自21世纪起人类对地球环境保护意识日益高涨，各式工业产品均朝向环保化与节能高效率的潮流发展。线性传动产品的设计理念上，当然也必须符合时代的要求，朝向高速化、高精度化、复合化与环保节能化的趋势，如何引进环保节能化的概念引起线性滑轨的诞生。线性滑轨广泛运用于精密机械、自动化、各种动力传输、半导体、医疗和航太等产业上，均具有极为关键的地位。

本文将引导读者了解线性滑轨的应用参数及相互关系，让读者在选用及安装线性滑轨能有一定的参考数据应用能力。
有关如何选择适用的线性滑轨及如何安装线性滑轨请参阅下二篇文章。

1-1 线性滑轨名词介绍 主要影响参数

a、线性滑轨之负荷与寿命 (L)

线性滑轨选用型号时，根据机构使用条件及所受外力，可藉由工程计算求出机构中每一个滑座所受外力影响产生的负载，而型录上记载的基本静额定负载(C0)或基本容许静力矩(Mx、My、Mz)等参数，将滑座等效负载求出予以比较，可以求出静安全系数，用以判断机构对于外力的抵抗程度。而线性滑轨评估长期磨耗使用寿命则是利用基本动额定负载(C)，可求出线性滑轨因长期往复负载导致发生金属疲劳之表面破坏的总行程距离。

b、基本额定静负荷 (C0)

当线性滑轨系统于静止或低速运行中受到过大的负载或冲击,轨道沟槽及钢珠会
发生{yj}变形，假设此变形量达到某个程度，此线性滑轨就无法运行顺畅。而基本额
定静负载(C0)即为静止负载作用在轨道沟槽及钢珠产生的总{yj}变形量达到钢珠直径
的万分之一时的静止负荷。

c、基本容许静力矩 (Mx，My，Mz)

当线性滑轨系统受到负载或冲击而产生力矩时,使线性滑轨发生轨道沟槽及钢珠的{yj}变形，当{yj}变形量达到钢珠直径的万分之一时。我们称这种作用力矩为滑座的基本容许静力矩。而 Mx、My、Mz为在线轨X、Y、Z 三个轴向的值。

如下图所示

d、静安全系数 (fs)

为基本额定静负荷 C0与线性滑轨系统{zd0}等效负载之比率值。此数值可以反映线性滑轨使用的可靠程度。

以下为静安全系数的参考值 :

e、额定寿命的意义 (L)

线性滑轨为量产之下产物，即使使用制程与材料原料相同，在同条件运作的滑轨的也不一定有同样的运转寿命，额定寿命的定义:相同条件下连续运作其中90%的线性滑轨不会产生表面疲劳剥落的破坏时，线性滑轨所能行走总距离。

f、基本额定动负荷 (C)

基本额定动负荷用于定义线性滑轨抵抗金属表面疲劳破坏的负载能力，定义的方式为使用同一批相同规格与同样使用条件的线性滑轨，假设将测试额定寿命定为 50KM，这一批线性滑轨在实验负荷下运行 50KM而能有90%以上不产生金属表面疲劳剥落破坏的现象时，则此实验负载即为此线性滑轨在额定寿命 50km之基本动额定负荷。

1-2 线性滑轨名词介绍 附属影响参数

g、接触系数 (fc)

当滑座靠紧着使用时,受力矩或安装面的精度之影响,通常很难得到均匀的负荷分布。 因此使用2个或2个以上滑块，靠紧使用时，基本额定动负荷(C)与基本额定静负荷 (C0)必须乘上接触系数。

f、硬度系数 (fh)

为了充分发挥线性滑轨的负荷能力,滚动面的硬度范围{zh0}在 HRC 58~62。若滚动面的硬度比 HRC 58硬度低时, 基本额定动负荷与基本额定静负荷就必须考虑硬度系数(fh)。

i、温度系数 (ft)

如果线性滑轨的使用温度超过100℃时,考虑高温的不良影响,在计算时必须考虑温度系数。

(注)环境温度超过 80℃时, 有必要将密封垫片,端面档板,保持器等的材质变成耐高温材料。

j、负荷系数 (fw)

通常作往复运动的机械在运转中大都伴随着振动或冲击,特别是高速运转时产生的振动或经常反复启动停止时的冲击等,要全部算出是很困难的。因此当速度振动的影响很大时,可以参考使用以下根据经验所得到的负荷系数除以基本额定动负荷(C).

1-3 寿命计算式

代入基本额定动负荷 C和承受负载 P, LM导轨的寿命按下式计算:

 L:额定寿命(km) 
指一批相同的直线运动系统在相同的条件下逐个运动时,其中的90%不产生表面剥落而所能达到的总运行距离。
C : 基本额定动负荷
P : 计算负荷 .
fh : 硬度系数.
ft : 温度系数 .
fc : 接触系数
fw : 负荷系数

用上式求出之额定寿命 (L),行程长度与往复次数一定时,用时间表示的寿命可按下式算出:

Ln : 寿命时间(hr)
N1: 每分钟往返次数
Ls : 行程长度(mm)

1-4 摩擦力

由于直线运动系统在导轨和滑块之间乃透过滚动体做滚动运动,因此其摩擦阻力与滑动导轨相比,可小到 1/20~1/40特别是静摩擦非常小,而与动摩擦几乎没有差别,因此不会发生空转打滑现象,所以能实现超微米级精度的进给运动。直线运动系统磨擦阻力随着系统的形式、预压量、润滑剂的黏度阻力、作用在系统上的负荷等的变化而发生变化。特别是当有力矩作用的场合，或是为了提高系统的刚性而施加预压力时，摩擦阻力就会增大。通常的摩擦系数根据直线运动系统形式的不同而不同,其数值如附表所示。

可参考下列之方程式计算出磨擦力: