1、第十二章 直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌參考文獻(xiàn)張策主編，?機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)?下冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社，2004蔣秀珍主編，?機(jī)械學(xué)根底?，科學(xué)出版社，2004陳立德主編，?機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)?，高等教育出版社，2006其他有關(guān)導(dǎo)軌的相關(guān)書籍主要內(nèi)容第一節(jié) 概述第二節(jié) 滑動(dòng)摩擦導(dǎo)軌第三節(jié) 滾動(dòng)摩擦導(dǎo)軌第四節(jié) 其它類型的導(dǎo)軌簡介第一節(jié) 概述作用：支承和引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)部件按給定方向作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。根本組成: 運(yùn)動(dòng)件、承導(dǎo)件 靜導(dǎo)軌 導(dǎo)軌副中設(shè)在支承構(gòu)件上的，其導(dǎo)軌面為承導(dǎo)面，比較長。 動(dòng)導(dǎo)軌 設(shè)在運(yùn)動(dòng)件上的，導(dǎo)軌面一般較短。導(dǎo)軌的導(dǎo)向原理保存一個(gè)移動(dòng)自由度導(dǎo)軌的導(dǎo)向面 棱柱面圓柱面第一節(jié) 概述xyz導(dǎo)軌的分類按摩擦性質(zhì)分 滑

2、動(dòng)摩擦導(dǎo)軌 滾動(dòng)摩擦導(dǎo)軌 彈性摩擦導(dǎo)軌 流體摩擦導(dǎo)軌按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分 力封式 借助外力保證運(yùn)動(dòng)件和承導(dǎo)件導(dǎo)軌面間的接觸。 自封式 依靠導(dǎo)軌本身的幾何形狀保證運(yùn)動(dòng)件和承導(dǎo)件導(dǎo)軌面間的接觸?？梢猿惺軆A覆力矩。第一節(jié) 概述導(dǎo)軌的根本要求導(dǎo)向精度 直線度 平行度運(yùn)動(dòng)輕便、平穩(wěn)、低速時(shí)無爬行現(xiàn)象耐磨性好 精度保持性對(duì)溫度變化的不敏感性足夠的剛度結(jié)構(gòu)工藝好第一節(jié) 概述第二節(jié) 滑動(dòng)摩擦導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)件與承導(dǎo)件直線接觸。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、接觸剛度大。缺點(diǎn)：摩擦阻力大、磨損快、低速運(yùn)動(dòng)時(shí)易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象?；瑒?dòng)摩擦導(dǎo)軌截面的常用形式 凸形導(dǎo)軌 不易存屑、臟物、潤滑油，低速使用。 凹形導(dǎo)軌 與上相反，高速導(dǎo)軌，需保護(hù)裝置。第二節(jié)

3、 滑動(dòng)摩擦導(dǎo)軌圓柱面導(dǎo)軌優(yōu)點(diǎn)：加工和檢驗(yàn)比較簡單，易于到達(dá)較高精度。缺點(diǎn)：對(duì)溫度變化比較敏感，間隙不能調(diào)整。防轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu) 例如導(dǎo)軌的配合導(dǎo)軌的外表粗糙度第二節(jié) 滑動(dòng)摩擦導(dǎo)軌棱柱面導(dǎo)軌三角形導(dǎo)軌 導(dǎo)向精度高，無間隙，可自動(dòng)補(bǔ)償磨損。矩形導(dǎo)軌 制造簡單，承載能力大，需調(diào)整間隙，不能補(bǔ)償磨損，導(dǎo)向精度低。燕尾形導(dǎo)軌 制造較復(fù)雜，磨損不能補(bǔ)償，尺寸緊湊，調(diào)整間隙方便。組合導(dǎo)軌 雙三角形導(dǎo)軌 三角形平面導(dǎo)軌 矩形導(dǎo)軌 燕尾導(dǎo)軌第二節(jié) 滑動(dòng)摩擦導(dǎo)軌導(dǎo)軌間隙的調(diào)整 采用磨、刮相應(yīng)的結(jié)合面或加墊片的方法采用平鑲條調(diào)整 圖示采用斜鑲條調(diào)整 圖示第二節(jié) 滑動(dòng)摩擦導(dǎo)軌驅(qū)動(dòng)力方向和作用點(diǎn)對(duì)導(dǎo)軌工作的影響 減小傾覆力矩，使

