機(jī)電系統(tǒng)檢測與控制--第三章機(jī)械傳動系統(tǒng) (2)

1、濟(jì)南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院濟(jì)南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院3.1 概述概述 3.2 傳動機(jī)構(gòu)傳動機(jī)構(gòu) 3.3 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.4 執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)第三章機(jī)械傳動系統(tǒng)第三章機(jī)械傳動系統(tǒng)3.1概述3.1概述 3.1概述3.1概述3.1概述 3.1概述3.2 傳動機(jī)構(gòu)傳動機(jī)構(gòu)3.2 傳動機(jī)構(gòu)傳動機(jī)構(gòu)3.2.2精密傳動機(jī)構(gòu)滾珠絲杠副 3.2.2精密傳動機(jī)構(gòu)滾珠絲杠副 3.2.2精密傳動機(jī)構(gòu)滾珠絲杠副 3.2.2精密傳動機(jī)構(gòu)滾珠絲杠副 3 滾珠螺旋傳動的結(jié)構(gòu)形式與類型滾珠螺旋傳動的結(jié)構(gòu)形式與類型 （1）滾珠循環(huán)方式）滾珠循環(huán)方式按滾珠在整個循環(huán)過程中與螺桿表面的接觸情況按滾珠在整個循環(huán)過程中與螺桿表面的接觸情況,可

2、可將滾珠的循環(huán)方式分為內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)兩類。將滾珠的循環(huán)方式分為內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)兩類。1） 內(nèi)循環(huán)。內(nèi)循環(huán)。 滾珠在循環(huán)過程中始終與螺桿保持接觸滾珠在循環(huán)過程中始終與螺桿保持接觸的循環(huán)叫內(nèi)循環(huán)的循環(huán)叫內(nèi)循環(huán)。3.2.2精密傳動機(jī)構(gòu)滾珠絲杠副 內(nèi)循環(huán)內(nèi)循環(huán)3.2.2精密傳動機(jī)構(gòu)滾珠絲杠副 2） 外循環(huán)外循環(huán) 滾珠在返回時與螺桿脫離接觸的循環(huán)稱為外循環(huán)。滾珠在返回時與螺桿脫離接觸的循環(huán)稱為外循環(huán)。按結(jié)構(gòu)的不同按結(jié)構(gòu)的不同,外循環(huán)可分為螺旋槽式、插管式和端蓋外循環(huán)可分為螺旋槽式、插管式和端蓋式三種。式三種。螺旋槽式，螺旋槽式，端蓋式是指在螺母端蓋式是指在螺母1上鉆有一個縱上鉆有一個縱向通孔作為滾珠返回通

3、道向通孔作為滾珠返回通道,螺母兩端裝有銑出短槽的端螺母兩端裝有銑出短槽的端蓋蓋2,短槽端部與螺紋滾道相切短槽端部與螺紋滾道相切,并引導(dǎo)滾珠返回通道并引導(dǎo)滾珠返回通道,構(gòu)構(gòu)成滾珠循環(huán)回路。端成滾珠循環(huán)回路。端蓋式的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊蓋式的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊,工藝性好。工藝性好。缺點(diǎn)是滾珠通過短槽時容易卡住。缺點(diǎn)是滾珠通過短槽時容易卡住。 3.2.2精密傳動機(jī)構(gòu)滾珠絲杠副 螺旋槽式外循環(huán)螺旋槽式外循環(huán)3.2.2精密傳動機(jī)構(gòu)滾珠絲杠副 端蓋式外循環(huán)端蓋式外循環(huán)3.2.2精密傳動機(jī)構(gòu)滾珠絲杠副 插管式外循環(huán)插管式外循環(huán) 3.2.2精密傳動機(jī)構(gòu)滾珠絲杠副 3.消除軸向間隙的調(diào)整預(yù)緊方法消除軸向間隙的調(diào)整預(yù)緊方法

4、雙螺母預(yù)緊雙螺母預(yù)緊 3.2.2精密傳動機(jī)構(gòu)滾珠絲杠副 （1） 墊片調(diào)隙式。墊片調(diào)隙式。3.2.2精密傳動機(jī)構(gòu)滾珠絲杠副 （2） 螺紋調(diào)隙式螺紋調(diào)隙式3.2.2精密傳動機(jī)構(gòu)滾珠絲杠副 （3） 齒差調(diào)隙式齒差調(diào)隙式當(dāng)兩個螺母按同方向轉(zhuǎn)過一個齒時當(dāng)兩個螺母按同方向轉(zhuǎn)過一個齒時,其相對軸向位其相對軸向位移為移為 式中式中,Ph為導(dǎo)程。如果為導(dǎo)程。如果z1=99,z2=100,Ph=8 mm,則則L=0.8m?？梢姟？梢?這這種方法的特點(diǎn)是調(diào)整精度很高種方法的特點(diǎn)是調(diào)整精度很高,工作工作可靠可靠, 但結(jié)構(gòu)復(fù)雜但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,加工工藝和裝配性能較差。加工工藝和裝配性能較差。 21211221)()11(zz

5、PPzzzzPzzLhhh3.2.2精密傳動機(jī)構(gòu)滾珠絲杠副 齒差調(diào)隙式齒差調(diào)隙式3.2.2精密傳動機(jī)構(gòu)滾珠絲杠副 3.2.2精密傳動機(jī)構(gòu)滾珠絲杠副 3.2.2精密傳動機(jī)構(gòu)滾珠絲杠副 3.2.2精密傳動機(jī)構(gòu)滾珠絲杠副 3.2.2精密傳動機(jī)構(gòu)滾珠絲杠副 3.2.2精密傳動機(jī)構(gòu)滾珠絲杠副 3.2.2精密傳動機(jī)構(gòu)滾珠絲杠副 3.2.2精密傳動機(jī)構(gòu)滾珠絲杠副 3.2.2精密傳動機(jī)構(gòu)滾珠絲杠副 3.2.2精密傳動機(jī)構(gòu)滾珠絲杠副 3.2.2精密傳動機(jī)構(gòu)滾珠絲杠副 3.2.2精密傳動機(jī)構(gòu)滾珠絲杠副 3.2.2精密傳動機(jī)構(gòu)滾珠絲杠副 3.2.2精密傳動機(jī)構(gòu)滾珠絲杠副 3.2.2精密傳動機(jī)構(gòu)滾珠絲杠副 3.2.3

6、齒輪傳動（1）圓柱齒輪傳動機(jī)構(gòu)）圓柱齒輪傳動機(jī)構(gòu) 1)偏心軸套調(diào)整法偏心軸套調(diào)整法 3.2.3齒輪傳動2)圓柱薄片齒輪錯齒調(diào)整圓柱薄片齒輪錯齒調(diào)整 3.2.3齒輪傳動（2） 斜齒輪傳動機(jī)構(gòu)斜齒輪傳動機(jī)構(gòu) 1）墊片調(diào)整法）墊片調(diào)整法 3.2.3齒輪傳動 2）軸向壓簧調(diào)整法）軸向壓簧調(diào)整法3.2.3齒輪傳動 （3）錐齒輪傳動機(jī)構(gòu)）錐齒輪傳動機(jī)構(gòu)1）軸向壓簧調(diào)整法）軸向壓簧調(diào)整法3.2.3齒輪傳動2）周向彈簧調(diào)整法）周向彈簧調(diào)整法3.2.3齒輪傳動 （4） 齒輪齒條傳動機(jī)構(gòu)齒輪齒條傳動機(jī)構(gòu)3.2.3齒輪傳動 同步齒形帶傳動，是一同步齒形帶傳動，是一種新型的帶傳動。種新型的帶傳動。 它利用齒形帶的齒形

7、與它利用齒形帶的齒形與帶輪的輪齒依次相嚙合傳動帶輪的輪齒依次相嚙合傳動運(yùn)動和動力。運(yùn)動和動力。 3.2.4同步帶傳動 1、同步帶傳動的特點(diǎn)、同步帶傳動的特點(diǎn)3.2.4同步帶傳動3.2.4同步帶傳動 3.2.4同步帶傳動3.2.4同步帶傳動3、帶輪3.2.5間歇傳動3.2.5間歇傳動 3.2.5間歇傳動 3.2.5間歇傳動3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 1. 1. 導(dǎo)軌副的種類及基本要求導(dǎo)軌副的種類及基本要求各種機(jī)械運(yùn)行時，由導(dǎo)軌副保證執(zhí)行件的正確運(yùn)動軌跡，并各種機(jī)械運(yùn)行時，由導(dǎo)軌副保證執(zhí)行件的正確運(yùn)動軌跡，并影響執(zhí)行件的運(yùn)動特性。導(dǎo)軌副包括運(yùn)動導(dǎo)軌和支承導(dǎo)軌影響執(zhí)行件的運(yùn)動特性。導(dǎo)軌副包括運(yùn)動導(dǎo)軌和支承導(dǎo)軌兩

8、部分。支承導(dǎo)軌用以支承和約束運(yùn)動導(dǎo)軌，使之按功能兩部分。支承導(dǎo)軌用以支承和約束運(yùn)動導(dǎo)軌，使之按功能要求作正確的運(yùn)動。要求作正確的運(yùn)動。 1)1)按導(dǎo)軌副運(yùn)動導(dǎo)軌的軌跡分類按導(dǎo)軌副運(yùn)動導(dǎo)軌的軌跡分類（a a）直線運(yùn)動導(dǎo)軌副）直線運(yùn)動導(dǎo)軌副 支承導(dǎo)軌約束了運(yùn)動導(dǎo)軌的五個自支承導(dǎo)軌約束了運(yùn)動導(dǎo)軌的五個自由度，僅保留沿給定方向的直線移動自由度。由度，僅保留沿給定方向的直線移動自由度。（b b）旋轉(zhuǎn)運(yùn)動導(dǎo)軌副）旋轉(zhuǎn)運(yùn)動導(dǎo)軌副 支承導(dǎo)軌約束了運(yùn)動導(dǎo)軌的五個自支承導(dǎo)軌約束了運(yùn)動導(dǎo)軌的五個自由度，僅保留繞給定軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動自由度。由度，僅保留繞給定軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動自由度。3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 2)2)按導(dǎo)軌副導(dǎo)軌面間

9、的摩擦性質(zhì)分類按導(dǎo)軌副導(dǎo)軌面間的摩擦性質(zhì)分類（a a）滑動摩擦導(dǎo)軌副；）滑動摩擦導(dǎo)軌副；（b b）滾動摩擦導(dǎo)軌副；）滾動摩擦導(dǎo)軌副；（c c）流體摩擦導(dǎo)軌副。）流體摩擦導(dǎo)軌副。3)3)按導(dǎo)軌副結(jié)構(gòu)分類按導(dǎo)軌副結(jié)構(gòu)分類（a a）開式導(dǎo)軌）開式導(dǎo)軌 必須借助運(yùn)動件的自重或外載荷，才能保證在一定的空必須借助運(yùn)動件的自重或外載荷，才能保證在一定的空間位置和受力狀態(tài)下，運(yùn)動導(dǎo)軌和支承導(dǎo)軌的工作面保持可靠的接觸，間位置和受力狀態(tài)下，運(yùn)動導(dǎo)軌和支承導(dǎo)軌的工作面保持可靠的接觸，從而保證運(yùn)動導(dǎo)軌的規(guī)定運(yùn)動。開式導(dǎo)軌一般受溫度變化的影響較小。從而保證運(yùn)動導(dǎo)軌的規(guī)定運(yùn)動。開式導(dǎo)軌一般受溫度變化的影響較小。（b b）

10、閉式導(dǎo)軌）閉式導(dǎo)軌 借助導(dǎo)軌副本身的封閉式結(jié)構(gòu)，保證在變化的空間位置借助導(dǎo)軌副本身的封閉式結(jié)構(gòu)，保證在變化的空間位置和受力狀態(tài)下，運(yùn)動導(dǎo)軌和支承導(dǎo)軌的工作面都能保持可靠的接觸，和受力狀態(tài)下，運(yùn)動導(dǎo)軌和支承導(dǎo)軌的工作面都能保持可靠的接觸，從而保證運(yùn)動導(dǎo)軌的規(guī)定運(yùn)動。閉式導(dǎo)軌一般受溫度變化的影響較小。從而保證運(yùn)動導(dǎo)軌的規(guī)定運(yùn)動。閉式導(dǎo)軌一般受溫度變化的影響較小。3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 4)4)按直線運(yùn)動導(dǎo)軌副的基本截面形狀分類按直線運(yùn)動導(dǎo)軌副的基本截面形狀分類矩形對稱三角形不對稱三角形燕尾槽圓形凸形凹形3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 5). 5). 導(dǎo)軌副應(yīng)滿足的基本要求導(dǎo)軌副應(yīng)滿足的基本要求（a a）導(dǎo)向精度）導(dǎo)向精度

