第十二章直线运动导轨讲解
直线导轨工作原理
直线导轨工作原理
直线导轨是一种用来实现物体直线运动的装置,通常由定位轨道、导轨、滑块和传动系统组成。
直线导轨的工作原理主要是通过滑块在导轨上的滑动以实现物体在直线方向上的精确定位和运动。
导轨通常是由高硬度、高精度和低摩擦系数的材料制成,如钢、铝合金等。
滑块则是贴附在导轨上并与之充分接触的部件,通常由金属或者塑料材料制成。
传动系统则负责将动力传递给滑块,使其能够在导轨上移动。
常见的传动系统包括丝杠传动、齿轮传动、皮带传动等。
这些传动系统将旋转运动转化为直线运动,通过传递力量给导轨上的滑块,推动滑块沿着导轨移动。
在工作时,物体被放置在滑块上,然后通过传动系统的作用,滑块沿着导轨进行直线运动。
导轨的精度和平整度决定了滑块的运动精度,而传动系统的稳定性和传动效率则影响了滑块的运动速度和负载能力。
总的来说,直线导轨通过滑块在导轨上的滑动,并通过传动系统传递动力,实现物体在直线方向上的精确定位和运动。
它具有高精度定位、稳定性好、负载能力强等特点,被广泛用于机械制造、自动化设备、工业生产线等领域。
直线导轨原理
直线导轨◎直线导轨又称线轨、滑轨、线性导轨、线性滑轨,用于直线往复运动场合,拥有比直线轴承更高的额定负载,同时可以承担一定的扭矩,可在高负载的情况下实现高精度的直线运动.直线运动导轨的作用是用来支撑和引导运动部件,按给定的方向做往复直线运动。
依按摩擦性质而定,直线运动导轨可以分为滑动摩擦导轨、滚动摩擦导轨、弹性摩擦导轨、流体摩擦导轨等种类。
◎直线轴承主要用在自动化机械上比较多,像德国进口的机床,纸碗机,激光焊接机等等,当然直线轴承和直线轴是配套用的.像直线导轨主要是用在精度要求比较高的机械结构上,滑块-使运动由曲线转变为直线。
新的导轨系统使机床可获得快速进给速度,在主轴转速相同的情况下,快速进给是直线导轨的特点。
直线导轨与平面导轨一样,有两个基本元件;一个作为导向的为固定元件,另一个是移动元件。
由于直线导轨是标准部件,对机床制造厂来说.唯一要做的只是加工一个安装导轨的平面和校调导轨的平行度。
当然,为了保证机床的精度,床身或立柱少量的刮研是必不可少的,在多数情况下,安装是比较简单的。
作为导向的导轨为淬硬钢,经精磨后置于安装平面上。
与平面导轨比较,直线导轨横截面的几何形状,比平面导轨复杂,复杂的原因是因为导轨上需要加工出沟槽,以利于滑动元件的移动,沟槽的形状和数量,取决于机床要完成的功能。
例如:一个既承受直线作用力,又承受颠覆力矩的导轨系统,与仅承受直线作用力的导轨相比.设计上有很大的不同。
直线导轨的移动元件和固定元件之间不用中间介质,而用滚动钢球。
因为滚动钢球适应于高速运动、摩擦系数小、灵敏度高,满足运动部件的工作要求,如机床的刀架,拖板等。
直线导轨系统的固定元件(导轨)的基本功能如同轴承环,安装钢球的支架,形状为“v”字形。
支架包裹着导轨的顶部和两侧面。
为了支撑机床的工作部件,一套直线导轨至少有四个支架。
用于支撑大型的工作部件,支架的数量可以多于四个。
机床的工作部件移动时,钢球就在支架沟槽中循环流动,把支架的磨损量分摊到各个钢球上,从而延长直线导轨的使用寿命。
《精密机械基础》知识点汇总知识分享
精密机械设计考试重点整理第二章工程材料和热处理低碳钢:含碳≤0.25% 中碳钢:含碳0.25%~0.60% 高碳钢:含碳>0.60%第四节钢的热处理(P23)普通热处理:退火、正火、淬火、回火表面热处理:表面淬火、化学热处理第四章平面机构的结构分析机构是按一定方式联接的构件组合体。
使两构件直接接触,而又能产生一定相对运动的联接(可动联接)称为运动副。
点接触或线接触的运动副成为高副;面接触的运动副称为低副。
机构运动简图的画法(P67例题4-1)第四节平面机构的自由度构件所具有的独立运动数目称为自由度,做平面运动的自由构件具有三个自由度。
机构自由度计算公式F=3n-2P L-P H自由度等于1的机构,在具有一个原动件时运动是确定的。
机构自由度、原动件数目与机构运动之间的关系:①当F≤0时,构件间不可能具有相对运动;②当F>0时,原动件数大于机构自由度,机构会遭到损坏;原动件数小于机构自由度,机构运动不确定;③只有当原动件数等于机构自由度时,机构才具有确定的运动。
计算机构自由度时应注意的事项:(P69)①复合铰链:在同一轴线上有两个以上的构件用转动副联接时,则形成复合铰链。
若有m个构件用复合铰链联接时,则应含有(m-1)个转动副。
②局部自由度:在有些机构中,某些构件所产生的局部运动并不影响其他构件的运动,把这些构件所产生的这种局部运动的自由度称为局部自由度。
