(仅供参考)滑动导轨设计初论
导轨的设计与选择
一、导轨的设计与选择。
1、对导轨的要求1）导轨精度高导轨精度是指机床的运动部件沿导轨移动时的直线和它与有关基面之间的相互位置的准确性。
无论在空载或切削工件时导轨都应有足够的导轨精度，这是对导轨的基本要求。
2）耐磨性能好导轨的耐磨性是指导轨在长期使用过程中保持一定导向精度的能力。
因导轨在工作过程中难免磨损，所以应力求减少磨损量，并在磨损后能自动补偿或便于调整。
3）足够的刚度导轨受力变形会影响部件之间的导向精度和相对位置，因此要求轨道应有足够的刚度。
4）低速运动平稳性要使导轨的摩擦阻力小，运动轻便，低速运动时无爬行现象。
5）结构简单、工艺性好导轨的制造和维修要方便，在使用时便于调整和维护。
2、对导轨的技术要求1）导轨的精度要求滑动导轨，不管是V-平型还是平-平型，导轨面的平面度通常取0.01~0.015mm,长度方面的直线度通常取0.005~0.01mm；侧导向面的直线度取0.01~0.015mm,侧导向面之间的平行度取0.01~0.015mm,侧导向面对导轨地面的垂直度取0.005~0.01mm。
2）导轨的热处理数控机床的开动率普遍都很高，这就要求导轨具有较高的耐磨性，以提高其精度保持性。
为此，导轨大多需要淬火处理。
导轨淬火的方式有中频淬火、超音频淬火、火焰淬火等，其中用的较多的是前两种方式。
二、导轨的种类和特点导轨按运动轨迹可分为直线运动导轨和圆运动导轨；按工作性质可分为主运动导轨、进给运动导轨和调整导轨；按接触面的摩擦性质可分为滑动导轨、滚动导轨和静压导轨等三大类。
1）滑动导轨：是一种做滑动摩擦的普通导轨。
滑动导轨的优点是结构简单，使用维护方便，缺点是未形成完全液体摩擦时低速易爬行，磨损大，寿命短，运动精度不稳定。
滑动导轨一般用于普通机床和冶金设备上。
2）滚动导轨的特点是：摩擦阻力小，运动轻便灵活；磨损小，能长期保持精度；动、静摩擦系数差别小，低速时不易出现"爬行"现象，故运动均匀平稳。
浅谈机床滑动导轨的设计
浅谈机床滑动导轨的设计作者：陈明亮来源：《工业设计》2017年第03期桂林电子科技大学信息科技学院，广西桂林，541004摘要：文章从研究滑动导轨的摩擦性质出发，通过对滑动导轨的贴塑材料和导轨结构特性的分析，简要介绍提高滑动导轨的摩擦性能及使用寿命的设计方法。
关键词：贴塑；滑动导轨；结构引言导轨是机床不可缺少的部件，是在机床上用来支撑和引导部件沿着一定的轨迹准确运动或起夹紧定位作用的轨道。
两导轨面间的摩擦性质是滑动摩擦的，称为滑动导轨，是机床常用的导轨类型之一。
它具有结构较简单，制造较容易，承载能力大，抗震性强等优点。
其缺点是磨损快，精度保持性差；摩擦阻力大，运动灵活性较差；动、静摩擦系数差值大，重载或低速移动时易产生“爬行”，高速运动时容易发热等。
为提高滑动导轨的摩擦性能及使用寿命，在普通的滑动导轨移动件表面贴上一层塑料软带，这种类型的导轨称为贴塑滑动导轨。
1滑动导轨贴塑材料滑动导轨常用的贴塑材料有聚四氟乙烯软带和环氧型耐磨树脂涂层两类。
1.1聚四氟乙烯导轨软带聚四氟乙烯导轨软带是以聚四氟乙烯为基体，加入二硫化铝、青铜粉和石墨等填充剂混合烧结而成，具有摩擦特性好、耐磨性好、减振性好等。
该种软带可在原有滑动导轨面上用粘接剂粘结，加压固化后进行精加工。
