一、概述
支承和引導(dǎo)運動構(gòu)件沿著一定軌跡運動的零件稱為導(dǎo)軌副,也常簡稱為導(dǎo)軌。運動部件的運動軌跡有直線、圓或曲線,滾動圓導(dǎo)軌可歸人滾動推力軸承,曲線導(dǎo)軌在機械中極少應(yīng)用。
導(dǎo)軌在機器中是個十分重要的部件,在機床中尤為重要。機床的加工精度與導(dǎo)軌精度有直接的聯(lián)系,小批量生產(chǎn)的精密機床,導(dǎo)軌的加工工作量占整個機床加工工作量的40%左右。而且,導(dǎo)軌一旦損壞,維修十分困難。
按運動學(xué)原理,所謂導(dǎo)軌就是將運動構(gòu)件約束到只有一個自由度的裝置。導(dǎo)軌副中設(shè)在支承構(gòu)件上的導(dǎo)軌面為承導(dǎo)面,稱為靜導(dǎo)軌,它比較長;另一個導(dǎo)軌面設(shè)在運動構(gòu)件上,稱為動導(dǎo)軌,它比較短。具有動導(dǎo)軌的運動構(gòu)件常稱為工作臺、滑臺、常用導(dǎo)軌面有平面和圓弧面。圓弧導(dǎo)軌面構(gòu)成圓柱形導(dǎo)軌;不同的平導(dǎo)軌面組合,構(gòu)成矩形導(dǎo)軌面間的摩擦為滑動摩擦者稱為滑動導(dǎo)軌,在導(dǎo)軌面間置人滾動元件,使摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闈L動摩擦者稱為滾動導(dǎo)軌。
導(dǎo)軌有閉式和開式之分,閉式導(dǎo)軌可以承受傾覆力矩,而開式導(dǎo)軌則不能。
二、導(dǎo)軌設(shè)計的基本要求
1.導(dǎo)軌設(shè)計的基本要求
(1)導(dǎo)向精度 導(dǎo)向精度是指運動構(gòu)件沿導(dǎo)軌承導(dǎo)面運動時其運動軌跡的準(zhǔn)確程度。影響導(dǎo)向精度的主要因素有導(dǎo)軌承導(dǎo)面的幾何精度、導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)類型、導(dǎo)軌副的接觸精度、表面粗糙度、導(dǎo)軌和支承件的剛度、導(dǎo)軌副的油膜厚度及油膜剛度,以及導(dǎo)軌和支承件的熱變形等。
直線運動導(dǎo)軌的幾何精度一般包括:垂直平面和水平平面內(nèi)的直線度;兩條導(dǎo)軌面間的平行度。導(dǎo)軌幾何精度可以用導(dǎo)軌全長上的誤差或單位長度上的誤差表示。
(2)精度保持性 精度保持性是指導(dǎo)軌工作過程中保持原有幾何精度的能力。導(dǎo)軌的精度保持性主要取決于導(dǎo)軌的耐磨性及其尺寸穩(wěn)定性。耐磨性與導(dǎo)軌副的材料匹配、受力、加工精度、潤滑方式和防護裝置的性能等因素有關(guān),另外,導(dǎo)軌及其支承件內(nèi)的殘余應(yīng)力也會影響導(dǎo)軌的精度保持性。
(3)運動靈敏度和定位精度 運動靈敏度是指運動構(gòu)件能實現(xiàn)的最小行程;定位精度是指運動構(gòu)件能按要求停止在指定位置的能力。運動靈敏度和定位精度與導(dǎo)軌類型、摩擦特性、運動速度、傳動剛度、運動構(gòu)件質(zhì)量等因素有關(guān)。
(4)運動平穩(wěn)性 導(dǎo)軌運動平穩(wěn)性是指導(dǎo)軌在低速運動或微量移動時不出現(xiàn)爬行現(xiàn)象的性能。平穩(wěn)性與導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)、導(dǎo)軌副材料的匹配、潤滑狀況、潤滑劑性質(zhì)及導(dǎo)軌運動之傳動系統(tǒng)的剛度等因素有關(guān)。
(5)抗振性與穩(wěn)定性 抗振性是指導(dǎo)軌副承受受迫振動和沖擊的能力,而穩(wěn)定性是指在給定的運轉(zhuǎn)條件下不出現(xiàn)自激振動的性能。
(6)剛度 導(dǎo)軌抵抗受力變形的能力。變形將影響構(gòu)件之間的相對位置和導(dǎo)向精度,這對于精密機械與儀器尤為重要。導(dǎo)軌變形包括導(dǎo)軌本體變形和導(dǎo)軌副接觸變形,兩者均應(yīng)考慮。
(7)結(jié)構(gòu)工藝性 結(jié)構(gòu)工藝性是指導(dǎo)軌副(包括導(dǎo)軌副所在構(gòu)件)加工的難易程度。在滿足設(shè)計要求的前提下,應(yīng)盡量做到制造和維修方便,成本低廉。黃岡TIMKEN軸承╬ ╬鄂州TIMKEN軸承
2.導(dǎo)軌設(shè)計的主要內(nèi)容 導(dǎo)軌設(shè)計的主要內(nèi)容有:
①根據(jù)導(dǎo)軌工作條件、承載特性,選擇導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)類型、截面形狀及其組合形式。
②進行導(dǎo)軌的力學(xué)計算,確定結(jié)構(gòu)尺寸。黃岡TIMKEN軸承╬ ╬鄂州TIMKEN軸承
③確定導(dǎo)軌副的間隙、公差和加工精度。
④選擇導(dǎo)軌材料、摩擦面硬度匹配和表面精加工和熱處理方法。
⑤選擇導(dǎo)軌的預(yù)緊載荷,設(shè)計預(yù)緊載荷的加載方法與裝置。
⑥選擇導(dǎo)軌面磨損后的補償方式和調(diào)整裝置。
⑦選擇導(dǎo)軌的潤滑方式,設(shè)計潤滑系統(tǒng)和防護裝置。黃岡TIMKEN軸承╬ ╬鄂州TIMKEN軸承