③虚约束:在机构中,有些运动副的约束可能与其他运动副的约束重复,因而这些约束对机构的运动实际上并无约束作用,这类约束称为虚约束。
第五节平面机构的组成原理和结构分析高副低代(P71)(什么是高副低代?怎么样代?特殊情况?)不能再拆的最简单的自由度为零的构件称为组成机构的基本杆组。
由二个构件三个低副组成,称之为Ⅱ级杆组,是应用最广的杆组。
平面机构的结构分析(P74)第五章平面连杆机构平面连杆机构是由若干刚性构件用低副(回转副、移动副)联接而成的一种机构,主要作用是用来传递运动、放大位移或改变位移的性质。
直线导轨知识
直线导轨是一种用于实现物体在直线方向上运动的装置,常用于工业自动化、机械加工和精
1.密测量等领域。
以下是有关直线导轨的一些基本知识:
结构与原理:直线导轨由两个部分组成,一是导轨(或称导轨条),通常是一条平直的金属棒或型材;二是滑块(或称滑块块),通过与导轨之间的滚动或滑动来实现运动。
导轨表面通常有特殊的形状和处理,以减小摩擦力并提高运动的平稳性。
2.类型:直线导轨可以分为滚动导轨和滑动导轨两类。
滚动导轨:采用滚珠或滚子作为滑动介质,通过滚动来实现运动。
滚动导轨具有较高的刚性和重复定位精度。
滑动导轨:采用滑动方式实现运动,通常使用润滑剂或涂层减小摩擦。
滑动导轨适用于要求较高的负载能力和耐磨性。
3.优势与应用:直线导轨具有以下优势:
高精度:能够提供较高的运动精度和重复定位精度。
高刚性:具备较强的负载能力和抗振动能力。
平稳运动:摩擦小、运动平稳,适合需要平滑运动的应用。
长寿命:导轨表面处理和滑块结构设计可提供较长使用寿命。
4.安装与维护:直线导轨在安装时需确保导轨的垂直性和平行性,并按照制造商的指导进
行正确的润滑和维护。
定期清洁导轨和滑块,并注意防尘和防腐。
需要根据具体应用场景选择合适的直线导轨类型、规格和材料。
对于特殊要求的应用,还可以考虑其他附加功能,如防尘、防水、高温耐受等。
最佳选择应依据负载要求、运动速度、精度要求和环境条件等因素进行评估。
直线导轨同步带运动原理
直线导轨同步带运动原理
内容:
直线导轨同步带运动的原理主要是利用齿轮啮合带动同步带运动实现直线运动。
其工作原理如下:
1. 直线导轨上有一个齿轮,与同步带上的齿条啮合,当齿轮转动时,带动同步带作直线运动。
2. 齿轮通过传动装置与驱动电机相连,电机带动齿轮转动,从而带动同步带作直线往复运动。
3. 同步带两端通过滑块固定在直线导轨上,使其只能作直线运动。
滑块与导轨之间采用滑动轴承,使运动过程中减小摩擦阻力。
4. 同步带与齿轮啮合处采用弹性啮合结构,可以补偿安装误差,保证运动精度。
5. 通过控制电机转速和转向,可以精确控制同步带的运动速度和运动方向。
6. 直线导轨同步带运动系统采用闭环控制,安装编码器反馈同步带实际位置,以保证运动精度。
综上,直线导轨同步带系统利用齿轮-同步带的传动原理,实现了直线运动,通过电机驱动和控制,可以进行精确定位。
这种传动方式结构简
单、运动精度高、载荷能力强。
直线运动导轨
第一节 概述
一、导轨的导向原理(保留一个移动自由度)
➢
z x
y 棱柱面
绝大多数情况下采用两根导轨形式
圆柱面
10
第一节 概述
二、导轨的分类 ➢ 按摩擦性质分
滑动摩擦导轨 滚动摩擦导轨 弹性摩擦导轨 流体摩擦导轨 ➢ 按结构特点分 力封式 – 借助外力保证运动件和承导件导轨面 间的接触。 自封式 – 依靠导轨本身的几何形状保证运动件 和承导件导轨面间的接触。可以承受倾覆力矩。
C1
F zb
滚柱:刚度与直径无关, 长度b≤3cm,长径比b/d<1.5
从摩擦理论考虑:增大滚动体直径 ,d≥6mm
滚动体的数量:
滚珠数量: z G /(9.5 d )
滚柱数量: z G /(4b)
20
第三节 滚动摩擦导轨
滚动导Байду номын сангаас的材料和热处理
➢ 要求:硬度高,性能稳定,良好的加工性能
➢ 滚动体材料:滚动轴承钢(GCr15)
➢ 导轨最大间隙:
max D2max 12(t t0) D1max 11(t t0) max
35
三、导轨的基本要求 ➢ 导向精度 ➢ 运动的灵便性和平稳性 ➢ 对温度变化的不敏感性 ➢ 精度保持性(耐磨性)
第一节 概述
35
三、导轨的基本要求 ➢ 导向精度 ➢ 运动的灵便性和平稳性 ➢ 对温度变化的不敏感性 ➢ 精度保持性(耐磨性) ➢ 导轨的刚度
分辨率。 缺点:只能作很小的移动。
思考:大行程高速高精度精密工作台如何实现?
第四节 其它类型导轨简介
第十二章 直线运动导轨
主要内容
第一节 第二节 第三节 第四节
概述 滑动摩擦导轨 滚动摩擦导轨 其它类型的导轨简介
精密机械设计基础-第十二章直线运动导轨
四、滚动导轨的材料和热处理 1、常用的导轨材料:
1)低碳合金钢 2)合金结构钢 3)合金工具钢 4)氮化钢 5)铸铁
五、镶装式导轨结构 1、定义:
用螺钉把导轨固定在机座上的结构,叫做镶 装式导轨结构 (图12-26,12-27) (表12-2,表12-3)
式中 D1max——包容件在制造温度时的最小直径或最小直
线尺寸; 线尺寸D;2mi—n —被包容件在制造温度时的最大直径或最大直
1 2 ——被包容件与包容件材料的线膨胀系数;
t
t
0
——导轨制造时的温度; ——导轨工作时的最高或最低温度
导轨中的最大间隙应小于或等于允许间隙 :
max [ max ]
第十二章 直线运动导轨
第一节 概 述
一、导轨的作用:
支承和引导运动部件按给定的方向作直线 运动 二、导轨的基本组成: 1、运动件
作直线运动的零件 2、承导件
用来支承和限制运动件按给定方向作直 线运动的零件 (可能是一根导轨,也可能多 于一根)
三、导轨的导向原理
限制运动件的五个自由度,仅保留沿一 个方向移动的自由度 (图12-l)
第四节
弹性摩擦导轨
1、弹性摩擦导轨的优点(图12-28,12-29) ①摩擦力极小; ②没有磨损,不需润滑; ③运动灵便性高; ④可以达到极高的分辨率。
2、缺点: 运动件只能作很小的移动, 大大限制了其使用范围
第五节
静压导轨简介
一、液体静压导轨 1、分类: (一)开式静压导轨 (图12-30) (二)闭式静压导轨 (图12-31)
踏实肯干,努力奋斗。2020年10月20日上午1时39分 20.10.2020.10.20
直线导轨作用及工作原理
直线导轨作用及工作原理
直线导轨是一种用于工业机械和设备中的重要部件,它能够提供高精度的直线运动和支撑。
直线导轨主要由导轨和滑块组成,其工作原理是通过导轨的表面和滑块之间的滚动或滑动摩擦来实现直线运动。
直线导轨的作用主要体现在以下几个方面:
1. 提供直线运动支撑,直线导轨能够提供机械设备在直线方向上的稳定支撑,使得设备能够在运动过程中保持高精度和稳定性。
2. 实现高精度定位,直线导轨能够帮助机械设备实现高精度的直线定位,对于需要精确定位的设备和工艺来说,直线导轨是至关重要的部件。
3. 减少摩擦和磨损,直线导轨采用滚动或滑动摩擦的方式实现运动,能够减少摩擦和磨损,延长设备的使用寿命。
直线导轨的工作原理主要是通过导轨和滑块之间的摩擦来实现直线运动。
导轨通常采用高精度的金属材料制成,表面经过磨削和
精密加工,能够提供良好的平整度和硬度。
滑块内部通常安装有滚
珠或滑块,与导轨表面接触,通过滚动或滑动摩擦来实现直线运动。
在实际应用中,直线导轨通常与直线电机、直线传感器等配合
使用,实现各种机械设备的直线运动控制和监测。
通过直线导轨,
机械设备能够实现高精度、高速度和高稳定性的直线运动,广泛应
用于数控机床、自动化生产线、半导体设备等领域。
总之,直线导轨作为机械设备中的重要部件,能够提供高精度
的直线运动支撑,通过摩擦实现直线运动,对于提高设备的精度和
稳定性具有重要作用。
随着工业自动化和智能化的发展,直线导轨
的应用前景将更加广阔。
线性导轨知识点总结图解
线性导轨知识点总结图解一、线性导轨的概念线性导轨是一种用于工业设备和机械装置的线性运动传动装置,其主要作用是用于承载和引导直线方向上的运动。
线性导轨通常由导轨和滑块组成,导轨安装在设备底座或机架上,滑块则安装在需要直线运动的部件上,两者通过滚珠或滑块的结构,实现了在垂直和水平方向上的精确直线运动。
线性导轨具有精度高、承载能力强、运动平稳、使用寿命长等特点,因而得到了广泛的应用。
二、线性导轨的分类1. 按照滑动方式分:线性导轨可分为滚珠导轨和滑块导轨两种类型。
滚珠导轨采用滚珠在导轨和滑块间的滚动方式来实现直线运动,具有精度高、承载能力大、摩擦小等优点;滑块导轨则是采用滑块在导轨上滑动的方式来进行直线运动,适用于一些低速高负载的工况,成本较低。
2. 按照导轨结构分:线性导轨可以分为滑块式导轨和导程式导轨两种类型。
滑块式导轨的导轨和滑块是一体化设计,适用于对精度要求较高的场合;导程式导轨的导轨和滑块则是分开的,通过螺栓等连接方式来连接,适用于大型设备和长行程直线导轨。