4、運(yùn)動(dòng)件不被卡住第二節(jié) 滑動(dòng)摩擦導(dǎo)軌驅(qū)動(dòng)力方向和作用點(diǎn)對(duì)導(dǎo)軌工作的影響 不同截面形狀的組合導(dǎo)軌，摩擦力合力位置決定驅(qū)動(dòng)元件的位置。第二節(jié) 滑動(dòng)摩擦導(dǎo)軌溫度變化對(duì)導(dǎo)軌間隙的影響承導(dǎo)件和運(yùn)動(dòng)件最好用膨脹系數(shù)相同或相近的材料。溫度影響驗(yàn)算 保證導(dǎo)軌在工作時(shí)不卡住 min=0 保證導(dǎo)軌的工作精度 max=max第二節(jié) 滑動(dòng)摩擦導(dǎo)軌導(dǎo)軌的剛度靜剛度計(jì)算 導(dǎo)軌的最大彈性變形量不超過允許值。設(shè)機(jī)座為絕對(duì)剛體，那么導(dǎo)軌的剛度主要取決于在載荷作用下，運(yùn)動(dòng)件和承導(dǎo)件的彎曲變形和它們工作面接觸變形的大小。計(jì)算彎曲變形將運(yùn)動(dòng)件及連成一體的工作臺(tái)簡化成梁。 措施：增大導(dǎo)軌尺寸、合理布置加強(qiáng)筋。計(jì)算接觸變形經(jīng)驗(yàn)公式估算。第

5、二節(jié) 滑動(dòng)摩擦導(dǎo)軌材料要求 耐磨性、減摩性、尺寸穩(wěn)定性、良好的工藝性提高導(dǎo)軌耐磨性的措施合理選擇導(dǎo)軌的材料及熱處理 常用材料減小導(dǎo)軌面壓強(qiáng) 卸載導(dǎo)軌保證導(dǎo)軌良好潤滑油膜提高導(dǎo)軌精度直線度、相對(duì)位置精度、粗糙度第二節(jié) 滑動(dòng)摩擦導(dǎo)軌導(dǎo)軌主要尺寸確實(shí)定兩導(dǎo)軌之間的距離a工作穩(wěn)定前提下盡可能減小運(yùn)動(dòng)件長度L1.8)a or L2a 承導(dǎo)件長度取決于運(yùn)動(dòng)件長度及工作行程導(dǎo)軌寬度BF/( pL)三角形導(dǎo)軌的頂角90 第二節(jié) 滑動(dòng)摩擦導(dǎo)軌第三節(jié) 滾動(dòng)摩擦導(dǎo)軌型式運(yùn)動(dòng)件和承導(dǎo)件之間放置滾動(dòng)體滾珠、滾柱、滾動(dòng)軸承等特點(diǎn)摩擦系數(shù)小、運(yùn)動(dòng)靈便，不易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象；定位精度高；磨損較小，壽命長，潤滑方便；結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，

6、加工較困難，本錢較高；對(duì)臟物及導(dǎo)軌面的誤差比較敏感。滾動(dòng)導(dǎo)軌的類型及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)滾珠導(dǎo)軌 典型結(jié)構(gòu)型式 其它結(jié)構(gòu)型式滾柱導(dǎo)軌 常見結(jié)構(gòu)型式滾動(dòng)軸承導(dǎo)軌 應(yīng)用例如第三節(jié) 滾動(dòng)摩擦導(dǎo)軌滾動(dòng)導(dǎo)軌的預(yù)緊預(yù)緊增大剛度、減小磨損，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，本錢增加采用過盈裝配形成預(yù)加負(fù)載 例如用移動(dòng)導(dǎo)軌板的方法實(shí)現(xiàn)預(yù)緊 例如第三節(jié) 滾動(dòng)摩擦導(dǎo)軌導(dǎo)軌主要參數(shù)確實(shí)定運(yùn)動(dòng)件的長度隔離架限動(dòng)槽長度b和平橢圓長度B滾動(dòng)體的大小和數(shù)量第三節(jié) 滾動(dòng)摩擦導(dǎo)軌滾動(dòng)導(dǎo)軌的材料和熱處理滾動(dòng)體材料：滾動(dòng)軸承鋼GCr15導(dǎo)軌材料: 低碳合金鋼 合金結(jié)構(gòu)鋼 合金工具鋼 氮化鋼 鑄鐵第三節(jié) 滾動(dòng)摩擦導(dǎo)軌鑲裝式導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌材料鋼 機(jī)座材料鑄鐵導(dǎo)軌截面形狀

