导轨设计实用教案.ppt

§ 导轨设计(shèjì)
导轨概述
导轨基本(jīběn)结构
导轨间隙的调整
导轨副的材料选择与技术要求
滚动导轨副
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导轨概述(ɡài shù)
各种机械运行时，由导轨副保证执行件的正确运动轨迹(guǐjì)，并影响执行件的运动特性。导轨副包括运动导轨和支承导轨两部分。支承导轨用以支承和约束运动导轨，使之按功能要求作正确的运动。
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1) 按导轨副运动(yùndòng)导轨的轨迹分类
(a)直线(zhíxiàn)运动导轨副 支承导轨约束了运动导轨的五个自由度仅保留沿给定方向的直线(zhíxiàn)移动自由度。
(b)旋转运动导轨副 支承导轨约束了运动导轨的五个自由度，仅保留绕给定轴线的旋转运动自由度。
2)按导轨副导轨面间的摩擦性质(xìngzhì)分类
（a）滑动摩擦导轨副；
（b）滚动摩擦导轨副；
（c）流体摩擦导轨副。
一、 导轨副的种类
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3)按导轨副结构(jiégòu)分类
（a）开式导轨 必须借助运动件的自重或外载荷，才能保证在一定的空间位置(wèi zhi)和受力状态下，运动导轨和支承导轨的工作面保持可靠的接触，从而保证运动导轨的规定运动。
（b）闭式导轨 借助导轨副本身的封闭式结构，保证在变化的空间位置(wèi zhi)和受力状态下，运动导轨和支承导轨的工作面都能保持可靠的接触，从而保证运动导轨的规定运动。
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开式导轨
闭式导轨
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4)．按直线运动导轨副的基本截面(jiémiàn)形状分类
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类型
矩 形
三 角 形
燕 尾 形
圆 形
特点
制造简单，刚度和承载能力大；
水平方向和垂直方向上的位移互不影响，安装、调整方便；
导向面磨损后不能自动补偿间隙。
在垂直载荷作用下，导轨磨损后能自动补偿，导向性好；
压板面需有间隙调整装置；
顶角增大，承载力增加，但导向精度差。
磨损后不能自动补偿间隙，需用间隙调整装置；
两燕尾面起压板面作用，用一根镶条就可调整水平、垂直方向的间隙；
导轨制造、检验和修理较复杂
摩擦阻力大。
制造简单，内孔可珩磨，外圆经过磨削可达到精密配合；
磨损后调整间隙困难。
应用
普通精度或重型的机电设备。
导向精度要求高的场合
一般用于要求高度小的多层移动组合部件。
用于同时作移动和转动的场合。
不同截面形状(xíngzhuàn)导轨的特点
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基本
要求
其他
方面
低速运动平稳性
刚 度
耐磨性
导向
精度
垂直面内的直线度
水平面内的直线度
两导轨之间平行度
运动部件沿导轨运动时的准确度。
在长期使用中保持其导向精度的能力。
导轨在外载荷作用下抵抗变形的能力。
导轨低速运动或微量位移时不出现爬行现象。
结构简单、工艺性好。
二、基本(jīběn)要求
爬行：导轨低速运动(yùndòng)时，速度不是匀速，而是时快时慢，时走时停。
原因：静摩擦系数大于动摩擦系数。
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注：“－”为支承(zhī chénɡ)面，“－”为导向面，“－”为压板面
不需要镶条调整(tiáozhěng)间隙，接触刚度好；
导向性和精度保持性好；
工艺性差，加工、检验和维修不方便。
常用于在精度(jīnɡ dù)要求较高的机电设备。
一、双三角形导轨的组合
导轨基本结构
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二、三角形－平面(píngmiàn)导轨
三角形导向(dǎo xiànɡ)，用矩形导轨承载，应用广泛。
但若两根导轨上载荷相等，则摩擦力不同，合力可能不通过两个导轨中心；若驱动力矩不合理，易形成力偶，因此设计时应尽量使驱动力矩通过摩擦力的合力。
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