3. 按照承载能力分:线性导轨可分为重载型、轻载型和超轻载型等多种承载能力等级。
不同的承载能力等级适用于不同负载要求的工况,用户可以根据实际需要进行选择。
三、线性导轨的结构线性导轨主要由导轨、滑块、导向部件、滑块封盖等部件组成,每个部件都有其独特的结构和功能。
1. 导轨:导轨通常采用优质的合金钢制造,表面经过热处理或磨削加工,以保证其精度和耐磨性。
导轨的内部通常包含有滚珠轨道或滑块轨道,用来承载滑块或滚珠的运动。
2. 滑块:滑块通过螺钉固定在需要直线运动的部件上,滑块内部包含有滚珠或滑块等滚动/滑动元件,用来实现直线运动。
3. 导向部件:导向部件通常位于导轨和滑块之间,用来保证滑块在导轨上的稳定运动和定位精度。
4. 滑块封盖:滑块封盖通常安装在滑块上,用来起到封闭和保护滚珠或滑块的作用,防止灰尘和杂物进入滑动系统。
四、线性导轨的工作原理线性导轨主要依靠导轨和滑块之间滚动或滑动的方式来实现直线运动,其工作原理主要包括以下几点:1. 滚动/滑动元件:滚动/滑动元件通常为滚珠或滑块,其直接承载和引导直线运动,并且通过轨道与滑块之间的接触来传递负载。
线性导轨知识点总结归纳
线性导轨知识点总结归纳一、线性导轨概述线性导轨是一种专用的轴承轨道系统,用于在两个平行的表面之间提供直线运动。
它由滑块、导轨和凸轨等部件组成,通常用于工业自动化和机械领域。
线性导轨具有高精度、高刚度和低摩擦等特点,能够提供平稳的直线运动,被广泛应用于数控机床、电子设备、半导体设备、精密仪器等领域。
二、线性导轨的结构和工作原理1. 导轨:线性导轨的主体部件,通常由铝合金或钢材制成,表面经过精密磨削,具有高平整度和耐磨性。
导轨内部通常铺有特殊的导向轨迹,用于引导滑块的运动轨迹。
2. 滑块:用于承载被安装工具或设备的重量,滑块内部包含滚珠轴承或直线滚柱轴承,能够在导轨上平稳运动。
3. 凸轨:与导轨的导向面配合,用于支撑和导向滑块的运动轨迹。
4. 端盖:覆盖在导轨两端,能够保护导轨内部不受外部污染和损坏。
线性导轨的工作原理是通过滑块和导轨之间的摩擦力和几何形状配合,实现直线运动。
滑块在导轨上运动时,滚珠轴承或直线滚柱轴承能够减小摩擦力,保证滑块的平稳运动,同时通过凸轨的配合能够确保滑块的运动轨迹,使得被安装的设备能够保持高精度和高刚度的直线运动。
三、线性导轨的分类根据其结构和工作原理,线性导轨可以分为滚珠导轨和滑块导轨两种类型。
1. 滚珠导轨:滚珠导轨主要由导轨、滚珠滚子、保持器、端盖等部件组成,其工作原理是利用滚珠在导轨内部的滚动运动,减小滑动摩擦,提供平稳的直线运动。
滚珠导轨具有高刚度、高精度和低摩擦等特点,适用于需要高速、高精度直线运动的场合。
2. 滑块导轨:滑块导轨主要由导轨、滑块、凸轨等部件组成,其工作原理是利用滑块在导轨上的直接滑动运动,提供直线运动。
滑块导轨具有结构简单、维护方便的特点,适用于一些低速、低精度的直线运动场合。
此外,根据导轨的不同形状和安装方向,线性导轨还可以分为直线导轨、弧形导轨、斜线导轨等类型。
四、线性导轨的特点和优势线性导轨具有以下特点和优势:1. 高精度:线性导轨能够提供高精度的直线运动,满足一些对位精度要求较高的应用场合。
直线导轨同步带运动原理
直线导轨同步带运动原理
直线导轨同步带是一种常见的机械传动装置,其运动原理主要基于带轮与皮带的啮合传动。
具体来说,直线导轨同步带系统主要由直线导轨、滑块、同步带轮和同步带组成。
运动原理如下:
1. 直线导轨限定了滑块的移动方向,使滑块只能沿着导轨方向做直线往复运动。
2. 滑块通过连接件与同步带轮固定连接。
当滑块移动时,带动同步带轮一起运动。
3. 两端的同步带轮通过同步带相互啮合。
当其中一个带轮转动时,通过同步带的传动作用,使另一个带轮按照相同的速度和方向转动。
4. 这样,就实现了直线滑块的运动可以准确地传递给另一端的带轮,从而驱动另一滑块做直线往复运动。
两端滑块的运动速度和方向保持高度同步。
5. 通过调整带轮的大小比例,可以实现运动的速度放大或缩小。
6. 当滑块为工件时,直线导轨同步带系统可以将动力精确地从驱动端传递到从动端,实现工件的直线往复运动和定位。
综上,直线导轨同步带系统利用带轮与皮带的啮合传动原理,实现了两
端滑块的精确同步运动,是一种较为简单可靠的直线往复运动传动机构。
其运动精度高、传动稳定,广泛应用于机床和自动化设备中。
12-直线运动导轨
2020/5/3
第十二章 直线运动导轨
40
