導(dǎo)軌的選型及計算

導(dǎo)軌的選型及計算按結(jié)構(gòu)特點和摩擦特性劃分的導(dǎo)軌類型見表6-1[5],各類導(dǎo)軌的主要特點及應(yīng)用列于表中。表6-1導(dǎo)軌類型特點及應(yīng)用導(dǎo)軌類型主要特點應(yīng)用導(dǎo)軌類型主要特點應(yīng)用滑動導(dǎo)軌1,結(jié)構(gòu)簡單,使用維修方便。2,未形成完全液體摩擦?xí)r低速易爬行3,磨損大壽命低,運動精度不穩(wěn)定普通機床,冶金設(shè)備上應(yīng)用普遍滾動導(dǎo)軌1,運動靈敏度高,低速運動平穩(wěn)性好,定位精度高。2,精度保持性好,磨損少,壽命長。3,剛性和抗振性差,結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本高,要求良好的保護廣泛用于各類精密機床,數(shù)控機床,紡織機械等塑料導(dǎo)軌1,動導(dǎo)軌表面貼塑料軟帶等與鑄鐵或鋼導(dǎo)軌搭配,摩擦系數(shù)小,且動靜摩擦系數(shù)搭配,不易爬行,抗摩擦性能好。2,貼塑工藝簡單。3,剛度較低,耐熱性差容易蠕變主要應(yīng)用與中大型機床壓強不大的導(dǎo)軌應(yīng)用日益廣泛動壓導(dǎo)軌1,速度高(90m/min~600m/min),形成液體摩擦2,阻尼大,抗陣性好3,結(jié)構(gòu)簡單,不需復(fù)雜供油系統(tǒng),使用維護方便4,油膜厚度隨載荷與速度而變化。影響加工精度,低速重載易出現(xiàn)導(dǎo)軌面接觸主要用語速度高,精度要求一般的機床主運動導(dǎo)軌鑲鋼,鑲金屬導(dǎo)軌1,在支撐導(dǎo)軌上鑲裝有一定硬度的不鋼板或鋼帶,提高導(dǎo)軌耐磨性,改善摩擦或滿足焊接床身結(jié)構(gòu)需要。2,在動導(dǎo)軌上鑲有青銅只類的金屬防止咬合磨損,提高耐磨性,運動平穩(wěn)精度高鑲鋼導(dǎo)軌工藝復(fù)雜,成本高。常用于重型機床如立車,龍門銑床的導(dǎo)軌上靜壓導(dǎo)軌1,摩擦系數(shù)很小,驅(qū)動力小。2,低速運動平穩(wěn)性好3,承載能力大,剛性,吸陣性好4,需要一套液壓裝置,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,調(diào)整困難各種大型,重型機床,精密機床,數(shù)控機床的工作臺6.1初選導(dǎo)軌型號及估算導(dǎo)軌長度X方向初選導(dǎo)軌型號為[6]具體數(shù)據(jù)見《機械設(shè)計手冊》9-149Y方向初選導(dǎo)軌型號為導(dǎo)軌的運動條件為常溫，平穩(wěn)，無沖擊和震動為何選用滾動直線導(dǎo)軌副：1）滾動直線導(dǎo)軌副動靜摩擦力之差很小，摩擦阻力小，隨動性極好。有利于提高數(shù)控系統(tǒng)的響應(yīng)速度和靈敏度。驅(qū)動功率小，只相當(dāng)普通機械的十分之一。2）承載能力大，剛度高。3）能實現(xiàn)高速直線運動，起瞬時速度比滑動導(dǎo)軌提高10倍。4）采用滾動直線導(dǎo)軌副可簡化設(shè)計，制造和裝配工作，保證質(zhì)量，縮短時間，降低成本。導(dǎo)軌的長度：由于導(dǎo)軌長度影響工作臺的工作精度和高度，一般可根據(jù)滑塊導(dǎo)向部分的長度來確定導(dǎo)軌長度。其公式為：L=H+S+△l-S1-S2由此公式估算出Lx=940mm,Ly=1090mm其中L—導(dǎo)軌長度H—滑塊的導(dǎo)向面長度S—滑塊行程△l—封閉高度調(diào)節(jié)量S1—滑塊到上死點時，滑塊露出導(dǎo)軌部分的長度S2—滑塊到下死點時，滑塊露出導(dǎo)軌部分的長度6.2計算滾動導(dǎo)軌副的距離額定壽命X方向的導(dǎo)軌計算X方向初選導(dǎo)軌型號為，查表9.3-73[1]得，這種導(dǎo)軌的額定動，靜載荷分別為Ca=13.6kN,Coa=20.3kN。4個滑塊的載荷按表9.3-48序號1的載荷計算式計算。其中工作臺的最大重量為:G=100×9.8=980NF1=F2=F3=F4=1/4（G1+F）=250N1)滾動導(dǎo)軌的額定壽命計算公式[6]為：L=（fhftfcfaCa/fwPc）K=27166km式中L——額定壽命（km）；Ca——額定動載荷（KN）；P——當(dāng)量動載荷（KN）；Fmax——受力最大滑塊所受的載荷（KN）；Z——導(dǎo)軌上的滑塊數(shù)；導(dǎo)軌的幾何精度主要是指導(dǎo)軌的直線度和導(dǎo)軌間的平行度,垂直度等。具體相關(guān)的幾何精度參閱有關(guān)機械的精度標(biāo)準(zhǔn)。本機構(gòu)導(dǎo)軌精度取3級。6.5導(dǎo)軌設(shè)計和使用注意事項正確合理地設(shè)計和使用滾動直線導(dǎo)軌副,可以提高耐用度和精度保持性,減少維修和保養(yǎng)時間。為此,應(yīng)注意如下事項:1)盡量避免力矩和偏心載荷的作用滾動直線導(dǎo)軌副樣本中給出的額定動,靜載荷,都是在各個滾珠受載均勻的理想狀態(tài)下算出的。因此,必須十分注意避免力矩載荷和偏心載荷。否則,一部分滾珠承受的載荷,有可能超過計算Ca值時確定的許用接觸應(yīng)力,導(dǎo)致過早的疲勞破壞或產(chǎn)生壓痕并出現(xiàn)振動,噪聲,降低移動精度等現(xiàn)象。2)提高剛度,減少振動適當(dāng)預(yù)緊可以提高剛度,均化滾動體的受力從而提高壽命,并在一定程度上提高阻尼。但是預(yù)緊力過大會增加導(dǎo)軌副的摩擦阻力,增加發(fā)熱,降低使用壽命。因此預(yù)緊力有其最佳值。滾動支承的阻尼較小,因此要盡可能使它承受恒定的載荷。有過大的振動和沖擊載荷的場合不宜應(yīng)用直線滾動導(dǎo)軌副。為了減少振動,可以在移動的工作臺上加裝減振裝置。條件許可時可安裝鎖緊裝置,加工時把不移動的工作臺固定。3)降低加速度的影響直線滾動導(dǎo)軌副的移動速度可以高達600m/min。起動和停止時,將產(chǎn)生一個力矩,使部分滾動體受載過大,造成破壞。因此,如果加速度較大,應(yīng)采取以下措施:減輕被移動物體的質(zhì)量,降低物體的重心,采取多級制動以降低加速度,在啟動和制動時,增加阻尼裝置等。4）導(dǎo)軌防護=1\*GB3①固定保護：利用導(dǎo)軌中移動件倆端的延長物保護導(dǎo)軌。=2\*GB3②刮屑板：利用毛氈或耐油橡膠制成與導(dǎo)軌形狀相吻合的刮條，使之刮走落在導(dǎo)軌上的灰塵，切屑等。5)注意潤滑和防塵