机电一体化技术讲稿-2.ppt

复习,挠性传动部件的特点1.同步带：传动比准确、效率高、噪音低、平稳、吸震、方便。2.钢带：3.绳轮： 挠性传动部件的结构 挠性传动部件的工作原理； 间歇传动部件的特点棘轮、槽论、蜗形凸轮。 间歇传动部件的结构； 间歇传动部件的工作原理； 导向支承部件的设计与选择 导轨副的组成、种类及其应满足的要求爬行现象。 导轨副的设计内容,本次课的任务,滑动导轨副的结构及其类型选择 导轨副的截面形状及其特点 导轨副的组合形式 导轨副间隙的调整 导轨副材料的选择 提高导轨副耐磨性的措施 静压导轨副工作原理 滚动导轨副的类型与选择 直线运动滚动导轨副的特点及要求 滚动导轨副的分类,2.2.2滑动导轨副的结构及其类型选择,1导轨副的截面形状及其特点,1导轨副的截面形状及其特点,(1)三角形导轨 ：该导轨在垂直载荷的作用下，磨损后能自动补偿，不会产生间隙，故导向精度较高。 (2)矩形导轨 ：磨损后不能自动补偿，水平和垂直方向上的位置各不相关，即一方向上的调整不会影响到另一方向的位移，因此安装调整均较方便。 (3)燕尾形导轨 ：磨损后不能自动补偿间隙，高度小，结构紧凑，可以承受颠覆力矩。但刚度较差，摩擦力较大，制造、检验和维修都不方便。 (4)圆形导轨 ：磨损后很难调整和补偿间隙。不能承受大的扭矩 。,2导轨副的组合形式,(1)双三角形导轨,特点：导向性和精度保持性高，接触刚度好。但工艺性差。 用于精度要求较高的机床设备,(2)矩形和矩形组合,制造调整简单,承载能力大导向精度低,高的平行度，加工测量方便,导向精度高,(3)三角形和矩形组合,导向性好，制造方便，刚性好，但是磨损不均匀,(4)三角形和平面导轨组合,摩擦阻力不一致，容易产生力矩，造成三角形导轨对角接触，影响运动的导向精度，不能克服颠覆力矩。,(5)燕尾形导轨及其组合,A、整体式燕尾导轨： B、装配式燕尾导轨：制造调试方便 C、燕尾与矩形组合式导轨：调整方便、承受力矩大。,3导轨副间隙的调整,常用的调整方法有压板和镶条法两种方法。 压板调整的方法：,平镶条与斜镶条调整导轨侧面间隙的结构。,平镶条调整导轨侧面间隙，受力不均匀,斜镶条调整导轨侧面间隙，刚性好，加工困难,4导轨副材料的选择,导轨常用材料有铸铁、钢、有色金属和塑料等。常使用铸铁铸铁、铸铁钢的导轨。 (1)铸铁 ：耐磨性和减振性好，热稳定性高，易于铸造和切削加工，成本低等 。 常用的铸铁有：灰铸铁、耐磨铸铁。 常用的耐磨铸铁有：高磷铸铁 、低合金铸铁 、稀土铸铁 、孕育铸铁 。 (2)钢 ：常用的钢有45号、40Cr、T8A、T10A、GCrl5、GCrl5SiMn等 。 (3)有色金属 ：常用的有色金属有黄铜HPb591，锡青铜ZQSn663，铝青铜ZQAl92和锌合金ZZnA1105，超硬铝Lc4、铸铝Z16等，其中以铝青铜较好。 (4)塑料 ：镶装塑料导轨具有耐磨性好(但略低于铝青铜)，抗振性能好，工作温度适应范围广，抗撕伤能力强，动、静摩擦系数低、差别小，可降低低速运动的临界速度，加工性和化学稳定性好，工艺简单，成本低等优点。,(5)导轨材料的搭配,为了提高导轨的耐磨性，动导轨和支承导轨应具有不同的硬度。,5提高导轨副耐磨性的措施,(1)采用镶装导轨 ：镶钢导轨如图 ;塑料、喷涂、有色金属。 (2)提高导轨的精度与改善表面粗糙度 ：减少摩擦和磨损。 (3)减小导轨单位面积上的压力(即比压) ：减少重量、增大接触面积、采用卸荷装置。,三、静压导轨副工作原理,四、滚动导轨副的类型与选择,1直线运动滚动导轨副的特点及要求 ： 特点： 摩擦系数小，运动灵活。 动、静摩擦系数基本相同，因而启动阻力小，不易产生爬行。 可以预紧，刚度高。 寿命长。 精度高。 润滑方便， 由专业厂生产，可以外购选用。 缺点是：导轨面与滚动体是点接触或线接触，抗振性差，接触应力大；对导轨的表面硬度、表面形状、精度和滚动体的尺寸精度要求高，若滚动体的直径不一致，导轨表面有高低，会使运动部件倾斜，产生振动，影响运动精度；结构复杂，制造困难，成本较高；对脏物比较敏感，必须有良好的防护装置。,对滚动导轨副的基本要求是：,(1)导向精度。导向精度是导轨副最基本的性能指标。移动件在沿导轨运动时，不论有无载荷，都应保证移动轨迹的直线性及其位置的精确性。这是保证机床运行工作质量的关键。 (2)耐磨性。导轨副应在预定的使用期内，保持其导向精度。精密滚动导轨副的主要失效形式是磨损。因此耐磨性是衡量滚动导轨副性能的主要指标之一。 (3)刚度。为了保证足够的刚度，应选用最合适的导轨类型，尺寸及其组合。选用可调间隙和预紧的导轨副可以提高刚度。 (4)工艺性。导轨副要便于装配、调整、测量、防尘、润滑和维修保养。,2.滚动导轨副的分类,直线运动滚动导轨副的滚动体有循环的和不循环的两种类型。根据直线运动导轨，这两种类型又将导轨副分成多种型式，如表所示。,(1)滚动体不循环的滚动导轨副,摩擦阻力小承载能力差，刚度低,(2)滚动体循环的滚动导轨副,行程无限的标准滚动导轨副,工作过程动态演示,结构组成,(3)滚动轴承导轨,滚动轴承导轨与滚珠、滚柱导轨的主要区别是：它不仅起着滚动体的作用，而且还代替了导轨。 主要特点是：摩擦力矩小，运动平稳、灵活，承载能力大，调节方便，导轨面积小，加工工艺性好，能长久地保持较高的精度。但其精度直接受到轴承精度的影响。,复习,滑动导轨副的结构及其类型选择 导轨副的截面形状及其特点 导轨副的组合形式 导轨副间隙的调整 导轨副材料的选择 提高导轨副耐磨性的措施 静压导轨副工作原理 滚动导轨副的类型与选择 直线运动滚动导轨副的特点及要求 滚动导轨副的分类,课后习题,1.如图2所示的闭式液体静压导轨中，当工作台受集中力P的作用而下降时，下列说法正确的是（ ）。 A.油腔P1、P2、P3、P4压力增大。 B.油腔P3、P4压力增大。 C.油腔P1、P2、P3、P4压力减小。 D.油腔P3、P4压力减小。,2.机电一体化系统对导轨的基本要求是导向精度高、刚性好、运动轻便平稳、耐磨性能好、温度变化影响小以及结构工艺性能好等。导向精度主要取决于导轨的结构类型、导轨的几何精度和接触精度、导轨的配合