一、滚动导轨的类型及结构特点
2020/5/3
第十二章 直线运动导轨
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一、滚动导轨的类型及结构特点
▪ V形滚道-圆弧滚道, 增大滚动体与滚道的 接触对综合曲率半径, 提高导轨承载能力、 刚度、寿命。
▪ 缺点:形状复杂、工 艺性差、摩擦力大、 精度高时不易满足使 用要求。
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一、滑动摩擦导轨的类型及结构特点
a) 接触表面上作出平面 b) 凸起 c) 凹槽 d) 辅助导向面 e) 双圆柱导轨
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第十二章 直线运动导轨
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一、滑动摩擦导轨的类型及结构特点
▪ (二)棱柱面导轨 1. 双三角形导轨 2. 三角形—平面导轨 3. 矩形导轨 4. 燕尾导轨
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导轨的承载能力和抵抗倾复力矩的能力,绝大多数采用两 根导轨。
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第十二章 直线运动导轨
4
二、导轨的分类
1. 按摩擦性质
• 滑动摩擦导轨 • 滚动摩擦导轨 • 弹性摩擦导轨 • 流体摩擦导轨
2. 按结构特点
• 力封式(开式):借助于外力保证运动件和承导件导轨 面间的接触,从而保证运动件按给定方向作直线运动。
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二、导轨间隙的调整
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第十二章 直线运动导轨
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三、驱动力方向和作用点对导轨工作的影响
1. 设计导轨时,
▪ 必须合理确定驱动力的方向和作用点,使导轨的倾复力 矩尽可能小。
▪ 研究运动件不被卡住的条件。
2. 受力分析
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第十二章 直线运动导轨
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三、驱动力方向和作用点对导轨工作的影响
直线导轨.
直线导轨直线导轨又称线轨、滑轨、线性导轨、线性滑轨,用于高精或高速直线往复运动场合,且能够承当一定的扭矩,可在高负载的情况下实现高精度的直线运动。
在大陆称直线导轨,台湾一般称线性导轨,线性滑轨。
直线导轨分类编辑播报合并图册(2张)分为方形滚珠直线导轨,双轴芯滚轮直线导轨,单轴芯直线导轨。
直线导轨作用编辑播报直线导轨运动的作用是用来支撑和引导运动部件,按给定的方向做往复直线运动。
依推拿擦性质而定,直线运动导轨能够分为滑动摩擦导轨、滚动摩擦导轨、弹性摩擦导轨、流体摩擦导轨等种类。
直线轴承主要用在自动化机械上比拟多,像德国进口的机床,折弯机,激光焊接机等等,当然直线轴承和直线轴是配套用的。
像直线导轨主要是用在精度要求比拟高的机械构造上,直线导轨的移动元件和固定元件之间不用中间介质,而用滚动钢球。
直线导轨自动调心编辑播报来自圆弧沟槽的DF(45-°45)°组合,在安装的时候,即由钢珠的弹性变形及接触点的转移,即便安装面多少有些偏差,也能被线轨滑块内部吸收,产生自动调心能力之效果而而得到高精度稳定的平滑运动。
具有互换性由于对生产制造精度严格管控,直线导轨尺寸能维持在一定的水准内,且滑块有保持器的设计以防止钢珠脱落,因而部份系列精度具可互换性,客户可依需要订购导轨或滑块,亦可分开储存导轨及滑块,以减少储存空间。
所有方向皆具有高刚性运用四列式圆弧沟槽,配合四列钢珠等45度之接触角度,让钢珠到达理想的两点接触构造,能承受来自上下和左右方向的负荷;在必要时更可施加预压以提高刚性。
直线导轨工作原理编辑播报能够理解为是一种滚动导引,是由钢珠在滑块跟导轨之间无限滚动循环,进而使负载平台沿着导轨轻易的高精度线性运动,并将摩擦系数降至平常传统滑动导引的五特别之一,能轻易地到达很高的定位精度。
