導(dǎo)軌設(shè)計(jì)與壽命計(jì)算

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1、WORD格式可編輯第一節(jié)導(dǎo)軌概述導(dǎo)軌的功用——導(dǎo)向和承載。導(dǎo)軌副——由兩根相互接觸、并能作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)軌組成。一根導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)、一根導(dǎo)軌固定（運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌在上，固定導(dǎo)軌在下）一根導(dǎo)軌較短、一根導(dǎo)軌較長(zhǎng)（通常將長(zhǎng)導(dǎo)軌作為固定導(dǎo)軌）①a）圖支承剛度明顯好于b）圖；②短導(dǎo)軌更易磨損。顯然，a）圖短導(dǎo)軌卸下（拿去修復(fù)）更容易。一、導(dǎo)軌的分類(lèi)1．按運(yùn)動(dòng)軌跡分直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌圓周運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌2．按工作性質(zhì)分專(zhuān)業(yè)知識(shí)整理分享WORD格式可編輯主運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌進(jìn)給運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌調(diào)整導(dǎo)軌3．按摩擦性質(zhì)分（1）液體摩擦（動(dòng)壓和靜壓導(dǎo)軌）（2）

2、滑動(dòng)摩擦（固體）（普通滑動(dòng)導(dǎo)軌）磨損的基本形式是：磨粒磨損和咬合磨損。磨粒磨損——磨粒是指存在于導(dǎo)軌面間的微小硬粒（如切屑、塵粒和導(dǎo)軌自身的硬質(zhì)點(diǎn)等），這些微小硬粒將使導(dǎo)軌面產(chǎn)生機(jī)械劃傷和磨損溝痕。咬合磨損——又稱(chēng)咬焊。是指相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)表面互相咬合，并在表面產(chǎn)生撕裂的現(xiàn)象。咬合的物理意義是：兩接觸面的分子相互滲透、吸引（同種金屬，分子間的親和力更強(qiáng)），高溫下將會(huì)產(chǎn)生相互粘連、甚至咬焊。運(yùn)動(dòng)時(shí)則被撕裂。這種磨損是決不允許發(fā)生的。（3）滾動(dòng)摩擦（固體）（滾動(dòng)導(dǎo)軌）滾動(dòng)導(dǎo)軌的磨損形式為疲勞磨損和壓潰

3、現(xiàn)象。即，滾動(dòng)體施壓，被施壓點(diǎn)彈性變形、恢復(fù)，再…專(zhuān)業(yè)知識(shí)整理分享WORD格式可編輯，反復(fù)循環(huán)一定次數(shù)后，產(chǎn)生疲勞，出現(xiàn)點(diǎn)蝕。更嚴(yán)重的，將會(huì)壓出凹坑，這就是壓潰現(xiàn)象，這種破壞也是不允許發(fā)生的。4．按受力情況分開(kāi)式閉式二、導(dǎo)軌的基本要求導(dǎo)向精度；耐磨性；低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性；剛度。三、導(dǎo)軌設(shè)計(jì)的步驟第二節(jié)滑動(dòng)導(dǎo)軌專(zhuān)業(yè)知識(shí)整理分享WORD格式可編輯普通滑動(dòng)導(dǎo)軌通常與支承件做成一體。運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌相對(duì)固定導(dǎo)軌，總是朝著一個(gè)確定的方向運(yùn)動(dòng)。所以，導(dǎo)軌副間的定位應(yīng)消除五個(gè)自由度。一、滑動(dòng)導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)1．直線滑動(dòng)導(dǎo)軌的截

4、面形狀現(xiàn)在，滑動(dòng)導(dǎo)軌的截面形狀和尺寸已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。即圖8-2所示的：(a)矩形；(b)三角形；(c)燕尾形；(d)圓形。另外，根據(jù)導(dǎo)軌副中固定導(dǎo)軌的凹凸?fàn)顟B(tài)，可將導(dǎo)軌分為：凸形導(dǎo)軌——固定導(dǎo)軌凸起狀態(tài)。（用于速度較低場(chǎng)合）凹形導(dǎo)軌——固定導(dǎo)軌凹下?tīng)顟B(tài)。（用于速度較高場(chǎng)合）[注]圖8-2中的（a）和（c），在實(shí)際中均需留出間隙用以調(diào)整。（1）矩形導(dǎo)軌專(zhuān)業(yè)知識(shí)整理分享WORD格式可編輯矩形導(dǎo)軌：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，承載能力強(qiáng)。安裝和調(diào)整較方便（見(jiàn)圖8-3b），但磨損后不能自動(dòng)補(bǔ)償間隙。（2）三角形導(dǎo)軌凸三角形又

