直線導(dǎo)軌的應(yīng)用，必須對(duì)選用的型號(hào)與使用條件來驗(yàn)算其負(fù)荷容量及壽命，根據(jù)這些結(jié)果來判斷選擇的直線導(dǎo)軌型號(hào)是否符合需求。

負(fù)荷容量的驗(yàn)算是利用基本額定靜負(fù)荷(C0)，求出靜安全系數(shù)，即確定其靜的負(fù)荷限度；而壽命的驗(yàn)算則是利用基本額定動(dòng)負(fù)荷(C)，來計(jì)算額定壽命。

直線導(dǎo)軌的壽命是指在滾動(dòng)體或滾動(dòng)面上由于循環(huán)應(yīng)力的作用，到出現(xiàn)因材料的滾動(dòng)疲勞所發(fā)生的金屬表面剝落時(shí)所運(yùn)行的總距離。

1，基本額定靜負(fù)荷C0

直線導(dǎo)軌在靜止或低速運(yùn)行中承受過大或沖擊的負(fù)荷時(shí)，在滾動(dòng)體與滾動(dòng)面之間會(huì)產(chǎn)生局部的永久變形，這個(gè)永久變形量如果超過某個(gè)限度時(shí)，就會(huì)影響直線導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的順暢性。

所謂的基本額定靜負(fù)荷(C0)，是指在產(chǎn)生最大應(yīng)力的接觸面處，使?jié)L動(dòng)體與滾動(dòng)面間的永久變形量之總和達(dá)到滾動(dòng)體直徑的0.0001倍時(shí)，方向和大小一定的靜止負(fù)荷。所以基本額定靜負(fù)荷即為容許靜負(fù)荷的限度。

2，容許靜力矩 M0

在直線導(dǎo)軌上作用力矩時(shí)，從直線導(dǎo)軌內(nèi)的滾動(dòng)體應(yīng)力分布來看，兩端的滾動(dòng)體產(chǎn)生最大的應(yīng)力。所謂的容許靜力矩(M0)，是指在產(chǎn)生最大應(yīng)力的接觸面處，使?jié)L動(dòng)體與滾動(dòng)面間的永久變形量之總和達(dá)到鋼珠直徑的0.0001倍時(shí)，方向和大小一定的靜止力矩。所以容許靜力矩即為靜的作用力矩的限度。在直線導(dǎo)軌中是以MP、MY、MR這3個(gè)方向的力矩來定義的。

3，靜安全系數(shù) fs

當(dāng)直線導(dǎo)軌使用在有振動(dòng)、沖擊或激烈的啟動(dòng)停止情形，由于慣性力或力矩等外力的作用，會(huì)有大的負(fù)荷產(chǎn)生，對(duì)于這樣的負(fù)荷狀況，有必要考慮靜安全系數(shù)。靜安全系數(shù)(fs) 是按直線導(dǎo)軌的基本額定靜負(fù)荷(C0)，為作用在直線導(dǎo)軌上的負(fù)荷的多少倍來表示，如下式所示。各種應(yīng)用狀況的靜安全系數(shù)之基準(zhǔn)值，如下表所示。

fs = C0 / P

或

fs = M0 / M

fs ：靜安全系數(shù)

C0：基本額定靜負(fù)荷（N）

M0：容許靜力矩（N.M）

P：計(jì)算負(fù)荷（N）

M：計(jì)算力矩（N.M）

靜態(tài)系數(shù)的基準(zhǔn)值

4，基本額定動(dòng)負(fù)荷 C

即使同一批制造出來的產(chǎn)品，在相同的條件下運(yùn)動(dòng)，直線導(dǎo)軌的壽命也會(huì)有些許差異。因此，為了確定直線導(dǎo)軌的壽命，一般使用以下定義的額定壽命。所謂的額定壽命(L)，是指一批相同規(guī)格的直線導(dǎo)軌在同樣的條件下運(yùn)動(dòng)時(shí)，其中的90％不產(chǎn)生表面疲勞剝落的現(xiàn)象所能行走的總運(yùn)行距離。當(dāng)直線導(dǎo)軌承受負(fù)荷并運(yùn)動(dòng)時(shí)，為計(jì)算其壽命要使用基本額定動(dòng)負(fù)荷。

所謂的基本額定動(dòng)負(fù)荷(C )，是指一批相同規(guī)格的直線導(dǎo)軌在同樣的條件下運(yùn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)其滾動(dòng)體為鋼珠時(shí)，其額定壽命為50km，而其滾動(dòng)體為滾柱時(shí)，額定壽命為100km，方向和大小都不變的負(fù)荷。

5，壽命計(jì)算

直線導(dǎo)軌的額定壽命(L)會(huì)因?qū)嶋H所承受的負(fù)荷而不同，可依照選用規(guī)格的基本額定動(dòng)負(fù)荷(C)和工作負(fù)荷(P)來推算出使用壽命。直線導(dǎo)軌的使用壽命會(huì)隨著運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、滾動(dòng)面的硬度與環(huán)境溫度而變化，依其循環(huán)的滾動(dòng)體類型，選用下式來計(jì)算其壽命。

L：額定壽命（KM）

C：基本額定動(dòng)負(fù)荷（N）

P：工作負(fù)荷（P）

fH：硬度系數(shù)

fT：溫度系數(shù)

fW：負(fù)荷系數(shù)

硬度系數(shù) fH

直線導(dǎo)軌滾動(dòng)面的硬度必須為HRC 58~64，如果硬度比此數(shù)值低時(shí)，會(huì)降低直線導(dǎo)軌的負(fù)荷能力，此時(shí)基本額定動(dòng)、靜負(fù)荷應(yīng)分別乘以相對(duì)的硬度系數(shù) fH，如下圖所示。出廠的PMI 直線導(dǎo)軌硬度要求為HRC 58以上，所以 fH =1.0。

溫度系數(shù) fT

直線導(dǎo)軌使用在環(huán)境溫度高于100℃時(shí)，高溫效應(yīng)會(huì)影響其使用壽命，此時(shí)基本額定動(dòng)、靜負(fù)荷應(yīng)分別乘以相對(duì)的溫度系數(shù) fT，如下圖所示。PMI 直線導(dǎo)軌部分的配件為塑、橡膠制 品，建議的使用溫度為100℃以下。

負(fù)荷系數(shù) fW

雖然直線導(dǎo)軌所承受的負(fù)荷可藉由計(jì)算求得，但實(shí)際使用時(shí)大都伴隨著振動(dòng)或沖擊，負(fù)荷多會(huì)大于計(jì)算值。因此在考慮不同的運(yùn)轉(zhuǎn)條件與使用速度下，建議依經(jīng)驗(yàn)所得到的負(fù)荷系數(shù)除以基本額定動(dòng)負(fù)荷C，如下表所示。