11、 導(dǎo)向精度主要是指動導(dǎo)軌沿支承導(dǎo)軌運(yùn)動的直導(dǎo)向精度主要是指動導(dǎo)軌沿支承導(dǎo)軌運(yùn)動的直線度或圓度。影響它的因素有：導(dǎo)軌的幾何精度、接觸精度、線度或圓度。影響它的因素有：導(dǎo)軌的幾何精度、接觸精度、結(jié)構(gòu)形式、剛度、熱變形、裝配質(zhì)量以及液體動壓和靜壓導(dǎo)結(jié)構(gòu)形式、剛度、熱變形、裝配質(zhì)量以及液體動壓和靜壓導(dǎo)軌的油膜厚度、油膜剛度等。軌的油膜厚度、油膜剛度等。（b b）耐磨性）耐磨性 是指導(dǎo)軌在長期使用過程中能否保持一定的導(dǎo)向是指導(dǎo)軌在長期使用過程中能否保持一定的導(dǎo)向精度。因?qū)к壴诠ぷ鬟^程中難免有所磨損，所以應(yīng)力求減小精度。因?qū)к壴诠ぷ鬟^程中難免有所磨損，所以應(yīng)力求減小磨損量，并在磨損后能自動補(bǔ)償或便于調(diào)整。

12、磨損量，并在磨損后能自動補(bǔ)償或便于調(diào)整。（c c）疲勞和壓潰）疲勞和壓潰 導(dǎo)軌面由于過載或接觸應(yīng)力不均勻而使導(dǎo)軌導(dǎo)軌面由于過載或接觸應(yīng)力不均勻而使導(dǎo)軌表面產(chǎn)生彈性變形，反復(fù)運(yùn)行多次后就會形成疲勞點(diǎn)，呈塑表面產(chǎn)生彈性變形，反復(fù)運(yùn)行多次后就會形成疲勞點(diǎn)，呈塑性變形，表面形成龜裂、剝落而出現(xiàn)凹坑，這種現(xiàn)象就是壓性變形，表面形成龜裂、剝落而出現(xiàn)凹坑，這種現(xiàn)象就是壓潰。疲勞和壓潰是滾動導(dǎo)軌失效的主要原因，為此應(yīng)控制滾潰。疲勞和壓潰是滾動導(dǎo)軌失效的主要原因，為此應(yīng)控制滾動導(dǎo)軌承受的最大載荷和受載的均勻性。動導(dǎo)軌承受的最大載荷和受載的均勻性。3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) （d d）剛度）剛度 導(dǎo)軌受力變形會影響導(dǎo)軌的導(dǎo)向

13、精度及部件之導(dǎo)軌受力變形會影響導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度及部件之間的相對位置，因此要求導(dǎo)軌應(yīng)有足夠的剛度。為減輕或間的相對位置，因此要求導(dǎo)軌應(yīng)有足夠的剛度。為減輕或平衡外力的影響，可采用加大導(dǎo)軌尺寸或添加輔助導(dǎo)軌的平衡外力的影響，可采用加大導(dǎo)軌尺寸或添加輔助導(dǎo)軌的方法提高剛度。方法提高剛度。（e e）低速運(yùn)動平穩(wěn)性）低速運(yùn)動平穩(wěn)性 低速運(yùn)動時，作為運(yùn)動部件的動導(dǎo)低速運(yùn)動時，作為運(yùn)動部件的動導(dǎo)軌易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。低速運(yùn)動的平穩(wěn)性與導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)和潤軌易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。低速運(yùn)動的平穩(wěn)性與導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)和潤滑，動、靜摩擦系數(shù)的差值，以及導(dǎo)軌的剛度等有關(guān)?；瑒?、靜摩擦系數(shù)的差值，以及導(dǎo)軌的剛度等有關(guān)。（f f）結(jié)構(gòu)工藝性）

