机械制造装备设计 第三章 37

3.7.1导轨的功用和应满足的基本要求3.7导轨设计3.7.2导轨的材料3.7.3滑动导轨3.7.4其它类型导轨3.7.5提高导轨耐磨性的措施导轨的分类按运动轨迹分类按摩擦性质分类按受力情况分类直线运动导轨圆周运动导轨滑动导轨滚动导轨开式导轨闭式导轨普通滑动导轨液体动压导轨液体静压导轨：不能承受较大颠覆力矩的作用：借助于压板使导轨能承受较大的颠覆力矩作用。1.导轨的功用和分类导轨的功用：承受载荷和导向2.导轨应满足的要求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。3.7.1导轨的功用和应满足的基本要求3.7.2导轨的材料3.7.3滑动导轨3.7.4其它类型导轨3.7.5提高导轨耐磨性的措施3.7导轨设计1.铸铁2.钢3.有色金属4.塑料5.导轨副材料的选用原则在导轨副中，为了提高耐磨性和防止咬焊，动导轨和支承导轨应分别采用不同的材料。如果采用相同的材料，也应采用不同的热处理使双方具有不同的硬度。3.7.1导轨的功用和应满足的基本要求3.7.2导轨的材料3.7.3滑动导轨3.7.4其它类型导轨3.7.5提高导轨耐磨性的措施3.7导轨设计1.滑动导轨的结构1)直线运动导轨的截面形状2)回转运动导轨的截面形状3)导轨的组合a.双三角形导轨的组合不需要镶条调整间隙，接触刚度好；导向性和精度保持性好；双三角形组合导轨工艺性差，加工、检验和维修不方便。常用于在精度要求较高的机床中，如丝杠车床、导轨磨床、齿轮磨床等。b.双矩形导轨的组合宽式组合：两条导轨的外侧导向窄式组合：一条导轨的两侧导向承载能力大，制造简单。常用于在普通精度机床和重型机床中，如重型车床、组合机床、升降台铣床等。导向方式宽式组合窄式组合c.矩形和三角形导轨的组合导向性好，刚度高，制造方便；应用最广，如车床、磨床、龙门铣床的床身导轨。矩形和三角形组合导轨4、矩形和燕尾形导轨的组合这类组合的导轨能承受较大力矩，调整方便；常用于横梁、立柱、摇臂导轨中。注意事项： 要求较大刚度和承载能力时，采用矩形导轨；中、小型卧式车床床身是由三角形和矩形导轨的组合；而重型车床上则采用双矩形导轨、以提高承裁能力； 要求导向精度高的机床采用三角形导轨。能自动补偿间隙、导向性好； 矩形导轨和圆形导轨工艺性好；三角形导轨和燕尾形导轨工艺性差； 要求结构紧凑、高度小、调整方便的机床采用燕尾形导轨。2.导轨间隙的调整(1)压板作用：用于承受颠覆力矩和调整辅助导轨面间隙。2.导轨间隙的调整(2)镶条平镶条：长度方向上厚度相等，横截面为矩形、平行四边形或直角梯形。斜镶条沿其长度方向有一定斜度，靠纵向位移使其两个侧面分别与动导轨和支撑导轨接触，调整导轨间隙，常用斜度在1∶100～1∶40之间。特点：在全长上两个面分别同动导轨和固定导轨均匀接触；支承面积同调整位置无关；刚度比平镶条高，但加工困难。斜镶条结构斜镶条图(a)－结构简单，但螺钉凸肩和镶条凹槽之间的间隙会引起镶条在往复运动中的窜动，影响导向精度和刚度。图(b)－对图(a)的改进，为避免窜动增加了锁紧螺母3，其结构简单，应用广泛。斜镶条图(c)－通过螺母3、4调整间隙，用螺母5锁紧。工作可靠，但结构相对复杂。图(d)－是通过分别位于镶条两端的螺钉2、3调整间隙，避免了镶条l的窜动，适于镶条较短的场合。3.7.1导轨的功用和应满足的基本要求3.7.2导轨的材料3.7.3滑动导轨3.7.4其它类型导轨3.7.5提高导轨耐磨性的措施3.7导轨设计1.静压导轨工作原理:将具有一定压力的液压油，经节流器输入到导轨面上的油腔，即可形成承载油膜，使导轨面之间处于纯液体摩擦状态。优点：导轨运动速度的变化对油膜厚度的影响很小；载荷的变化对油膜厚度的影响很小；液体摩檫，摩檫系数仅为0.005左右，油膜抗振性好。缺点：导轨自身结构比较复杂；需要增加一套供油系统；对润滑油的清洁程度要求很高。静压导轨分类按结构形式分：开式、闭式开式静压导轨：压力油经节流器进入导轨的各个油腔，使运动部件浮起，导轨面被油膜隔开，油腔中的油不断地通过封油边而流回油箱。当动导轨受到外载荷作用向下产生一个位移时，导轨间隙变小，增加了回油阻力，使油腔中的油压升高，以平衡外载荷。闭式导轨：在上、下导轨面上都开有油腔，可以承受双向外载荷，保证运动部件工作平稳。按供油情况可分为：定量式静压导轨和定压式静压导轨。2.卸荷导轨机械卸荷液压卸荷气压卸荷3.滚动导轨：在滑动导轨两导轨面之间放置滚动体而形成的导轨副。直线滚动导轨部件特点摩擦系数小(一般为0.0025～0.005)，而且静、动摩擦系数十分接近，运动灵活，具有很高的定位精度；滚动体和导轨的硬度高，润滑良好，具有较高的精度保持性；安装调试简便应用场合用于实现微量进给，如外圆磨床砂轮架的移动；用于精密定位，如坐标镗床工作台的移动；用于对运动灵敏度要求高的地方，如数控机床。1)滚动导轨的类型按滚动体类型分类：按循环方式分类:滚珠、滚柱和滚针循环式和非循环式滑块滑轨端盖钢珠保持器油嘴油管接头滚动循环系统润滑系统防尘系统双刮油片金属刮板底面防尘片滑轨螺栓盖直线滚动导轨的基本组成2)直线滚动导轨副的工作原理3)滚动导轨块4)滚动导轨的预紧5）配置单导轨配置双导轨配置Ⅰ双导轨配置Ⅱ双导轨配置Ⅲ双导轨配置Ⅴ双导轨配置Ⅳ6)安装在使用两个以上导轨条时，其中只能有一个作为基准，其他则作为从动导轨。导轨无侧向定位面的安装机床受到振动及冲击力作用且要求高刚性高精度的安装无侧向固定螺钉