机电一体化技术讲稿(I)

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1、复习挠性传动部件的特点—1.同步带：传动比准确、效率高、噪音低、平稳、吸震、方便。2.钢带：3.绳轮：挠性传动部件的结构挠性传动部件的工作原理；间歇传动部件的特点—棘轮、槽论、蜗形凸轮。间歇传动部件的结构；间歇传动部件的工作原理；导向支承部件的设计与选择导轨副的组成、种类及其应满足的要求—爬行现象。导轨副的设计内容本次课的任务滑动导轨副的结构及其类型选择导轨副的截面形状及其特点导轨副的组合形式导轨副间隙的调整导轨副材料的选择提高导轨副耐磨性的措施静压导轨副工作原理滚动导轨副的类型与选择直线运动滚动导轨副的

2、特点及要求滚动导轨副的分类2.2.2滑动导轨副的结构及其类型选择1．导轨副的截面形状及其特点1．导轨副的截面形状及其特点(1)三角形导轨：该导轨在垂直载荷的作用下，磨损后能自动补偿，不会产生间隙，故导向精度较高。(2)矩形导轨：磨损后不能自动补偿，水平和垂直方向上的位置各不相关，即一方向上的调整不会影响到另一方向的位移，因此安装调整均较方便。(3)燕尾形导轨：磨损后不能自动补偿间隙，高度小，结构紧凑，可以承受颠覆力矩。但刚度较差，摩擦力较大，制造、检验和维修都不方便。(4)圆形导轨：磨损后很难调整和补偿间

3、隙。不能承受大的扭矩。2．导轨副的组合形式(1)双三角形导轨特点：导向性和精度保持性高，接触刚度好。但工艺性差。用于精度要求较高的机床设备(2)矩形和矩形组合制造调整简单承载能力大导向精度低高的平行度，加工测量方便导向精度高(3)三角形和矩形组合导向性好，制造方便，刚性好，但是磨损不均匀(4)三角形和平面导轨组合摩擦阻力不一致，容易产生力矩，造成三角形导轨对角接触，影响运动的导向精度，不能克服颠覆力矩。(5)燕尾形导轨及其组合A、整体式燕尾导轨：B、装配式燕尾导轨：制造调试方便C、燕尾与矩形组合式导轨：调

4、整方便、承受力矩大。3．导轨副间隙的调整常用的调整方法有压板和镶条法两种方法。压板调整的方法：平镶条与斜镶条调整导轨侧面间隙的结构。平镶条调整导轨侧面间隙，受力不均匀斜镶条调整导轨侧面间隙，刚性好，加工困难4．导轨副材料的选择导轨常用材料有铸铁、钢、有色金属和塑料等。常使用铸铁—铸铁、铸铁—钢的导轨。(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，成本低等。常用的铸铁有：灰铸铁、耐磨铸铁。常用的耐磨铸铁有：高磷铸铁、低合金铸铁、稀土铸铁、孕育铸铁。(2)钢：常用的钢有45号、40Cr、T8A

5、、T10A、GCrl5、GCrl5SiMn等。(3)有色金属：常用的有色金属有黄铜HPb59—1，锡青铜ZQSn6—6—3，铝青铜ZQAl9—2和锌合金ZZn—A110—5，超硬铝Lc4、铸铝Z16等，其中以铝青铜较好。(4)塑料：镶装塑料导轨具有耐磨性好(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，可降低低速运动的临界速度，加工性和化学稳定性好，工艺简单，成本低等优点。(5)导轨材料的搭配为了提高导轨的耐磨性，动导轨和支承导轨应具有不同的硬度。5．提高导轨副

6、耐磨性的措施(1)采用镶装导轨：镶钢导轨如图;塑料、喷涂、有色金属。(2)提高导轨的精度与改善表面粗糙度：减少摩擦和磨损。(3)减小导轨单位面积上的压力(即比压)：减少重量、增大接触面积、采用卸荷装置。三、静压导轨副工作原理静压卸荷导轨工作原理四、滚动导轨副的类型与选择1．直线运动滚动导轨副的特点及要求：特点：①摩擦系数小，运动灵活。②动、静摩擦系数基本相同，因而启动阻力小，不易产生爬行。③可以预紧，刚度高。④寿命长。⑤精度高。⑥润滑方便，⑦由专业厂生产，可以外购选用。缺点是：导轨面与滚动体是点接触或线接

7、触，抗振性差，接触应力大；对导轨的表面硬度、表面形状、精度和滚动体的尺寸精度要求高，若滚动体的直径不一致，导轨表面有高低，会使运动部件倾斜，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是：(1)导向精度。导向精度是导轨副最基本的性能指标。移动件在沿导轨运动时，不论有无载荷，都应保证移动轨迹的直线性及其位置的精确性。这是保证机床运行工作质量的关键。(2)耐磨性。导轨副应在预定的使用期内，保持其导向精度。精密滚动导轨副的主要失效形式是磨损。

8、因此耐磨性是衡量滚动导轨副性能的主要指标之一。(3)刚度。为了保证足够的刚度，应选用最合适的导轨类型，尺寸及其组合。选用可调间隙和预紧的导轨副可以提高刚度。(4)工艺性。导轨副要便于装配、调整、测量、防尘、润滑和维修保养。2.滚动导轨副的分类直线运动滚动导轨副的滚动体有循环的和不循环的两种类型。根据直线运动导轨，这两种类型又将导轨副分成多种型式，如表所示。(1)滚动体不循环的滚动导轨副摩擦阻力小承载能力差，刚度低(2)滚动体循