为磨损均匀，工艺简单，软带应粘接在导轨副的运动件轨面上；回转型导轨应粘接在承导件的轨面上。
1.2环氧型耐磨树脂涂料环氧型耐磨树脂涂料是以环氧树脂为基体，加入胶体石墨、二硫化铝和铁粉等混合而成，再加以固化剂调匀，注入或涂刮导轨面，因此，也称为“涂塑导轨”或“注塑导轨”。
涂塑导轨具有良好的摩擦特性和耐磨性，它与铸铁搭配的导轨副摩擦系数较低，在无润滑油的情况下仍有较好润滑和防止爬行的效果。
其抗压强度比导轨软带要高，尺寸稳定，因而可使用在大型、重型数控机床上。
2滑动导轨结构形式机床滑动导轨设计时，常用的导轨结构有三角形导轨、矩形导轨、燕尾形导轨三种。
2.1三角形滑动导轨如图1所示，导轨由凸三角形（山形）动轨与凹三角形（V形）静轨组成滑动导轨副，导轨斜面同时起着支承和导向作用。
导轨的结构设计说明
直线导轨的结构设计（含转动导轨）1 导轨的作用和设计要求当运动件沿着承导件作直线运动时，承导件上的导轨起支承和导向的作用，即支承运动件和保证运动件在外力（载荷及运动件本身的重量）的作用下，沿给定的方向进行直线运动。
对导轨的要求如下：1.一定的导向精度。
导向精度是指运动件沿导轨移动的直线性，以及它与有关基面间的相互位置的正确性。
2.运动轻便平稳。
工作时，应轻便省力，速度均匀，低速时应无爬行现象。
3.良好的耐磨性。
导轨的耐磨性是指导轨长期使用后，能保持一定的使用精度。
导轨在使用过程中要磨损，但应使磨损量小，且磨损后能自动补偿或便于调整。
4.足够的刚度。
运动件所受的外力，是由导轨面承受的，故导轨应有足够的接触刚度。
为此，常用加大导轨面宽度，以降低导轨面比压；设置辅助导轨，以承受外载。
5.温度变化影响小。
应保证导轨在工作温度变化的条件下，仍能正常工作。
6.结构工艺性好。
在保证导轨其它要求的条件下，应使导轨结构简单，便于加工、丈量、装配和调整，降低本钱。
不同设备的导轨，必须作具体分析，对其提出相应的设计要求。
必须指出，上述六点要相互影响的。
2 导轨设计的主要容设计导轨应包括下列几方面容：1.根据工作条件，选择合适的导轨类型。
2.选择导轨的截面外形，以保证导向精度。
3.选择适当的导轨结构及尺寸，使其在给定的载荷及工作温度围，有足够的刚度，良好的耐磨性，以及运动轻便和平稳。
4.选择导轨的补偿及调整装置，经长期使用后，通过调整能保持需要的导向精度。
5.选择公道的润滑方法和防护装置，使导轨有良好的工作条件，以减少摩擦和磨损。
6.制订保证导轨所必须的技术条件，如选择适当的材料，以及热处理、精加工和丈量方法等。
3 导轨的结构设计1. 滑动导轨(1) 基本形式（见图21-10）三角形导轨：该导轨磨损后能自动补偿，故导向精度高。
它的截面角度由载荷大小及导向要求而定，一般为90°。
为增加承载面积，减小比压，在导轨高度不变的条件下，采用较大的顶角（110°～120°）；为进步导向性，采用较小的顶角（60°）。
滑动导轨使用的设计要点
滑动导轨使用的设计要点滑动导轨使用的设计要点1. 介绍滑动导轨的作用及其在不同领域中的应用滑动导轨是一种常见的工程构件，可以用于各种机械设备中的线性运动导向。
它的设计要点关系到设备的性能和稳定性，因此在使用滑动导轨时需要注意一些关键的设计要点。