14、結(jié)構(gòu)工藝性 設(shè)計導(dǎo)軌時，要注意制造、調(diào)整和維修設(shè)計導(dǎo)軌時，要注意制造、調(diào)整和維修的方便，力求結(jié)構(gòu)簡單，工藝性及經(jīng)濟(jì)性好。的方便，力求結(jié)構(gòu)簡單，工藝性及經(jīng)濟(jì)性好。3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 2. 2. 導(dǎo)軌副間隙調(diào)整導(dǎo)軌副間隙調(diào)整 為保證導(dǎo)軌正常工作，導(dǎo)軌滑動表面之間應(yīng)保持適當(dāng)?shù)臑楸ＷC導(dǎo)軌正常工作，導(dǎo)軌滑動表面之間應(yīng)保持適當(dāng)?shù)拈g隙。間隙過小，會增加摩擦阻力；間隙過大，會降低導(dǎo)間隙。間隙過小，會增加摩擦阻力；間隙過大，會降低導(dǎo)向精度。導(dǎo)軌的間隙如依靠刮研來保證，要費(fèi)很大的勞動向精度。導(dǎo)軌的間隙如依靠刮研來保證，要費(fèi)很大的勞動量，而且導(dǎo)軌經(jīng)長期使用后，會因磨損而增大間隙，需要量，而且導(dǎo)軌經(jīng)長期使用后，會因磨損而

15、增大間隙，需要及時調(diào)整，故導(dǎo)軌應(yīng)有間隙調(diào)整裝置。矩形導(dǎo)軌需要在垂及時調(diào)整，故導(dǎo)軌應(yīng)有間隙調(diào)整裝置。矩形導(dǎo)軌需要在垂直和水平兩個方向上調(diào)整間隙。直和水平兩個方向上調(diào)整間隙。3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 常用的調(diào)整方法有壓板和鑲條法兩種方法。對燕尾形導(dǎo)軌常用的調(diào)整方法有壓板和鑲條法兩種方法。對燕尾形導(dǎo)軌可采用鑲條可采用鑲條( (墊片墊片) )方法同時調(diào)整垂直和水平兩個方向的間方法同時調(diào)整垂直和水平兩個方向的間隙。隙。231a)c)b)3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 對矩形導(dǎo)軌可采用修刮壓板、修刮調(diào)整墊片的厚度或調(diào)整螺對矩形導(dǎo)軌可采用修刮壓板、修刮調(diào)整墊片的厚度或調(diào)整螺釘?shù)姆椒ㄟM(jìn)行間隙的調(diào)整釘?shù)姆椒ㄟM(jìn)行間隙的調(diào)整a)b)c)1

16、2343.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3. 3. 導(dǎo)軌副的材料選擇導(dǎo)軌副的材料選擇滑動導(dǎo)軌常用材料有鑄鐵、鋼、有色金屬和塑料等滑動導(dǎo)軌常用材料有鑄鐵、鋼、有色金屬和塑料等 1)1)鑄鐵鑄鐵 鑄鐵有良好的耐磨性、抗振性和工藝性。常用鑄鑄鐵有良好的耐磨性、抗振性和工藝性。常用鑄鐵的種類有：鐵的種類有：（1 1）灰鑄鐵）灰鑄鐵 一般選擇一般選擇HT200HT200，用于手工刮研、中等精度和，用于手工刮研、中等精度和運(yùn)動速度較低的導(dǎo)軌，硬度在運(yùn)動速度較低的導(dǎo)軌，硬度在HB180HB180以上；以上； （2 2）孕育鑄鐵）孕育鑄鐵 把硅鋁孕育劑加入鐵水而得，耐磨性高于把硅鋁孕育劑加入鐵水而得，耐磨性高于灰鑄鐵；灰鑄鐵；

17、 （3 3）合金鑄鐵）合金鑄鐵3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 鑄鐵導(dǎo)軌的熱處理方法，通常有接觸電阻淬火和中高頻感鑄鐵導(dǎo)軌的熱處理方法，通常有接觸電阻淬火和中高頻感應(yīng)淬火。接觸電阻淬火，淬硬層為應(yīng)淬火。接觸電阻淬火，淬硬層為0.150.2mm0.150.2mm。硬度可達(dá)。硬度可達(dá)HRC55HRC55。中高頻感應(yīng)淬火，。中高頻感應(yīng)淬火， 淬硬層為淬硬層為23mm23mm，硬度可達(dá)，硬度可達(dá)HRC4855HRC4855，耐磨性可提高二倍，但在導(dǎo)軌全長上依次淬火，耐磨性可提高二倍，但在導(dǎo)軌全長上依次淬火易產(chǎn)生變形，全長上同時淬火需要相應(yīng)的設(shè)備。易產(chǎn)生變形，全長上同時淬火需要相應(yīng)的設(shè)備。3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 2)2)鋼鋼 鑲