滑块跟导轨间末制单元设计,使线形导轨同时承受上下左右等各方向的负荷,专利的回流系统及精简化的构造设计让线性导轨有更平顺且低噪音的运动。
线性导轨知识点总结
线性导轨知识点总结一、线性导轨的定义和作用线性导轨是一种用于工业和机械领域的零件,它的主要作用是用于线性运动系统中,提供精确的直线导向。
线性导轨由导轨和导向滑块组成,导轨通常是铝合金、钢材或塑料材料制成,导向滑块则主要由滑块本体、封边板和滚柱或球滚珠组成,可以使滑块在导轨上做直线运动。
线性导轨主要用于各种机床、自动化设备和精密仪器等机械设备中,确保机床、自动化设备和精密仪器的工作精度和速度。
由于线性导轨可以提供高精度的直线导向,因此在机床、自动化设备和精密仪器中应用广泛。
线性导轨不仅可以提高机床、自动化设备和精密仪器的工作精度和速度,还可以降低能耗,延长机床、自动化设备和精密仪器的使用寿命。
二、线性导轨的类型根据滑块的运动方式,线性导轨一般分为直线导轨和弧形导轨两种类型。
1、直线导轨直线导轨是最常见的线性导轨,它通常由导轨和导向滑块组成,导向滑块沿着导轨进行直线运动。
直线导轨根据导向滑块的运动方式,可以分为滚动导轨和滑动导轨两种类型。
滚动导轨是指滑块与导轨之间采用滚动轴承的直线导轨,滚动轴承通常采用滚珠或滚柱。
滚动导轨具有高刚性、高载荷、高速度和高精度的特点,因此在精密机床和自动化设备中应用广泛。
滑动导轨是指滑块与导轨之间采用滑动轴承的直线导轨,滑动轴承通常采用合成树脂或特殊合金。
滑动导轨具有低摩擦、低噪音、低振动和低成本的特点,因此在一些低速和低精度的机械设备中应用广泛。
2、弧形导轨弧形导轨是指导向滑块沿着圆弧或曲线进行运动的线性导轨,弧形导轨通常由导轨和导向滑块组成。
弧形导轨是直线导轨的一种延伸,它通常用于需要进行曲线运动或角度调节的机械设备中。
弧形导轨有许多种不同的构造形式,常见的有六连杆、七连杆、滚柱和滚珠四种类型。
弧形导轨通常具有高刚性、高载荷、高速度和高精度的特点,因此在机床、自动化设备和精密仪器中应用广泛。
三、线性导轨的优点线性导轨相比其他传统的导向方式,具有以下明显的优点:1、高精度:线性导轨能够提供高精度的直线导向,保证机械设备的运动和定位精度。
直线导轨知识全析
直线导轨的作用是用来支撑和引导运动部件,依靠导轨两侧两列或四列滚珠循环滚动带动工作台按给定的方向平稳移动做往复直线运动。
我国直线导轨在滚动功能部件行业生产不集中、产品品种单一、含金量偏低、尚无一个在国际上有影响力的知名品牌,已成为国产数控机床发展的瓶颈。
因此,加快实现我国滚动功能部件产业化很有必要。
直线导轨可以理解为是一种滚动导引,是由钢珠.在滑块跟导轨之间无限滚动循环,从而使负载平台沿着导轨轻易的高精度线性运动,并将摩擦系数降至平常传统滑动导引的五十分之一,能轻易地达到很高的定位精度。
滑块跟导轨间末制单元设计,使线形导轨同时承受上下左右等各方向的负荷,专利的回流系统及精简化的结构设计让HIWIN的线性导轨有更平顺且低噪音的运动。
滑块-使运动由曲线转变为直线。
新的直线导轨系统使机床可获得快速进给速度,在主轴转速相同的情况下,快速进给是直线导轨的特点。
由于直线导轨是标准部件,对机床制造厂来说.唯一要做的只是加工一个安装导轨的平面和校调导轨的平行度。
当然,为了保证机床的精度,床身或立柱少量的刮研是必不可少的,在多数情况下,安装是比较简单的。
目前,我国直线导轨生产企业有50家(不含台湾省),研究院所、高校共3家,企业附属研究机构3个。
生产滚珠丝杠的企业有48家,年产值可达6.5亿元,生产滚动直线导轨的企业有6家(其中4家同时生产滚珠丝杠),年产值可达1.5亿元。
在50家企业中,生产规模大、工艺装备较齐全、产量大、品种多的企业有6家,其余绝大部分企业规模小、产量不高、产品品种单一。
(完整版)导轨
第三节 滑动导轨的结构
一、导轨的截面形状与组合 1、直线运动滑动导轨截面形状:主要有三角
移置导轨:只用于调整部件之间的相对位置, 移置后固定,在加工时没有相对运动。
(3)按摩擦性质分:
滑动导轨
静压导轨 :油膜压强靠液压泵建立,
两导轨面间有一层静压油膜,多用于 进给运动导轨。
动压导轨:当导轨面间的相对滑动速度达
到一定值后,液体的动压效应使导轨油腔处 出现压力油楔,把两导轨面分开,从而形成 液体摩擦。只能用于高速的场合,故仅用作 主运动导轨。
