213导向支承部件的选择与设计.ppt

213导向支承部件的选择与设计
2. 导轨副应满足的基本要求
（2）刚度
导轨的刚度：导轨抵抗外载荷的能力，从而不影响导向部件的导向精度（运动精度）。
通常分为：静刚度 —— 抵抗恒定载荷的能力。
动刚度 采用闭式压板结构时，可承受颠覆力矩。
三角形与矩形导轨、平面导轨组合
(4)燕尾形导轨及其组合
特点：
整体式燕尾导轨导向精度高，调整方便，承载能力强，制造困难
装配式导轨，制造调整方便，承载能力与整体式燕尾导轨相比较弱
燕尾导轨与矩形导轨组合，兼有调整方便，承载能力较强等优点。
1－斜镶条 ；2－压板；3－直镶条
燕尾形导轨及其组合的间隙调整
整体式燕尾形导轨
装配式燕尾形导轨
燕尾形与矩形导轨组合

为保证导轨正常工作，导轨滑动表面之间应保持适当的间隙，且导轨长期使用后，会因磨损而增大间隙，故导轨应有间隙调整装置。
常用的调整方法有压板和镶条法两种。
对燕尾形导轨可采用镶条(垫片)方法同时调整垂直和水平两个方向的间隙。
对矩形导轨可采用修刮压板，修挂调整垫片的厚度或调整螺钉的方法进行间隙的调整。

矩形导轨垂直方向间隙的调整
矩形导轨垂直方向间隙的调整
1－压板 ；2－结合面；3－调整螺钉；4－调整垫片
矩形和燕尾形导轨水平间隙的调整
矩形和燕尾形导轨水平间隙的调整

三角形导轨的上滑动面能自动补偿，下滑动面的间隙调整和矩形导轨的下压板调整底面间隙相同。
圆形导轨的间隙不能调整。

导轨副材料选择的基本要求：
应具有高的耐磨性、减振性、热稳定性以及易于生产制造。

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
常用铸铁：灰铸铁、耐磨铸铁（高磷铸铁、低合金铸铁、稀土铸铁、孕育铸铁）

2）钢
为了提高导轨的耐磨性，可以采用淬硬的钢导轨
3）有色金属

4）塑料
镶装塑料导轨耐磨性好(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
加工性和化学稳定性好，工艺简单，成本低。
塑料导轨多与不淬火的铸铁导轨搭配。
4）塑料
导轨板：在钢板上烧结球状青铜颗粒并浸渍聚四***乙烯塑料的板材。
这种塑料导轨板既具有聚四***乙烯的摩擦特性，又具有青铜和钢铁的刚性与导热性。
聚四***乙烯自润滑性能优异，适用于润滑不良或无法润滑的导轨面上。
5）导轨材料的搭配
动－定导轨为软—硬材料组合。
如：铸铁—淬火铸铁、铸铁—钢导轨、有色金属—钢导轨、塑料—钢导轨等。
滑动导轨常用材料的搭配
5. 提高导轨副耐磨性的措施
1) 采用镶装导轨
提高导轨的耐磨性，又使导轨的制造工艺简单，修理方便，成本低
在支承导轨(如底座、床身等)上镶装淬硬钢条、钢板或钢带；在动导轨上镶装塑料或有色金属板。
除镶装塑料导轨外，还可用喷涂塑料导轨（锦纶1010和低压聚乙烯粉末，～1mm）
5. 提高导轨副耐磨性的措施
2)提高导轨的精度与改善表面粗糙度
3）减小导轨单位面积上的压力(即比压)
减轻运动部件的重量和增大导轨支承面的面积。
采用卸荷装置，即在导轨载荷相反方向增加弹簧或液压作用力，抵消导轨所受部分载荷。
三、滚动导轨副的类型与选择
组成：带沟槽的静导轨和动导轨、滚动体以及滚动体隔离元件等组成。
类型：
按运动形式 —— 直线导轨和回转导轨。
按滚动体形状——滚珠滚动导轨副、圆柱（滚针）滚动导轨副、圆锥滚动导轨副等。
按滚道截面形状—— 平面导轨、三角形导轨、圆弧形导轨等。
按滚动体的循环方式——非循环导轨和循环导轨。

滚动导轨的优点
摩擦系数小（～）
动静摩擦系数基本相同
可预紧，刚度高
寿命长
润滑方便，可用脂润滑，一次装填，长期使用
由专业厂家生产，可外购
滚动导轨的缺点
导轨与滚动体间为线接触或点接触，抗振性查，接触应力大
对导轨表面硬度、表面形状精度、滚动体尺寸精度要求高，滚动体直径不一致会产生振动，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
导向精度。是导轨副最基本的性能指标。各种机床对导轨副本身平面度、垂直度及等高、等距的要求都有规定或标准。
耐磨性。导轨副应在预定的使用期内，保持其导向精度。精密传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。
刚度。选用可调间隙和预紧的导轨副可以提高刚度。
工艺性。要便于装配、调整、测量、防尘