18、鋼導(dǎo)軌的耐磨性較鑄鐵可提高五倍以上。常用的鑲鋼導(dǎo)軌的耐磨性較鑄鐵可提高五倍以上。常用的鋼有：鋼有：9Mn2V9Mn2V、CrWMnCrWMn、GCr15GCr15、T8AT8A、4545、40Cr40Cr等采用表面等采用表面淬火或整體淬硬處理，硬度為淬火或整體淬硬處理，硬度為5258HRC5258HRC；20Cr20Cr、20CrMnTi20CrMnTi、1515等滲碳淬火，滲碳淬硬至等滲碳淬火，滲碳淬硬至5662HRC5662HRC；38CrMoAlA38CrMoAlA等采用等采用氮化處理。氮化處理。3)3)有色金屬有色金屬 常用的有色金屬有黃銅常用的有色金屬有黃銅HPb59-lHPb59-

19、l，錫青銅，錫青銅ZCuSn6Pb3Zn6ZCuSn6Pb3Zn6，鋁青銅，鋁青銅ZQAl9-2ZQAl9-2和鋅合金和鋅合金ZZn-Al10-5ZZn-Al10-5，超，超硬鋁硬鋁LC4LC4、鑄鋁、鑄鋁ZL106ZL106等，其中以鋁青銅較好。等，其中以鋁青銅較好。3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 4)4)塑料塑料 鑲裝塑料導(dǎo)軌具有耐磨性好鑲裝塑料導(dǎo)軌具有耐磨性好( (但略低于鋁青銅但略低于鋁青銅) )，抗振性能好，工作溫度適應(yīng)范圍廣抗振性能好，工作溫度適應(yīng)范圍廣(-200+260)(-200+260)，抗撕，抗撕傷能力強(qiáng)，動、靜摩擦系數(shù)低、差別小，可降低低速運(yùn)動傷能力強(qiáng)，動、靜摩擦系數(shù)低、差別小，可降低低

20、速運(yùn)動的臨界速度，加工性和化學(xué)穩(wěn)定件好，工藝簡單，成本低的臨界速度，加工性和化學(xué)穩(wěn)定件好，工藝簡單，成本低等優(yōu)點(diǎn)。目前在各類機(jī)床的動導(dǎo)軌及圖形發(fā)生器工作臺的等優(yōu)點(diǎn)。目前在各類機(jī)床的動導(dǎo)軌及圖形發(fā)生器工作臺的導(dǎo)軌上都有應(yīng)用。塑料導(dǎo)軌多與不淬火的鑄鐵導(dǎo)軌搭配。導(dǎo)軌上都有應(yīng)用。塑料導(dǎo)軌多與不淬火的鑄鐵導(dǎo)軌搭配。3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 導(dǎo)軌的使用壽命取決于導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)、材料、制造質(zhì)量、熱導(dǎo)軌的使用壽命取決于導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)、材料、制造質(zhì)量、熱處理方法、以及使用與維護(hù)。提高導(dǎo)軌的耐磨性，使其在處理方法、以及使用與維護(hù)。提高導(dǎo)軌的耐磨性，使其在較長時期內(nèi)保持一定的導(dǎo)向精度，就能延長設(shè)備的使用壽較長時期內(nèi)保持一定的導(dǎo)向精度

21、，就能延長設(shè)備的使用壽命。常用的提高導(dǎo)軌耐磨性的方法有：采用鑲裝導(dǎo)軌、提命。常用的提高導(dǎo)軌耐磨性的方法有：采用鑲裝導(dǎo)軌、提高導(dǎo)軌的精度與改善表面粗糙度、采用卸荷裝置減小導(dǎo)軌高導(dǎo)軌的精度與改善表面粗糙度、采用卸荷裝置減小導(dǎo)軌單位面積上的壓力單位面積上的壓力( (即比壓即比壓) )等。等。3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 4 4 滾動導(dǎo)軌副滾動導(dǎo)軌副1)1)滾動導(dǎo)軌的特點(diǎn)滾動導(dǎo)軌的特點(diǎn) （1 1）滾動直線導(dǎo)軌副是在滑塊與導(dǎo)軌之間放入適當(dāng)?shù)匿撉?，）滾動直線導(dǎo)軌副是在滑塊與導(dǎo)軌之間放入適當(dāng)?shù)匿撉?，使滑塊與導(dǎo)軌之間的滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦，大大降低二者使滑塊與導(dǎo)軌之間的滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦，大大降低二者之間的運(yùn)動摩擦阻力，