(1)几何精度
反映了导轨在低速空载运动时的导向精度。 直线运动导轨的几何精度: 导轨在竖直平面 内的直线度 。 导轨在水平平面 内的直线度 。 两导轨面间的 平行度。
(2) 接触精度
磨削和刮研的导轨表面,接触精度按 JB2278的规定,采用着色法进行检查。用 接触面所占的百分比或25×25mm2面积内 的接触点数衡量。
二、导轨应满足的要求
导轨性能的好坏,直接影响机床的加工精度、承 载能力和使用寿命。
导向精度 精度保持性 低速运动平稳性 结构简单、工艺性好
1.导向精度
导向精度:指动导轨运动轨迹的准确度。 它 是保证导轨工作质量的前提,是对导轨的基 本要求。
影响因素:导轨的几何精度和接触精度、结 构型式、装配质量、导轨与支承件的刚度、 热变形及油膜刚度(指动、静压导轨) 。
2、特点:摩擦系数低、耐磨性高、抗撕伤能 力强、低速时不易出现爬行、加工性和化 学稳定性好、工艺简单、成本低等优点。
3、材料: (1)塑料软带:氟塑料导轨软带
(2)三层复合材料的导轨板 • 在镀铜的钢板上烧结一层多孔青铜粉,在
青铜的孔隙中轧入聚四氟乙烯极其填料 • 形成金属—氟塑料的导轨板
_直线运动导轨概述
力封式
第三节
滚动摩擦导轨
• 滚动导轨的类型及
结构特点 1.滚珠导轨 典型结构型式(2)
自封式
滚珠导轨
其它结构型式(1)
滚珠导轨
其它结构型式-(2)滚珠循环导轨
第三节 滚动摩擦导轨 • 滚动导轨的类型及结构特点
a图①优点:导向面距离小, 对温度不敏感,可使导轨的 间隙减小,导向精度高. ②缺点:两导轨面摩擦不相同, 驱动元件的位置要合理布 置,否则工作台易卡住. b图①优点:两导轨面摩擦 相同, 工作台不易卡住. ②缺点:导向面距离大,对温 度敏感,导轨的间隙大,导 向精度不高.
第二节
滑动摩擦导轨
第二节
滑动摩擦导轨
• 运动件与承导
件直线接触。 • 优点:结构简 单、接触刚度 大。 • 缺点:摩擦阻 力大、磨损快、 低速运动时易 产生爬行现象。
第二节
滑动摩擦导轨
易积存切屑,脏物及润 滑油,宜高速
• 滑动摩擦导轨截面的常用形式
不易积存切屑,脏物 及润滑油,宜低速
第二节
滑动摩擦导轨
• 圆柱面导轨
决于在载荷作用下,运动件和承导件的弯 曲变形和它们工作面接触变形的大小。 计算弯曲变形-将运动件及连成一体的工 作台简化成梁。 计算接触变形-经验公式估算。
第二节
滑动摩擦导轨
• 提高导轨耐磨性的措施 合理选择导轨的材料及热处理 常用材料 减小导轨面压强 卸载导轨 保证导轨良好润滑-油膜 提高导轨精度-直线度、相对位置精度、粗
减小导轨面压强
卸载导轨 • 机械卸载导轨
第二节
滑动摩擦导轨
a 导轨 间距
• 导轨主要尺寸的确定 运动件长度L=(1.2~1.8)a
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W W p A aL
式中 p——导轨面比压; W——作用于导轨面上的集中载荷; A——承载面积;a为导轨宽度; L——为动导轨长度。
2.良好的防护与润滑 3.正确选择导轨副的材料和热处理
§ 3 导轨导向设计 一、 按运动学原理设计 一个刚体在空间中有6个自由度,如图(a)所示 沿x,y,z轴的移动和绕这三个轴的转动 , , 实际中往往受到约束,如图(b)所示。
3、磨损较小,寿命长,润滑简单;
4、结构较为复杂,加工比较困难,成本较高; 5、对脏物及导轨面的误差比较敏感;
1、滚珠导轨
2、滚柱导轨与滚动轴承导轨
交叉滚柱V-平导轨
பைடு நூலகம்
滚 动 轴 承 导 轨
V-平滚柱导轨
d d1 cos
2
2.滚柱(针)导轨
滚柱(针)导轨副结构形式
3.滚动轴承导轨 4.组合导轨
② 导轨间的平行度和垂直度
导轨在垂直平面内的直线度误 差对工作平面加工精度的影响
两导轨面的平行度
二 刚度 导轨的刚度是指外力作用下导轨本身抵抗变形 的能力
1—刀具;2—横梁;3—主轴箱
1—立柱;2—纵梁;3—横梁;4—滚动轴承; 5—小车;6—滚轮;7—校正板;8—螺杆
三 耐磨性 减少磨损的措施
好。
一般筋条采用直筋或人字形筋
① 铸铁 180~200HBS,采用 表面淬火工艺,表面硬度可达 55HRC,耐磨性可提高1-3倍。 ② 钢 碳素钢和合金钢 ③ 有色金属材料 ④ 塑料
2、减小导轨面压强 3、保证导轨良好的润滑 4、提高导轨的精度
导轨主要尺寸的确定
宽度B
F B pL
