机电一体化第章机械系统.pptVIP

提高介质系统压力，可提高静压导轨的刚度，液体静压导轨的刚度比气体的高。 静压导轨的导向精度的提高。 卸荷导轨工作原理： 1、3、6-主导轨； 2、4、5-辅助导轨 7-活塞销；8-弹簧 9-滚动轴承； 10-调节螺钉； 11-手柄 （七）旋转支承部件 1、旋转支承的种类及基本要求 旋转支承中的运动件相对于支承导件转动或摆动时，按其相互摩擦的性质可分为滑动、滚动、弹性、气体(或液体)摩擦支承。滑动摩擦支承按其结构特点可分为圆柱、圆锥、球面和顶针支承；滚动摩擦支承按其结构特点，可分为填入式滚珠支承和刀口支承 。 各种支承结构简图 （六）导向支承部件的选择与设计 1、 导轨副的组成、种类及其应满足的要求等 导向支承部件的作用是支承和限制运动部件按给定的运动要求和规定的运动方向运动。这样的部件通常称为导轨副，简称导轨。 1-承导件；2-运动件 （1）导轨副的组成 （2）导轨副的类型 直线运动、回转运动导轨副。 滑动、滚动、流体介质等导轨。 开式、闭式导轨。 常用导轨结构形式： 常用导轨性能比较 （3）导轨副应满足的基本要求 机电一体化系统对导轨的基本要求是导向精度高、刚性好、运动轻便平稳、耐磨性好、温度变化影响小以及结构工艺性好等。 对精度要求高的直线运动导轨，还要求导轨的承载面与导向面严格分开；当运动件较重时，必须设有卸荷装置，运动件的支承，必须符合三点定位原理。 a、导向精度 导向精度是指动导轨按给定方向作直线运动的准确程度。导向精度的高低，主要取决于： 导轨的结构类型； 导轨的几何精度和接触精度； 导轨的配合间隙、油膜厚度和油膜刚度； 导轨和基础件的刚度 热变形等。 直线运动导轨的几何精度： （a）导轨纵向直线度 （b）导轨横向直线度 （c）扭曲度 b、刚度 导轨的静刚度；动刚度。 在恒定载荷作用下，物体变形的大小表示静刚度的好坏。导轨变形一般有自身、局部和接触三种变形。 自身变形由导轨上的零部件重量（包括自重）引起的，与导轨自身刚度有关，增大尺寸、布置加筋板等； 导轨局部变形发生在载荷集中的地方，与导轨的局部刚度有关； 接触变形、接触刚度不是定值，加预载荷可增加接触面积、提高接触刚度。 c、精度的保持性 主要取决于导轨的耐磨性，与导轨的结构、材料、硬度、摩擦、润滑、受力等有关。润滑与防护。 d、运动灵活性和低速运动的平稳性 机电一体化系统和计算机外围设备等的精度和运动速度都比较高，因此，其导轨应具有较好的灵活性和平稳性，工作时应轻便省力，速度均匀，低速运动或微量位移时不出现爬行现象；高速运动时应无振动。 爬行现象：在低速运行时，往往不是作连续的匀速运动而是时走时停，此即“爬行”。其主要原因是摩擦系数随运动速度的变化和传动系统刚性不足。 导轨的爬行现象机理（弹簧-阻尼系统） 弹簧-阻尼系统图 1-主动件；2-弹簧-阻尼；3-运动件；4-静导轨 为防止爬行现象的出现，可同时采取以下几项措施： 采用滚动导轨、静压导轨、卸荷导轨、贴塑料层导轨等； 在普通滑动导轨上使用含有极性添加剂的导轨油；等。 e、对温度的敏感性和结构工艺性 导轨对温度变化的敏感性，主要取决于导轨材料和导轨配合间隙的选择。 结构工艺性是指系统在正常工作的条件下，应力求结构简单，制造容易，装拆、调整、维修及检测方便，从而最大限度地降低成本。 （4）导轨副的设计内容 2、滑动导轨副的结构及其选择 （1）导轨副的截面形状及其特点 常见的导轨截面形状，有：三角形(分对称、不对称两类)、矩形、燕尾形及圆形四种，每种又分为凸形和凹形两类。 凸形导轨不易积存切屑等脏物，但也不易储存润滑油，宜在低速下工作； 凹形导轨则相反，可用于高速，但必须有良好的防护装置，以防切屑等脏物落入导轨。 a、三角形导轨 三角形导轨，V形导轨。 在垂直载荷的作用下，磨损后能自动补偿，不会产生间隙，导向精度较高。 其截面角度由载荷大小及导向要求而定，一般为90°。为增加承载面积，减小比压，在导轨高度不变的条件下，应采用较大的顶角(110°~l20°)；为提高导向性，可采用较小的顶角(60°)。 如果导轨上所受的力，在两个方向上的分力相差很大，应采用不对称三角形，以使力的作用方向尽可能垂直于导轨面。 导轨水平与垂直方向误差相互影响，给制造、检验和修理带来困难。 b、矩形导轨 矩形导轨结构简单，制造、检验和修理方便，导轨面较宽，承载能力大，刚度高，应用广泛。 矩形导轨的导向精度没有三角形导轨高，磨损后不能自动补偿，须有调整间隙装置。 水平和垂直方向上的位置各不相关，即一方向上的调整不会影响到另一方向的位移，因此安装调整均较方便。 在导轨的材料、载荷、宽度相同的情况下，