第十二课直线运动导轨.pptVIP

第14章 导轨和基座 导轨主要尺寸的确定 材料 * 直线运动导轨限制了其他五个自由度，只剩下单向的移动. 导轨的导向面 1）棱柱面 2）圆柱面 §1 导轨的作用、特点和分类 直线运动导轨的作用是支承和引导运动部件作直线运动. 导轨的组成 运动件 承导件 导轨的分类 滑动摩擦导轨 滚动摩擦导轨 弹性摩擦导轨 流体摩擦导轨 导轨的基本要求 导向精度高 运动轻便、平稳、低速时无爬行现象 耐磨性好 对温度变化不敏感 足够的刚度 结构工艺性好 §2 导轨设计的基本要求 1、 导向精度 导向精度是运动副的主要技术指标，它是指导轨副 中运动件沿给定方向做直线或旋转运动的精确程度 直线运动导轨几何精度的几项指标 ① 导轨在水平平面和垂直平面的直线度 图（a) 图（b）为V型导轨在水平平面和垂直平面 的直线度，其误差为△。 ② 导轨间的平行度和垂直度 导轨在垂直平面内的直线度误 差对工作平面加工精度的影响 两导轨面的平行度 二 刚度 导轨的刚度是指外力作用下导轨本身抵抗变形 的能力 1—刀具；2—横梁；3—主轴箱 1—立柱；2—纵梁；3—横梁；4—滚动轴承； 5—小车；6—滚轮；7—校正板；8—螺杆 三 耐磨性 减少磨损的措施 1．降低导轨面比压 导轨面比压是指导轨单位面积上承受载荷的能力，即 式中 p——导轨面比压； W——作用于导轨面上的集中载荷； A——承载面积；a为导轨宽度； L——为动导轨长度。 2．良好的防护与润滑 3．正确选择导轨副的材料和热处理 § 3 导轨导向设计 一、 按运动学原理设计 一个刚体在空间中有6个自由度，如图（a）所示 沿x，y，z轴的移动和绕这三个轴的转动 实际中往往受到约束，如图（b）所示。 在将导轨的形体用符号来表示：球—S、平面—P、圆柱—C、 V形—VG、山形—VM的情况下，导轨副的基本单元可组合成 如下六种实用类型如下。 （1）球与平面 （3）平面与平面 （4）球与V形 （5）山形与V形 （6）圆柱与V形 （2）圆柱与平面 二 按误差平均原理计算 § 滑动摩擦导轨 滑动摩擦导轨的类型及结构特点 滑动导轨的截面形状：1）圆柱面导轨 2）棱柱面导轨 燕 尾 形 矩 形 对称三角形 圆 形 棱 柱 形 凸形 凹形 不对称三角形 1、圆柱面导轨 特点：防转机构 2、棱柱面导轨 A、双三角形导轨 C、矩形导轨 D、燕尾导轨 B、三角形－平面导轨 提高导轨耐磨性的措施 3、保证导轨良好的润滑 导轨材料的要求： 耐磨性好， 摩擦系数小 良好的加工和热处理性质 2、减小导轨面压强 ① 铸铁 180～200HBS，采用 表面淬火工艺，表面硬度可达 55HRC，耐磨性可提高1-3倍。 ② 钢 碳素钢和合金钢 ③ 有色金属材料 ④ 塑料 1、合理选择导轨的材料及热处理 4、提高导轨的精度 宽度B F 载荷 L 长度 【p】 压强 V形导轨角度θ θ =90o 制造方便 间距LA 两导轨之间的距离 运动的导轨长度: L=(1.2-1.8)LA §4 滚动摩擦导轨 与滑动摩擦导轨比较，滚动导轨的特点： 1、摩擦系数小，并且静、动摩擦系数之差很小，故运动灵便， 不易出现爬行现象; 2、定位精度高，滚动导轨的重复定位误差约为0.1－0.2 μm ，而滑动导轨的定位误差一般为10－20 μm 。因此，当要求运动件产生精确微量的移动时，通常采用滚动导轨； 3、磨损较小，寿命长，润滑简单； 4、结构较为复杂，加工比较困难，成本较高； 5、对脏物及导轨面的误差比较敏感； 在动、静两导轨面间放入滚珠、滚柱或滚针等滚动体， 导轨运动处于滚动摩擦状态，这种导轨称为滚动导轨。 1、滚珠导轨 2、滚柱导轨与滚动轴承导轨 交叉滚柱V－平导轨 V－平滚柱导轨 滚动轴承导轨 2．滚柱（针）导轨 滚柱（针）导轨副结构形式 3．滚动轴承导轨 4．组合导轨 滚珠与滚柱组合的导轨 滚柱与长圆柱轴组合的导轨副 滚动体： 滚动轴承钢 （GCr15） 导轨材料： 低碳合金钢 合金结构钢 合金工具钢 氮化钢 铸铁 § 5 基座 一