22、從而獲得：之間的運(yùn)動摩擦阻力，從而獲得： 動、靜摩擦力之差很小，隨動性極好動、靜摩擦力之差很小，隨動性極好 驅(qū)動功率大幅度下降，只相當(dāng)于普通機(jī)械的十分之一；驅(qū)動功率大幅度下降，只相當(dāng)于普通機(jī)械的十分之一； 與與V V型十字交叉滾子導(dǎo)軌相比，摩擦阻力可下降約型十字交叉滾子導(dǎo)軌相比，摩擦阻力可下降約4040倍；倍； 能實現(xiàn)高定位精度和重復(fù)定位精度；能實現(xiàn)高定位精度和重復(fù)定位精度； 適應(yīng)高速直線運(yùn)動，其瞬時速度比滑動導(dǎo)軌提高約適應(yīng)高速直線運(yùn)動，其瞬時速度比滑動導(dǎo)軌提高約1010倍；倍； 能實現(xiàn)無間隙運(yùn)動，提高機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動剛度。能實現(xiàn)無間隙運(yùn)動，提高機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動剛度。3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) （2）承載能力

23、大）承載能力大 其滾道采用圓弧形式，增大了滾動體與圓其滾道采用圓弧形式，增大了滾動體與圓弧滾道接觸面積，從而大大地提高了導(dǎo)軌的承載能力，可弧滾道接觸面積，從而大大地提高了導(dǎo)軌的承載能力，可達(dá)到平面滾道形式的達(dá)到平面滾道形式的13倍。倍。（3）剛性強(qiáng)）剛性強(qiáng) 在該導(dǎo)軌制作時，常需要預(yù)加載荷，這使導(dǎo)軌在該導(dǎo)軌制作時，常需要預(yù)加載荷，這使導(dǎo)軌系統(tǒng)剛度得以提高。系統(tǒng)剛度得以提高。 （4）壽命長）壽命長 由于是純滾動，摩擦系數(shù)為滑動導(dǎo)軌的由于是純滾動，摩擦系數(shù)為滑動導(dǎo)軌的l50左右，磨損小，因而壽命長，功耗低。左右，磨損小，因而壽命長，功耗低。 （5）成對使用導(dǎo)軌副時，具有）成對使用導(dǎo)軌副時，具有“誤差

24、均化效應(yīng)誤差均化效應(yīng)”。3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) （6）傳動平穩(wěn)可靠）傳動平穩(wěn)可靠 由于摩接力小，動作輕便，因而定位精由于摩接力小，動作輕便，因而定位精度高，微量移動靈活準(zhǔn)確。度高，微量移動靈活準(zhǔn)確。（7）具有結(jié)構(gòu)自調(diào)整能力）具有結(jié)構(gòu)自調(diào)整能力 裝配調(diào)整容易，因此降低了對配裝配調(diào)整容易，因此降低了對配件加工精度要求。件加工精度要求。（8）導(dǎo)軌采用表面硬化處理，使導(dǎo)軌具有良好的耐磨性；）導(dǎo)軌采用表面硬化處理，使導(dǎo)軌具有良好的耐磨性；心部保持良好的機(jī)械性能。心部保持良好的機(jī)械性能。（9）簡化了機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計和制造。）簡化了機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計和制造。3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 2)2)滾動直線導(dǎo)軌的分類滾動直線導(dǎo)軌的分類（1

25、 1）按滾動體的形狀分類）按滾動體的形狀分類 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) （2 2）按導(dǎo)軌截面形狀分類）按導(dǎo)軌截面形狀分類 右上圖所示為四方向等載荷式，右上圖所示為四方向等載荷式，導(dǎo)軌截面為矩形，承載時各方導(dǎo)軌截面為矩形，承載時各方向受力大小相等。梯形截面如向受力大小相等。梯形截面如下圖所示，導(dǎo)軌能承受較大的下圖所示，導(dǎo)軌能承受較大的垂直載荷，而其它方向的承載垂直載荷，而其它方向的承載能力較低，但對于安裝基準(zhǔn)的能力較低，但對于安裝基準(zhǔn)的誤差調(diào)節(jié)能力較強(qiáng)誤差調(diào)節(jié)能力較強(qiáng)箭頭粗細(xì)表示受力大小矩形導(dǎo)軌 梯形導(dǎo)軌3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) （3 3）按滾道溝槽形狀分類）按滾道溝槽形狀分類 有單圓弧和雙圓弧二種，見右有單圓弧和

