直線導軌的結(jié)構(gòu)
轉(zhuǎn)動導軌的特點是摩擦阻力小,運動輕便靈活;磨損小,能長期保持精度;動、靜摩擦系數(shù)差別小,低速時不易出現(xiàn)"爬行"現(xiàn)象,故運動均勻平穩(wěn)。
發(fā)布時間:
2024-08-20 16:20
來源:
在承導件和運動件之間放進一些轉(zhuǎn)動體(滾珠、滾柱或滾針),使相配的兩個導軌面不直接接觸的導軌,稱為轉(zhuǎn)動導軌。
轉(zhuǎn)動導軌的特點是摩擦阻力小,運動輕便靈活;磨損小,能長期保持精度;動、靜摩擦系數(shù)差別小,低速時不易出現(xiàn)"爬行"現(xiàn)象,故運動均勻平穩(wěn)。因此,轉(zhuǎn)動導軌在要求微量移動和精確定位的設備上,獲得日益廣泛的運用轉(zhuǎn)動導軌的缺點是:導軌面和轉(zhuǎn)動體是點接觸或線接觸,抗振性差,接觸應力大,故對導軌的表面硬度要求高:對導軌的外形精度和轉(zhuǎn)動體的尺寸精度要求高。
一、結(jié)構(gòu)形式
滾珠導軌-為V-平截面的滾珠導軌、雙V形截面的滾珠導軌和圓形截面滾珠導軌。由于滾珠和導軌面是點接觸,故運動輕便,但剛度低,承載能力小。常用于運動件重量、載荷不大的場合。
滾柱導軌-滾柱導軌中的滾柱與導軌面是線接觸,故它的承載能力和剛度比滾珠導軌大,耐磨性較好,靈活性稍差。滾柱對導軌的不平度較敏感,輕易產(chǎn)生側(cè)向偏移和滑動,而使導軌的阻力增加,磨損加快,精度降低。滾柱的直徑越大,對導軌的不平度越為敏感。
當結(jié)構(gòu)尺寸受限制時,可采用直徑較小的滾柱,這種導軌稱為滾針導軌。滾柱導軌支承為標準部件,具有安裝、潤滑簡單,調(diào)整防護輕易等優(yōu)點。由于滾柱在封閉的滾道內(nèi)轉(zhuǎn)動,故可用于行程很大的導軌上。
二、轉(zhuǎn)動導軌設計的一般題目
1、結(jié)構(gòu)形式的選擇:轉(zhuǎn)動導軌按其結(jié)構(gòu)特點,分為開式和閉式兩種。開式轉(zhuǎn)動導軌用于外加載荷作用在兩條導軌中間,依靠運動件本身重量即可保持導軌良好接觸的場合。閉式導軌則相反。滾珠導軌的靈活性較好,結(jié)構(gòu)簡單,制造輕易,但承載能力小,剛度低,常用于精度要求高、運動靈活、輕載的場合。滾柱(針)導軌剛度大,承載能力強,但對位置精度要求高。轉(zhuǎn)動導軌采用標準轉(zhuǎn)動軸承,結(jié)構(gòu)簡單,制造輕易,潤滑方便。宜用于中等精度的場合。為了增加轉(zhuǎn)動導軌的承載能力,可施預加載荷。這時剛度大,且沒有間隙,精度相應進步,但阻尼比無預加載荷時大,制造復雜,本錢高。故多用于精密導軌。
2、選擇長度:一般應在滿足導軌運動行程的條件下,盡可能使導軌的長度短一些。
采用循環(huán)式的轉(zhuǎn)動導軌支承時,運動件的行程長度不受限制。轉(zhuǎn)動體尺寸和數(shù)目:轉(zhuǎn)動體直徑大,承載能力大,摩擦阻力小。對于滾珠導軌,滾珠直徑增大,剛度增高(滾柱導軌的剛度與滾柱直徑無關)。因此,假如不受結(jié)構(gòu)的限制,應有限選用尺寸較大的轉(zhuǎn)動體。滾針導軌的摩擦阻力較大,且滾針可能產(chǎn)生滑動。所以盡可能不采用滾針導軌(特別是滾針直徑小于4毫米時)當轉(zhuǎn)動體的數(shù)目增加時,導軌的承載能力和剛度也增加。但轉(zhuǎn)動體的數(shù)目不宜太多,過多會增加載荷在轉(zhuǎn)動體上分布的不均勻性,剛度反而下降。若轉(zhuǎn)動體數(shù)目太少,制造誤差將會明顯地影響運動件的導向精度。一般在一個轉(zhuǎn)動帶回上,轉(zhuǎn)動體的數(shù)目少為12個。
三、轉(zhuǎn)動導軌剛度及預緊方法:
1、當工作臺往復移動時,工作臺壓在兩端轉(zhuǎn)動體上的壓力會發(fā)生變化,受力大的轉(zhuǎn)動體變形大,受力小的轉(zhuǎn)動體變形小。當導軌在位置1時,兩端轉(zhuǎn)動體受力相等,工作臺保持水平:當導軌移動到位置1或I時,兩端轉(zhuǎn)動體受力不相等,變形不一致,使工作臺傾斜a角,由此造成誤差。
2、為減小導軌變形,進步剛度,除公道選擇轉(zhuǎn)動體的外形、尺寸、數(shù)目和適當增加工作臺的厚度外,常用預加載荷的辦法來進步導軌的剛度。燕尾形轉(zhuǎn)動導軌,用移動導軌板獲得并控制預加載荷。試驗證實:隨著過盈量的增加,導軌的剛度開始急劇增加,達到一定程度后,再增加過盈量,剛度不會明顯進步牽引力隨著過盈量增加而增大,但在一定限度內(nèi)變化不大,過盈量超過一定值后,則急劇增加。因此,公道的過盈量應使導軌剛度較好而牽引力不大。
四、技術要求
導軌的質(zhì)量取決于它的制造精度和安裝精度,設計時應根據(jù)使用要求,制定出轉(zhuǎn)動導軌的若干技術條件,下列項目和數(shù)據(jù)可供參考:兩導軌面間的不平度一般為3微米;
導軌不直度一般為10-15微米,精密的小于10微米。轉(zhuǎn)動體的直徑差,對于一般的導軌,全部轉(zhuǎn)動體的直徑差不大于2微米,每組轉(zhuǎn)動體的直徑差不大于1微米對于精密導軌,全部轉(zhuǎn)動體的直徑差不大于1微米,每組轉(zhuǎn)動體的直徑差不大于0.5微米:滾柱的錐度在滾柱長度范圍內(nèi),大小端直徑差小于0.5-1微米:表面光潔度通常應刮研:在25x25厘米2內(nèi),其接觸斑點為20-25個點,精密的取上限,一般的取下限。
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