态额定值、刚度、预紧力以及安装质量等因素。.
首先，利用标称尺寸缩小产品系列范围。其次，使用精确的产品目录图纸和载荷表确认型号。最后，确定钢轨型材和块体布局后，继续进行单独的…… 线性导轨长度计算 确定物理长度和安装孔布局。.