滑动导轨广泛应用于工业机械、自动化设备、数控机床等领域，通过对导轨的设计要点的全面理解，可以提高设备的使用寿命和运行效率。
2. 考虑载荷要求和材料选择滑动导轨承受着各种载荷，因此首先需要对载荷要求进行准确定义。
根据载荷要求，可以选择适合的材料来制造导轨。
常见的材料包括金属和塑料。
金属导轨通常具有较高的强度和耐磨性，适用于承受较大载荷的情况，而塑料导轨则更适用于轻载荷或对噪音和振动敏感的应用。
3. 减小摩擦和磨损滑动导轨的摩擦和磨损是影响设备寿命和性能的关键因素。
为了减小摩擦和磨损，可以采取以下措施：- 使用高质量的导轨材料，具有良好的抗磨损性能。
- 定期润滑导轨，选择适合的润滑剂，并遵循正确的润滑程序。
- 避免颗粒物进入导轨，保持导轨的清洁。
4. 设计合理的结构和尺寸滑动导轨的结构和尺寸对设备的性能和稳定性至关重要。
以下几个方面需要特别关注：- 导轨的平整度：导轨必须保持平整，以确保滑动表面的接触面积均匀，减少摩擦和磨损。
- 导轨的刚度：导轨的刚度越高，抗变形和振动的能力就越强。
- 导轨的尺寸：根据实际需求确定导轨的长度和宽度，避免尺寸过大或过小，影响导轨的使用效果。
5. 注意导轨的安装和调试正确的安装和调试过程对于滑动导轨的使用至关重要。
以下几个方面需要特别注意：- 导轨的对齐：确保导轨与其他设备部件的对齐度高，避免出现偏移和不稳定。
- 导轨的平行度：保持导轨的平行度，以确保滑块在导轨上的平稳运动。
- 导轨的润滑：在安装和调试过程中，对导轨进行适当的润滑，以减小滑动摩擦。
总结:滑动导轨作为一种常见的工程构件，在各个领域中都有广泛的应用。
要设计出性能稳定、使用寿命长的滑动导轨，需要注意载荷要求和材料选择、减小摩擦和磨损、设计合理的结构和尺寸以及注意安装和调试过程。
导轨设计简介
导轨设计1.1导轨的功用、分类和基本要求1.1.1导轨的功用和分类导轨的功用是支承并引导运动部件，使之沿着一定的轨迹准确运动。
在导轨副中，运动的一方叫做动导轨，固定不动的叫做支承导轨。
动导轨相对于支承导轨的运动，通常是直线运动或回转运动。
导轨可按下列性质进行分类：（1）运动性质1）主运动导轨动导轨作主运动，与支承导轨间相对运动的速度较高。
2）进给运动导轨动导轨作进给运动，与支承导轨间的相对运动速度较低。
机床中大多数导轨属于进给运动导轨。
3)移置导轨这种导轨只用于调整部件之间的相对位置，在加工时没有相对运动。
(2)摩擦性质1）滑动导轨两导轨面间的摩擦性质是滑动摩擦，按其摩擦状态又可分为：液体静压导轨两导轨面间具有一层静压油膜，相当于静压滑动轴承，摩擦性质属于纯液体摩擦，主运动和进给运动导轨都能应用，但用于进给运动导轨较多。
液体动压导轨当导轨面间的相对滑动速度达到一定值后，液体动压效应使导轨油囊处出现压力油楔，把两导轨面分开，从而形成液体摩擦，相当于动压滑动轴承，这种导轨只能用于高速场合，故仅用作主运动导轨。
混合摩擦导轨在导轨面间虽有一定的动压效应或静压效应，但由于速度还不够高，油楔所形成的压力油还不足以隔开导轨面，导轨面仍处于直接接触状态，大多数导轨属于这一类。
边界摩擦导轨在滑动速度很低时，导轨面间不足以产生动压效应。
2)滚动导轨在两导轨副接触面间装有球、滚子和滚针等滚动元件，具有滚动摩擦性能，广泛地应用于进给运动和旋转运动的导轨。