7、a 無凸臺(tái) b 有凸臺(tái) c 帶V形槽第三節(jié) 滾動(dòng)摩擦導(dǎo)軌鑲裝式導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌全長與機(jī)座接觸 導(dǎo)軌變形示意圖第三節(jié) 滾動(dòng)摩擦導(dǎo)軌第四節(jié) 其它類型導(dǎo)軌簡介 彈性摩擦導(dǎo)軌靜壓導(dǎo)軌彈性摩擦導(dǎo)軌彈性摩擦導(dǎo)軌彈性摩擦導(dǎo)軌優(yōu)點(diǎn)摩擦力極??；沒有磨損，不需潤滑；運(yùn)動(dòng)靈便性高；當(dāng)運(yùn)動(dòng)件位移足夠小時(shí)，精度很高，可達(dá)極高分辨率。缺點(diǎn)：只能作很小的移動(dòng)。靜壓導(dǎo)軌簡介導(dǎo)軌面間通入壓力油或壓縮空氣，使運(yùn)動(dòng)件浮起，保證液體或氣體摩擦。液體靜壓導(dǎo)軌分類：開式靜壓導(dǎo)軌 閉式靜壓導(dǎo)軌優(yōu)點(diǎn)：摩擦系數(shù)小、無磨損、承載能力大、導(dǎo)軌溫升小、抗振性好。氣體靜壓導(dǎo)軌開式、閉式、負(fù)壓吸浮式氣墊導(dǎo)軌End導(dǎo)向精度導(dǎo)軌在垂直平面和水平面內(nèi)的直線度導(dǎo)向

8、精度導(dǎo)軌間的平行度有防轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的圓柱面導(dǎo)軌平面、凸起、凹槽、輔助導(dǎo)向面雙三角形導(dǎo)軌 導(dǎo)向精度高、承載能力大、精度保持性好；對(duì)溫度變化較敏感。三角形平面導(dǎo)軌 導(dǎo)向精度高，承載能力大，對(duì)溫度變化的不敏感性，工藝性好；磨損后不能自動(dòng)調(diào)整間隙。矩形導(dǎo)軌承載能力和剛度較大，結(jié)構(gòu)簡單。燕尾導(dǎo)軌 結(jié)構(gòu)緊湊、調(diào)整間隙方便。形狀復(fù)雜、摩擦力大，運(yùn)動(dòng)靈活性差。平鑲條調(diào)整制造容易、但易變形，用于受力較小導(dǎo)軌。斜鑲條調(diào)整調(diào)整容易、受力均勻，但制造較難。常用材料鑄鐵 HT200、HT300 、高磷鑄鐵等 外表淬火、鍍鉻、涂鉬等鋼 碳素鋼(40、T8A)、合金鋼(20Cr、40Cr) 滲碳、高頻淬火等；鑲裝導(dǎo)軌有色金屬 黃銅、錫青銅、超硬鋁、鑄鋁工程塑料 聚四氟乙烯、聚酰胺等 涂層、軟帶、復(fù)合導(dǎo)軌板導(dǎo)軌熱處理后，需時(shí)效。不同材料匹配使用 鑄鐵-淬火鋼、 鑄鐵-塑料、鋼-青銅等減小導(dǎo)軌面壓強(qiáng)卸載導(dǎo)軌靜壓卸載導(dǎo)軌減小導(dǎo)軌面壓強(qiáng)卸載導(dǎo)軌水銀卸載導(dǎo)軌浮子 水銀槽減小導(dǎo)軌面壓強(qiáng)卸載導(dǎo)軌機(jī)械卸載導(dǎo)軌剛度適宜的彈簧滾珠導(dǎo)軌典型結(jié)構(gòu)型式力封式滾珠導(dǎo)軌典型結(jié)構(gòu)型式自封式滾珠導(dǎo)軌改善措施預(yù)先磨出一窄條圓弧面的淺槽采用雙圓弧滾珠導(dǎo)軌滾珠導(dǎo)軌其它結(jié)構(gòu)型式滾珠導(dǎo)軌其它結(jié)構(gòu)型