精密机械-直线运动导轨设计

精密机械零件常规设——直线运动导轨设理工大学光电学内容概1、掌握2、掌握直线运动导轨的组成、作用及分类3、了解滑动摩擦导轨的类型和特点4、掌握滑动摩擦导轨典型结构和设5、掌握圆柱面导轨的防转结构6、了解滚动摩擦导轨的类型、特点7、了解导轨误差的主要产8、掌握精密机械零件常规设·直线运动导轨设直线运动导轨简精密机械零件常规设·直线运动导轨设直线运动导轨简由运动件和承导件运动件——作直线运动的零承载——运动件受外力（载荷及自重）时起支承作导向——保证运动件按照规定方向作直线往复精密机械零件常规设·直线运动导轨设直线运动导轨简精密机械零件常规设·直线运动导轨设直线运动导轨简导向面有圆柱面和棱柱面两种基本形z 棱柱x圆柱精密机械零件常规设·直线运动导轨设直线运动导轨简导轨的种类 按导轨材料按结构特点精密机械零件常规设·直线运动导轨设直线运动导轨简一 擦性质分为 滑动摩擦导

滚动摩擦导

弹性摩擦导精密机械零件常规设·直线运动导轨设直线运动导轨简二、按结构特点分为精密机械零件常规设·直线运动导轨设直线运动导轨简精密机械零件常规设·直线运动导轨设直线运动导轨简对导轨的基本要导向精度：指运动件按给定方向作直线运动的准确程度，取决于导轨的线性度及配合间隙。——导轨在垂直平面和水平面内的直线度，导轨间的平行度。运动灵便平稳性：工作时，应轻便省力，速度均匀，低速时无爬行耐磨性：对温度变化影响小：足够的刚度：结构工艺性：在保证导轨其它要求的前提下，应使导轨结构简单，便于加工、测量、装配和调整，降低成本。精密机械零件常规设·直线运动导轨设直线运动导轨简导向导轨在垂直平面和水平面内的精密机械零件常规设·直线运动导轨设直线运动导轨简导向导轨间的平行精密机械零件常规设·直线运动导轨设直线运动导轨简导向导轨间的垂直精密机械零件常规设·直线运动导轨设爬行

直线运动导轨简时行时走或时快时慢的现产生原因法向载荷过大，刚度较小，滑动副间静动摩擦力之差较采取措施改变滑动副间的摩擦特性，提高系统运动链的高度、增系统的阻尼和减轻运动件的重精密机械零件常规设·直线运动导轨设第一动摩擦导滑动摩擦导轨的运动件和承导件直接接触优点构简触刚缺点擦阻力速运动时易产生爬行现精密机械零件常规设·直线运动导轨设一、典型结滑动摩擦导轨截面的常用凸形导轨–凹形导轨–精密机械零件常规设·直线运动导轨设一、典型结优点：加工和检验简单，易于达到较高精缺点：对温度变化比较敏感，磨损后间隙不能调整和补精密机械零件常规设·直线运动导轨设一、典型结精密机械零件常规设·直线运动导轨设一、典型结精密机械零件常规设·直线运动导轨设一、典型结棱柱面导轨（直角形、三角形、燕尾形精密机械零件常规设·直线运动导轨设一、典型结组合导双三角形导三角形－平面矩形导燕尾形导精密机械零件常规设·直线运动导轨设一、典型结双三角形导精密机械零件常规设·直线运动导轨设一、典型结三角形－平面导精密机械零件常规设·直线运动导轨设一、典型结矩形导承载能力和刚度较大，结构精密机械零件常规设·直线运动导轨设一、典型结燕尾导精密机械零件常规设·直线运动导轨设一、典型结导轨的组 精密机械零件常规设·直线运动导轨设一、典型结矩形导精密机械零件常规设·直线运动导轨设一、典型结双三角形导顶角一般为90，小于90可提高导向精度，110～120时可精密机械零件常规设·直线运动导轨设一、典型结三角 平面导精密机械零件常规设·直线运动导轨设一、典型结燕尾导优点：结构紧凑，调整间隙方便精密机械零件常规设·直线运动导轨设二、作用力与相关参数关 .c.精密机械零件常规设·直线运动导轨设二、作用力与相关参数关作用力F在导轨轴线成γ角Fx

