導軌主要由兩部分組成,在工作時一部分固定不動,稱為支承導軌(或?qū)к?,另一部分相對支承導軌作直線或回轉運動,稱為動導軌(或滑座)。 1.導軌的基本要求(1)導向精度是指動導軌沿支承導軌運動的直線度或圓度。影響它的因素有:導軌的幾何精度、接觸精度、結構形式、剛度、熱變形、裝配質(zhì)量以及液體動壓和靜壓導軌的油膜厚度、油膜剛度等。 (2)耐磨性是指導軌在長期使用過程中能否保持一定的導向精度。因?qū)к壴诠ぷ鬟^程中難免有所磨損,所以應力求減少磨損量,并在磨損后能自動補償或便于調(diào)整。 (3)疲勞和壓潰導軌面由于過載或接觸應力不均勻而使導軌表面產(chǎn)生彈性變形,反復運行多次后就會形成疲勞點,呈塑性變形,表面形成龜裂、剝落而出現(xiàn)凹坑,這種現(xiàn)象就是壓潰。疲勞和壓潰是滾動導軌失效的主要原因,為此應控制滾動導軌承受的****載荷和受載的均勻性。 (4)剛度導軌受力變形會影響導軌的導向精度及部件之間的相對位置,因此要求導軌應有足夠的剛度。為減輕或平衡外力的影響,可采用加大導軌尺寸或添加輔助導軌的方法提高剛度。 (5)低速運動平穩(wěn)性低速運動時,作為運動部件的動導軌易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。低速運動的平穩(wěn)性與導軌的結構和潤滑,動、靜摩擦因數(shù)的差值,以及導軌的剛度等有關。 (6)結構工藝性設計導軌時,要注意到制造、調(diào)整和維修方便,力求結構簡單,工藝性及經(jīng)濟性好。 (7)對溫度的敏感性導軌在環(huán)境溫度變化的情況下,應能正常工作,既不“卡死”,也不影響系統(tǒng)的運動精度。導軌對溫度變化的敏感性,主要取決于導軌材料和導軌配合間隙的選擇。 2.導軌的分類常用的導軌種類很多,按其結構特點可分為開式導軌(借助重力或彈簧彈力保證運動件承導面之間的接觸)和閉式導軌(只靠導軌本身的結構形狀保證運動件與承導面之間的接觸);按其接觸面的摩擦性質(zhì)可分為滑動導軌、滾動導軌、流體介質(zhì)摩擦導軌等。 (1)滑動導軌導軌工作面的摩擦性質(zhì)為滑動摩擦。如圖2—36所示

,圖a為普通導軌,圖b為液體靜壓導軌。滑動導軌結構簡單,制造方便,剛度好,抗振性高,是機械產(chǎn)品中使用****泛的導軌形式。為減小磨損,提高定位精度,改善摩擦特性,通常選用合適的導軌材料,采用適當?shù)臒崽幚砗图庸し椒ǎ绮捎脙?yōu)質(zhì)鑄鐵、合金耐磨鑄鐵或鑲淬火鋼導軌,采用導軌表面滾軋強化,表面淬硬、涂鉻、涂鉬等方法提高導軌的耐磨性。 另外采用新型工程塑料可滿足導軌低摩擦、耐磨、無爬行的要求。 (2)滾動導軌兩導軌表面之間為滾動摩擦,導向面之間放置滾珠、滾柱或滾針等滾動體來實現(xiàn)兩導軌無滑動地相對運動。這種導軌磨損小,壽命長,定位精度高,靈敏度高,運動平穩(wěn)可靠,但結構復雜,幾何精度要求高,抗振性較差,防護要求高,制造困難,成本高。它適用于工作部件要求移動均勻、動作靈敏以及定位精度高的場合,因此在高精密的機電一體化產(chǎn)品中應用廣泛。 3.導軌的設計要點設計導軌應包括下列幾方面內(nèi)容: 1)根據(jù)工作條件,選擇合適的導軌類型。 2)選擇導軌的截面形狀,以保證導向精度。 3)選擇適當?shù)膶к壗Y構及尺寸,使其在給定的載荷及工作溫度范圍內(nèi),有足夠的剛度、良好的耐磨性以及運動輕便和低速平穩(wěn)性。 4)選擇導軌的補償及調(diào)整裝置,經(jīng)長期使用后,通過調(diào)整能保持所需要的導向精度。 5)選擇合理的耐磨涂料、潤滑方法和防護裝置,使導軌有良好的工作條件,以減少摩擦和磨損。 6)制訂保證導軌所必需的技術條件,如選擇適當?shù)牟牧,以及熱處理、精加工和測量方法等。
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