直線滑軌，也稱為直線導(dǎo)軌或直線運(yùn)動軸承，是一種允許在單軸上進(jìn)行平滑和無摩擦運(yùn)動的軸承。機(jī)床、機(jī)器人、執(zhí)行器、傳感器和其他機(jī)械設(shè)備通常需要在任何三維軸上沿直線移動組件。當(dāng)與另一個物體接觸時，自由平移運(yùn)動總是被摩擦力抵消，摩擦力是由兩個物體施加的力與彼此的運(yùn)動方向相反。施加的摩擦力的大小由作用在接觸表面上的載荷和稱為摩擦系數(shù)的表面特性決定。

直線滑軌的主要部件是軸承，它可以是滾動元件、平面軸承或磁軸承。滾動元件使用滾珠或滾子來最小化與摩擦表面的接觸面積。這些元素滾動的表面稱為滾道。利用滾動球的滾動軸承稱為滾珠軸承，而使用滾子的是滾子軸承。滾珠軸承將接觸減少到一個小點。理論上，只要表面能夠抵抗所產(chǎn)生的無限高的接觸應(yīng)力，接觸面積就可以減小到一個無限小的點。在實踐中，球和滾道表面會輕微變形，從而產(chǎn)生有限的接觸區(qū)域。小面積的接觸限制了滾珠軸承承受重載。為了應(yīng)對產(chǎn)生的高接觸應(yīng)力，增加了接觸球的數(shù)量。這是通過添加更多排球和比賽來完成的。

使用滾子的滾動體是滾子軸承，其設(shè)計目的是承載載荷并最大限度地減少摩擦。滾動軸承使用將運(yùn)動部件與軸承分離的滾動元件來移動負(fù)載。理論上，滾子和滾道表面之間的接觸面積是一條線。與球形球元件一樣，滾子往往會變形，從而形成矩形接觸區(qū)域。這個矩形區(qū)域比同等尺寸的滾珠軸承要大。因此，由此產(chǎn)生的接觸應(yīng)力較低，允許它們承載更大的負(fù)載。

平面軸承使用滑動表面而不是滾動元件來支撐負(fù)載并允許運(yùn)動。平面軸承使用摩擦系數(shù)和潤滑系數(shù)低的材料和表面處理。一些平面軸承由復(fù)合材料制成，例如 PTFE 和石墨，并帶有金屬背襯。這種類型稱為干式潤滑。這允許滑動表面之間沒有金屬與金屬的接觸，并提供金屬背襯的散熱特性。隨著 PTFE 和石墨軸承的磨損，磨損的顆粒成為潤滑層。在塑料滑動軸承中可以看到類似的特性，但是它們?nèi)狈ι崽匦圆⒊洚?dāng)熱絕緣體。

一種類型的平面軸承使用加壓空氣、潤滑劑或其他類型的流體來抵抗由表面相互施加的載荷。靜壓潤滑是用于加壓液體潤滑劑的術(shù)語，而空氣靜壓是用于壓縮空氣的術(shù)語。由于其清潔度，干燥空氣通常用于直線運(yùn)動應(yīng)用。靜壓直線運(yùn)動軸承提供近乎無摩擦的運(yùn)動，使其可用于非常高精度的機(jī)器。這種類型的缺點是生產(chǎn)加壓流體所需的昂貴輔助設(shè)備。

與靜壓潤滑類似，磁力軸承通過排斥或吸引移動物體來提供近乎無摩擦的運(yùn)動。磁性軸承不是使用加壓流體來懸浮物體，而是使用由電磁體產(chǎn)生的磁力。磁力軸承可以施加很大的力，使其適用于高負(fù)載應(yīng)用。然而，由于安裝儀器的可能干擾和相對較高的能耗，這種類型的應(yīng)用有限。