机械系统导向支承部件的选择与设计ppt课件.ppt

1、导向和支撑部件的选择和设计。导轨副的组成、类型和要求，以及导轨支撑部件的作用：根据给定的运动规律和指定的运动方向的要求，支撑和限制运动部件作直线或旋转运动。1.导轨副的类型根据其运动方式可分为直线运动导轨和旋转运动导轨。根据接触面的摩擦特性，可分为滑动导轨、滚动导轨、流体介质摩擦导轨等。2、导轨应满足的要求(1)导向精度导向精度是指导轨副中运动部件的实际运动方向与给定运动方向之间的精度。包括直线度、平行度和角度公差。(2)接触精度用导轨表面实际接触面积占理论接触面积的百分比或25mm25mm面积上接触点的数量和分布来表示。一般来说，精刨、磨削和刮削等加工方法是根据标准确定的。(3)精度可维护性

2、长期使用后，保持导轨导向精度的能力主要取决于导轨的耐磨性。影响因素：摩擦磨损性能、应力条件、导轨材料和加工方法，其中磨损性能是主要影响因素。(4)运动灵活性和低速运动稳定性。具体导轨应具有良好的灵活性和稳定性，匀速工作，低速时不应产生爬行现象。爬行现象产生的原因是：一是传动系统刚度不足；其次，摩擦系数随相对运动速度的变化而变化(主要原因)。开始：V很低，F很高；运动时，血压升高，心率降低。当v达到临界点时，f上升。避免措施：采用滚动导轨、静压导轨、卸载导轨和塑料导轨；在普通导轨上使用含有极性添加剂的导向油；提高传动系统的刚度；提高液压系统的刚性。3。导轨副应满足的基本要求，(1)导向精度是指导

3、轨在给定方向直线运动时应保证的精度。设计或选择导轨副时影响导向精度的主要因素，以及导轨结构类型。导向精度(直线度)和接触精度(平面度和接触面积)。导轨运动配合的精度(间隙)。油膜厚度和油膜刚度。导轨和框架的结构刚度和接触刚度。导轨和框架的热变形(热敏性)。装配质量、油膜厚度、油膜刚度等。(2)导轨的刚度导轨抵抗外部载荷的能力，以免影响导向部件的导向精度(运动精度)。通常分为：静态刚度抵抗恒定载荷的能力。动态刚度抵抗交变载荷的能力。每种类型的刚度包括：结构刚度(自变形，由导轨表面上零件的重量引起)、接触刚度(接触变形，由接触处的微不平引起)和局部刚度(局部变形，发生在载荷集中的地方)。在正常情况

4、下，为了减少或平衡外力的影响，可以通过增加导轨尺寸、增加辅助导轨和增加接触面积来提高刚度。精度维护要求：导轨副表面的耐磨性应满足导轨面的使用寿命要求。它主要取决于导轨的结构、材料、摩擦性能、表面粗糙度、表面硬度、表面润滑和应力。为了提高导轨的精度，必须进行适当的润滑和保护。(3)精度保持，(4)导轨运动的灵活性和低速运动的稳定性，灵活性是指反映系统控制指令的能力。低速运动平稳性是指运动部件在低速运动过程中的运动波动误差(低速“爬行现象”)。为防止爬行现象，可同时采取以下措施：使用滚动导轨、静压导轨、卸载导轨、塑料层导轨等，在普通滑动导轨上使用含有极性添加剂的导向油；传动系统的刚度通过以下方式得

5、到改善结构工艺性要求结构简单、制造容易、装配和调整方便、维护和检查方便、生产成本低，动导轨、静导轨、动导轨和静导轨以及导轨材料应满足上述要求，并且在环境温度变化时还应具有高强度、良好的工艺性、低成本和尺寸稳定性。常用材料如下：1)孕育铸铁(HT30-54)和合金铸铁铸铁导轨的热处理方法通常包括接触电阻淬火(淬火过程是工件表面通过与工件接触的电极(高导电材料的轧辊)通电后，通过接触电阻加热，然后快速冷却)和中高频感应淬火(一种使工件表面产生一定感应电流，快速加热零件表面，然后快速淬火的金属热处理方法)。接触电阻淬火，硬化层为0。150.硬度可达HRC55。中高频感应淬火，硬化层23毫米，硬度可达

6、HRC4855，耐磨性可提高两倍。然而，在整个导轨长度上顺序淬火时，容易产生变形，需要相应的设备进行淬火。2)钢：镶钢导轨的耐磨性比铸铁提高5倍以上。常用的钢有：9Mn2V、CrWMn、GCr15、T8A、45、40Cr等。表面硬化或整体硬化，硬度为52-58 HRC；20Cr、20CrMnTi和15渗碳硬化至56-62 HRC；38CrMoAlA等。被氮化了。3)有色金属：常用的有色金属是黄铜HPB 59-L；锡青铜ZCuSn6Pb3Zn6、铝青铜ZQAl9-2和锌合金ZZZN-Al10-5、超硬铝LC4、铸铝ZL106等。其中，铝青铜更好。4)塑料：嵌入式塑料导轨具有耐磨性好(但略低于铝青铜)、抗振性好、工作温度适应范围宽(