FN2)

FaFcosFy

FN1

Fsin 1Fd L fdF(LH)sin1Fdcos 精密机械零件常规设·直线运动导轨设二、作用力与相关参数关

F cos-fsin(12H

fede运动件不被卡死的条件cosfsin(12H

fed

) 若运动件的直径d很小，上式fed可略去。定义结构条件L可见，欲使导轨工作，则F与轴向夹角、诱导滑动摩擦系数e结构条件精密机械零件常规设·直线运动导轨设二、作用力与相关参数关作用力F平行于导轨轴线，并与轴线相距精密机械零件常规设·直线运动导轨设二、作用力与相关参数关Fx

F

FN1

FN2feFy

FN1 FH 1L

L fd fd N1

N2

e

e2fH 的的精密机械零件常规设·直线运动导轨设三、温度变化与导轨间精密机械零件常规设·直线运动导轨设三、温度变化与导轨间精密机械零件常规设·直线运动导轨设四、导轨的间隙调矩形、燕尾形导轨必须具有间隙调整可调整“镶条精密机械零件常规设·直线运动导轨设四、导轨的间隙调不采用整体式结构，而采用分离式可调整精密机械零件常规设·直线运动导轨设五、材料及技术要精密机械零件常规设·直线运动导轨设五、材料及技术要热处理：高频淬火，电接触淬火精密机械零件常规设·直线运动导轨设导轨设计的主要内 精密机械零件常规设·直线运动导轨设第二动摩擦导 精密机械零件常规设·直线运动导轨设一、滚珠导常用的两种典型结力封精密机械零件常规设·直线运动导轨设一、滚珠导常用的两种典型结自封精密机械零件常规设·直线运动导轨设一、滚珠导消除滚道表面沟槽不均匀现象的方面间的接触面积，承载能力明显增大，刚度和使用大大提高。但形状复杂、制造、摩擦力较大。精密机械零件常规设·直线运动导轨设一、滚珠导运动件的长Lelababaccbe2

初始状L2el2运动到极精密机械零件常规设·直线运动导轨设一、滚珠导导轨的最大位移精密机械零件常规设·直线运动导轨设一、滚珠导滚柱导轨，z<G/(4b)：滚珠导轨，z≤G/(9.5 d)b滚柱长度d滚珠直径(mm)精密机械零件常规设·直线运动导轨设一、滚珠导其它结构型精密机械零件常规设·直线运动导轨设一、滚珠导其它结构型1—运动件；2—滚珠；3—承导件；4—返回器；5—工作滚道；6—返回滚精密机械零件常规设·直线运动导轨设二、滚柱导为了提高滚动导轨的承载能力和刚度，采用滚柱导轨精密机械零件常规设·直线运动导轨设二、滚柱导交叉滚柱V

V－平滚精密机械零件常规设·直线运动导轨设三、滚动轴承导精密机械零件常规设·直线运动导轨设三、滚动轴承导万能工具显微镜纵向精密机械零件常规设·直线运动导轨设四、滚动导轨材对材料的要求具有较高的硬度性能稳定，不易变形加工性能良好，成本低精密机械零件常规设·直线运动导轨设第三他类型导轨简 精密机械零件常规设·直线运动导轨设第三他类型导轨简开式静压导覆力矩的能力较精密机械零件常规设·直线运动导轨设第三他类型导轨简闭式静压导精密机械零件常规设·直线运动导轨设第三他类型导轨简气体静压导垫负的压工吸作浮原式理精密机械零件常规设·直线运动导轨设第三他类型导轨简气体静压导两坐标负压吸浮式