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直線同步電機

滑動摩擦導軌的類型及結構特點

發布日期:2022-04-17 點擊率:364

    按導軌承導面的截面形狀,滑動導軌可分為圓柱面導軌和棱柱面導軌(圖1)。其中凸形導軌不易積存切屑、臟物,但也不易保存潤滑油,故宜作低速導軌,例如車床的床身導軌。凹形導軌則相反,可作高速導軌,如磨床的床身導軌,但需有良好的保護裝置,以防切屑、臟物掉入。





圖2 圓柱面導軌

    在圖2所示的結構中,支臂3和立柱5構成圓柱面導軌。立柱5的圓柱面上加工有螺紋槽,轉動螺母1即可帶動支臂3上下移動,螺釘2用于鎖緊,墊塊4用于防止螺釘2壓傷圓柱表面。



    在多數情況下,圓柱面導軌的運動件不允許轉動,為此,可采用各種防轉結構。最簡單的防轉結構是在運動件和承導件的接觸表面上作出平面、凸起或凹槽。圖3a、b、c是這種防轉結構的幾個例子。利用輔助導向面可以更好地限制運動件的轉動(圖3d),適當增大輔助導向面與基本導向面之間的距離,可減小由導軌間的間隙所引起的轉角誤差。當輔助導向面也為圓柱面時,即構成雙圓柱面導軌(圖3e),它既能保證較高的導向精度,又能保證較大的承載能力。


圖 4 三角形導軌


    (3)矩形導軌 矩形導軌可以做得較寬,因而承載能力和剛度較大。優點是結構簡單制造、檢驗、修理較易。缺點是磨損后不能自動補償間隙,導向精度不如三角形導軌。

    圖5所示結構是將矩形導軌的導向面A與承載面B、C分開,從而減小導向面的磨損,有利于保持導向精度。圖5a中的導向面A是同一導軌的內外側,兩者之間的距離較小,熱膨脹變形較小,可使導軌的間隙相應減小,導向精度較高。但此時兩導軌面的摩擦力將不相同,因此應合理布置驅動元件的位置,以避免工作臺傾斜或被卡住。圖5b所示結構以兩導軌面的外側作為導向面,克服了上述缺點,但因導軌面間距離較大,容易受熱膨脹的影響,要求間隙不宜過小,從而影響導向精度。




圖1 滑動摩擦導軌截面形狀

    1、圓柱面導軌



    圓柱面導軌的優點是導軌面的加工和檢驗比較簡單,易于達到較高的精度;缺點是對溫度變化比較敏感,間隙不能調整。



圖3 有防轉結構的圓柱面導軌

    為了提高圓柱面導軌的精度,必須正確選擇圓柱面導軌的配合。當導向精度要求較高時,常選用H7/f7或H7/S6配合。當導向精度要求不高時,可選用H8/f7或H8/s7配合。若儀器在溫度變化不大的環境下工作,可按H7/h6或H7巧s6配合加工,然后再進行研磨直到能夠平滑移動時為止。



    導軌的表面粗糙度可根據相應的精度等級決定。通常,被包容零件外表面的粗糙度小于包容件的內表面的粗糙度。


    2、棱柱面導軌

    常用的棱柱面導軌有三角形導軌、矩形導軌、燕尾形導軌以及它們的組合式導軌。



    (1)雙三角形導軌 如圖4a所示兩條導軌同時起著支承和導向作用,故導軌的導向精度高,承載能力大,兩條導軌磨損均勻,磨損后能自動補償間隙,精度保持性好。但這種導軌的制造、檢驗和維修都比較困難,因為它要求四個導軌面都均勻接觸,刮研勞動量較大。此外,這種導軌對溫度變化比較敏感。            

    (2)三角形一平面導軌(圖4b) 這種導軌保持了雙三角形導軌導向精度高、承載能力大的優點,避免了由于熱變形所引起的配合狀況的變化,且工藝性比雙三角形導軌大為改善,因而應用很廣。缺點是兩條導軌磨損不均勻,磨損后不能自動調整間隙。



圖5 矩形導軌


    (4)燕尾導軌 主要優點是結構緊湊、調整間隙方便。缺點是幾何形狀比較復雜,難于達到很高的配合精度,并且導軌中的摩擦力較大,運動靈活性較差,因此,通常用在結構尺寸較小及導向精度與運動靈便性要求不高的場合。圖6為燕尾導軌的應用舉例,其中圖6c所示結構的特點是把燕尾槽分成幾塊,便于制造、裝配和調整。



圖 6 燕尾導軌應用舉例


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