F L 【p】 载荷 长度 压强
运动的导轨长度: L=(1.2-1.8)LA 间距LA 两导轨之间的距离
二 、基座与支承件的结构设计 1 、正确的选择截面
当构件承受弯曲载荷,其弯曲变形量为
K1 y Iw
扭曲变形量则为
式中
K2 In
K1,K2——抗弯、抗扭系数,与材料弹性模数和尺寸有关;
I n I w ——截面抗弯、抗扭惯性矩,与构件的截面形状有关。
结论:
① 空心的截面惯性矩比实心的大,即空心截面构件的刚度比实心 的高。因此在相同截面面积的情况下,采用加大横截面轮廓尺寸而 减小壁厚的办法可提高支承件的刚度。 ② 采用圆形空心截面能提高抗弯和抗扭刚度。采用长方开空心截 面对提高长边方向的抗弯刚度效果显著。
燕尾形
滑动摩擦导轨的类型及结构特点
滑动导轨的截面形状:1)圆柱面导轨
棱 柱 形
形
对称三角形 不对称三角形 矩 凸 形
形
凹 形
1、圆柱面导轨
特点:防转机构
2、棱柱面导轨
A、双三角形导轨
B、三角形-平面导轨
C、矩形导轨
D、燕尾导轨
提高导轨耐磨性的措施 1、合理选择导轨的材料及热处理
导轨材料的要求: 耐磨性好, 摩擦系数小 良好的加工和热处理性质
(d)、(e)是三角形和菱形筋,,不仅刚度较 好,工艺也较简单。 (f)是六角(蜂窝)形筋,抗弯、抗扭刚度 较好,铸件均匀收缩,内应力小,不易断 裂,但其铸造泥芯很多。 (f)是六角(蜂窝)形筋,抗弯、抗扭刚度 较好,铸件均匀收缩,内应力小,不易断 裂,但其铸造泥芯很多。 (g)、(h)形筋铸造工艺也较复杂,但刚度很
③ 截面为不封闭形式,抗扭刚度极差。因此,在相同的截面面积 的情况下,支承件的截面最好做成四边封闭的箱形。
2合理布置筋板和加强筋
纵向筋板
按布置形式筋板分 横向筋板 斜置筋板
筋板的布置形式
各种筋板的布置形式如图所示
(a),(b)和(c)都是方格式纵横筋,其中(c) 比(b)的铸造性能好,因为(c)中筋条受力状 况好,交叉处金属聚集较少,分布均匀, 内应力小 。
在将导轨的形体用符号来表示:球—S、平面—P、圆柱—C、 V形—VG、山形—VM的情况下,导轨副的基本单元可组合成 如下六种实用类型如下。
(1)球与平面 (2)圆柱与平面 (3)平面与平面 (4)球与V形 (5)山形与V形 (6)圆柱与V形 二 按误差平均原理计算
§
滑动摩擦导轨
2)棱柱面导轨
圆
精密数控铣床的结构图 1—基座;2—工作台;3—传动系统; 4—电机;5—立柱;6—控制系统
提高抗振性的方法
① 提高静刚度 ② 减小内部振源的振动影响。 ③ 减轻重量。 ④ 有时采取隔振措施以减小外界振源对仪器正常工作的 影响。
为提高稳定性对基座和支承件要进行时效处理的方法 ① 自然时效处理。 ② 人工时效处理。
导向精度高 运动轻便、平稳、低速时无爬行现象 耐磨性好 对温度变化不敏感 足够的刚度 结构工艺性好
1、 导向精度 导向精度是运动副的主要技术指标,它是指导轨副 中运动件沿给定方向做直线或旋转运动的精确程度 直线运动导轨几何精度的几项指标 ① 导轨在水平平面和垂直平面的直线度
图(a) 图(b)为V型导轨在水平平面和垂直平面 的直线度,其误差为△。
滚珠与滚柱组合的导轨
滚柱与长圆柱轴组合的导轨副
材料
滚动体: 导轨材料:
滚动轴承钢 (GCr15) 低碳合金钢 合金结构钢 合金工具钢
氮化钢
铸铁
§ 5 基座 一 基座的结构特点及主要技术要求 基座与支承件的特点 ①尺寸较大 ②结构比较复杂 基座设计时应注意的问题 ①刚性 ②热变形 ③抗振性 ④稳定性
V形导轨角度θ θ =90º 制造方便
§4
滚动摩擦导轨
在动、静两导轨面间放入滚珠、滚柱或滚针等滚动体, 导轨运动处于滚动摩擦状态,这种导轨称为滚动导轨。
与滑动摩擦导轨比较,滚动导轨的特点:
1、摩擦系数小,并且静、动摩擦系数之差很小,故运动灵便, 不易出现爬行现象; 2、定位精度高,滚动导轨的重复定位误差约为0.1-0.2 μ m , 而滑动导轨的定位误差一般为10-20 μ m 。因此,当要求运动 件产生精确微量的移动时,通常采用滚动导轨;
§1
导轨的组成
第14章 导轨和基座 导轨的作用、特点和分类
运动件 承导件
直线运动导轨的作用是支承和引导运动部件作直线运动.
直线运动导轨限制了其他五个自由度,只剩下单向的移动. 导轨的导向面 1)棱柱面 2)圆柱面
导轨的分类
滑动摩擦导轨 滚动摩擦导轨 弹性摩擦导轨 流体摩擦导轨
§2
导轨的基本要求
导轨设计的基本要求