直线导轨系统中的热膨胀

    线性系统中使用的大多数材料具有线性的热膨胀系数，温度升高时，其长度会膨胀；温度降低时，其长度会收缩。

    影响线性轴承温度的热源可以是外部的，也可以是内部的。最明显的加热（或冷却）源是周围环境。但是任何会产生摩擦的运动部件（包括滚珠丝杠或导螺杆，齿条和小齿轮组，齿轮箱，甚至是电动机）都会产生热量。 而且，大部分热量直接传递到机器上或安装在导轨上的表面上。而且，由于轴承与导轨或轴之间的预紧力和摩擦，导轨本身也会在内部产生热量。

    由于仅用一种材料构建线性系统几乎是不可能的，因此重要的是要了解各种组件的不同热膨胀率如何会导致系统的不准确，性能不佳甚至出现故障。

• 异形直线导轨

    异型线性导轨通常沿其长度以固定间隔固定在子结构上。 如果子结构是相似的材料，或具有相似的线性热膨胀系数，则热（或冷）的影响将导致导向器及其基座的长度发生类似的变化。但是，如果导板和它的基座不同，则导向器将尝试以花岗岩基体速度的两倍膨胀。
    但是，由于它是用螺栓固定在花岗岩基座上的，因此导向器无法在X方向（行进方向）上膨胀。相反，它将尝试在垂直于行进方向的Y和Z方向上扩展。这可能会导致导轨扭曲或变形，并导致导轨以及将其固定在基座上的紧固件中的内部应力。它还可能导致导轨和轴承之间的预紧力发生波动，并导致沿行程的摩擦和约束力峰值。

• 圆形滑动轴承导轨

    对于基于圆轴的滑动轴承导轨，热膨胀的影响甚至更加明显，特别是对于在铝轴上运行的塑料或复合材料制成的轴承。这是因为塑料的热膨胀系数通常比铝的膨胀系数高很多倍。当圆形滑动轴承系统即使经历相对较小的温度升高时，轴承直径（外部和内部）的增加速度也比轴直径快得多。换句话说，轴承的内径比轴的外径增长快，因此轴承和轴之间的间隙变大，导致不均匀的接触和刚度的损失。
    请注意，对于圆形轴和轴承，膨胀（或收缩）发生在直径而不是长度上，因为轴承内径和轴外径之间的配合会影响运行性能和寿命。
    另一方面，如果温度降低，轴承直径（包括其内径）的减小速度将比轴的直径更快，从而导致两个组件之间的干涉和摩擦增加。
    请记住，某些滑动轴承带有内衬。在这些设计中，衬套外径的膨胀（和收缩）将受到轴承的约束，并且大多数衬套的膨胀或收缩将发生在其与轴配合的内径处。
    例如，如果轴承和衬套受热，则轴承会阻止衬套通过其外径膨胀，因此衬套的膨胀必须在其内径处发生，这意味着其内径变小，并且衬套和轴减少了，增加了摩擦和热量。
    这就是为什么制造商有时建议增加衬里轴承与轴之间的间隙的原因，以便在不显着增加轴承与轴之间的接触（和摩擦）的情况下扩大衬套的空间。