5、稱(chēng)“山形”，凹三角形又稱(chēng)“V形”。當(dāng)三角形導(dǎo)軌水平布置時(shí)（三角形導(dǎo)軌一般水平布置），若切削力不大，在重力作用下，能自動(dòng)貼緊定位面，則不需要調(diào)整。另外，導(dǎo)軌磨損后能自動(dòng)補(bǔ)償間隙。三角形導(dǎo)軌：導(dǎo)向性好。（3）燕尾形導(dǎo)軌燕尾形導(dǎo)軌：尺寸小、抗顛覆；制造困難。調(diào)整比矩形困難。導(dǎo)軌磨損后不能自動(dòng)補(bǔ)償間隙。（4）圓柱形導(dǎo)軌專(zhuān)業(yè)知識(shí)整理分享WORD格式可編輯圓柱形導(dǎo)軌：制造工藝性好。但圓柱形導(dǎo)軌磨損后無(wú)法調(diào)整間隙，因此主要用在一些承受純軸向力（如拉床），或受力較?。ㄈ珑衲C(jī)和機(jī)械手）的場(chǎng)合。2．直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的

6、組合形式（圖8-3）3．圓周運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌二、導(dǎo)軌的間隙調(diào)整裝置1．間隙調(diào)整方法（1）壓板如果導(dǎo)軌副水平放置，上導(dǎo)軌所帶支承件足夠重，且工作時(shí)不存在顛覆力矩，則矩形或三角形導(dǎo)軌可不必采用閉式導(dǎo)軌（燕尾形或圓柱形不存在此問(wèn)題）。否則，用“壓板”。壓板——調(diào)整間隙并承受顛覆力矩。由于被壓緊，所以需考慮調(diào)整間隙的大小。（見(jiàn)圖8-5）專(zhuān)業(yè)知識(shí)整理分享WORD格式可編輯（2）鑲條鑲條用來(lái)調(diào)整矩形導(dǎo)軌和燕尾形導(dǎo)軌的側(cè)隙，以保證導(dǎo)軌副的正常工作。平鑲條——沿間隙方向，鑲條的全長(zhǎng)厚度相等；平鑲條的調(diào)整見(jiàn)圖8-6（a）

7、。斜鑲條——沿間隙方向，鑲條的全長(zhǎng)厚度呈一角度變化；斜鑲條的調(diào)整見(jiàn)圖8-6（b）。2．鑲條的安放位置和導(dǎo)向面的選擇[注]圖8-7為窄導(dǎo)向結(jié)構(gòu)形式；寬導(dǎo)向結(jié)構(gòu)形式見(jiàn)圖8-3b。專(zhuān)業(yè)知識(shí)整理分享WORD格式可編輯第三節(jié)其它類(lèi)型導(dǎo)軌一、卸荷導(dǎo)軌二、動(dòng)壓導(dǎo)軌原理：與多油楔動(dòng)壓軸承相同。[注]軸承單向性，導(dǎo)軌雙向性。形成壓力油楔的條件：①運(yùn)動(dòng)速度必須高于一定數(shù)值；②油腔沿運(yùn)動(dòng)方向間隙逐漸減小。速度越高，油楔承載能力越強(qiáng)。所以，適用于：主運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌（如：立式車(chē)床和龍門(mén)刨床的工作臺(tái)導(dǎo)軌）專(zhuān)業(yè)知識(shí)整理分享WORD

8、格式可編輯三、靜壓導(dǎo)軌原理：與靜壓軸承相似。[注]動(dòng)壓導(dǎo)軌：?jiǎn)?dòng)及低速時(shí)，具有干摩擦現(xiàn)象；靜壓導(dǎo)軌：無(wú)干摩擦現(xiàn)象。四、滾動(dòng)導(dǎo)軌目前，在數(shù)控機(jī)床上已普遍采用滾動(dòng)導(dǎo)軌。相當(dāng)于滾動(dòng)軸承，在動(dòng)、靜導(dǎo)軌間安放滾動(dòng)體，變滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦。滾動(dòng)導(dǎo)軌的優(yōu)點(diǎn)：①運(yùn)動(dòng)靈敏度高（一般滑動(dòng)摩擦系數(shù)：靜~為0.2~0.4；動(dòng)~為0.1~0.2）②動(dòng)、靜摩擦系數(shù)極為接近（基本可消除爬行現(xiàn)象）③所需牽引力小，移動(dòng)輕便（功率消耗少）④定位精度高⑤精度保持性好⑥潤(rùn)滑簡(jiǎn)單（廣泛采用脂潤(rùn)滑）滾動(dòng)導(dǎo)軌的缺點(diǎn)：①抗振性差②防護(hù)要求高（