26、雙圓弧二種，見右圖。單圓弧溝槽為二點(diǎn)接觸，圖。單圓弧溝槽為二點(diǎn)接觸，如右上圖所示。雙圓弧溝槽為如右上圖所示。雙圓弧溝槽為四點(diǎn)接觸，如右下圖所示。前四點(diǎn)接觸，如右下圖所示。前者運(yùn)動摩擦和安裝基準(zhǔn)平均作者運(yùn)動摩擦和安裝基準(zhǔn)平均作用比后者要小，但其靜剛度比用比后者要小，但其靜剛度比后者稍差。后者稍差。3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3 3滾動直線導(dǎo)軌的有關(guān)計算滾動直線導(dǎo)軌的有關(guān)計算循環(huán)式直線導(dǎo)軌副的承載能力用額定動載荷循環(huán)式直線導(dǎo)軌副的承載能力用額定動載荷CaCa和額定靜載荷和額定靜載荷CoaCoa表示。其額定壽命表示。其額定壽命L L用下式計用下式計 3hzS10L60nl2L式中：式中： 額定壽命（額定壽命（k

27、mkm）；）； 行程長度（行程長度（m m）；）； 每分鐘往復(fù)次數(shù)；每分鐘往復(fù)次數(shù)； 小時為單位的額定壽命。小時為單位的額定壽命。LSlznhL3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 額定壽命額定壽命L L與額定動載荷與額定動載荷CaCa的關(guān)系式可表示為：的關(guān)系式可表示為： KPCfffffLawacth其中：其中： 實際工作載荷實際工作載荷(kN(kN) )； 指數(shù)，滾珠，指數(shù)，滾珠， 滾子滾子 額定壽命單位，滾珠，額定壽命單位，滾珠， 滾子滾子 硬度系數(shù)，硬度系數(shù)， 溫度系數(shù)，查表溫度系數(shù)，查表1 1； 接觸系數(shù)，查表接觸系數(shù)，查表2 2； 精度系數(shù)，查表精度系數(shù)，查表3 3； 載荷系數(shù)，查表載荷系數(shù)，查表4 4

28、；P3K)(50 kmK )(100 kmK 3/106 . 358HRCfh滾道實際硬度hfcftfafwf3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) tf工作溫度（工作溫度（） 1001.001001500.901502000.732002500.60cf3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 每根導(dǎo)軌上的滑塊數(shù)每根導(dǎo)軌上的滑塊數(shù)11.0020.8130.7240.6650.61cf3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) af精度精度系數(shù)系數(shù)CDEFGH1.01.00.90.90.80.73.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) wf工作條件工作條件無外部沖擊或振動的低速運(yùn)動場合，速無外部沖擊或振動的低速運(yùn)動場合，速度小于度小于15m/min11.5無明顯沖擊或振動的中速運(yùn)動場合，速無明顯

29、沖擊或振動的中速運(yùn)動場合，速度小于度小于60m/min1.52有外部沖擊或振動的高速運(yùn)動場合，速有外部沖擊或振動的高速運(yùn)動場合，速度大于度大于60m/min23.5wf3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 表表31滑動摩擦導(dǎo)軌截面的常用形式滑動摩擦導(dǎo)軌截面的常用形式3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.

30、3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 滑動摩擦導(dǎo)軌截面的常用形式有哪些？各有什么特點(diǎn)？滑動摩擦導(dǎo)軌截面的常用形式有哪些？各有什么特點(diǎn)？應(yīng)用場合有哪些？滾動導(dǎo)軌有哪幾種常見的形式？各有什應(yīng)用場合有哪些？滾動導(dǎo)軌有哪幾種常見的形式？各有什么特點(diǎn)？滾動導(dǎo)軌與滑動導(dǎo)軌相比有什么特點(diǎn)？么特點(diǎn)？滾動導(dǎo)軌與滑動導(dǎo)軌相比有什么特點(diǎn)？3.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.4 執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)3.4.2電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu)電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu)3.4.2電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu)電磁執(zhí)行