(3)受力情况1）开式导轨若导轨所承受的颠覆力矩不大，在部件自重和外载作用下，导轨面a和b在导轨全长上可以始终贴合的称为开式导轨，如图4. la所示。
2)闭式导轨部件上所受的颠覆力矩M较大时，就必须增加压板以形成辅助导轨面e，才能使主导轨面c和d都良好地接触，称为闭式导轨，如图4.1b所示。
1.1.2导轨的基本要求1．较高的导向精度导向精度是指动导轨运动轨迹的准确性。
它是保证导轨工作质量的前提，继而也保证了运动部件的运动准确性。
浅析滑动导轨的结构设计
浅析滑动导轨的结构设计作者：党成龙赵一新来源：《科学与财富》2016年第06期摘要：目前来看，滑动导轨在机床导轨中仍然占有相当大的比重，滑动导轨的设计关系着机床加工的质量、效率等等各个方面，而结构设计又是整个设计中最主要的部分。
本文就导轨的结构设计问题作粗浅的探索。
关键词：滑动导轨形状间隙动压效应引言：机床两导轨面间的摩擦是滑动摩擦的称为滑动导轨。
它具有构造简单，制造方便，承载能力强，刚性好，抗振性良好，对几何形状误差不敏感等优点；其缺点是磨损比较快，难以保持精度，摩擦阻力大，运动灵活性较差，动、静摩擦系数差别大，易产生"爬行"等。
滑动导轨广泛应用于各类机床，作为进给导轨。
设计导轨时应合理地确定导轨的形状机构和外形尺寸，正确选择截面的形状、组合方法和材料，同时还应采用必要的防护、卸载、和减小摩擦的措施。
1.直线运动滑动导轨的截面形状直线运动滑动导轨的截面形状主要有矩形，燕尾形、三角形及圆形四种，并且可以相互组合。
一对导轨副由一凸一凹两种导轨构成。
凸形导轨一般不容易积存较大切屑等脏物，但是也不容易储存润滑油，适用于不宜防护、速度较低的进给运动导轨。
凹形导轨容易存留润滑油，可用于进给导轨和主运动导轨（龙门刨床的床身导轨），但必须有很好地防护，以免切屑和灰尘等脏物落入导轨。
下面简要介绍几种导轨：1.1矩形导轨矩形导轨有结构简单，刚度高，当量摩擦系数低，导轨面较宽，承载能力大，刚度高，维修方便等特点，因此广泛应用于各种机床，特别是数控机床。
滑动导轨的主要形式是双矩形，动导轨贴塑料软带。
矩形导轨存在侧向间隙，需有调整间隙装置，常用镶条进行调整。
导轨水平和垂直方向上的位置相互之间没有关系，当调整一个方向的位置时，另一个方向上的位置不会受到影响，所以矩形导轨的安装和调整都比较容易。
由于矩形的形状特点，矩形导轨的导向精度不是很高，而且磨损后很难形成自动补偿。
由于矩形导轨的接触面积较大，导轨受到的压强较小。
导轨设计
1、压板 压板用来调整辅助导轨面的间隙， 承受颠覆力矩，用配刮垫片来调整间隙
2、镶条
镶条用来调整矩形导轨和燕尾 形导轨的侧向间隙，镶条应放在导 轨受力较小的一侧。
常用的镶条有平镶条和斜镶条二 种：①平镶条截面为矩形或平行四 边形，厚度均匀相等，由螺钉调整 间隙 易变形、刚度低，目前少用。 图3－106
缺点；刚性差，受力后产生变 形，对精度要求高的机床有影响。
粘贴塑料软带一般粘贴在较短 的动导轨上，表面开直线形或三字 形油槽，配对金属导轨面的粗糙度 要求在0.4~0.8μm，硬度在25HRC以 上。
比压<0.6~1×106帕
（厚度在0.1~10mm环氧树脂室温24小 时，厚的用埋头螺钉固定）
2、金属塑料复合导轨
卸荷导轨用来降低轨面的压力， 减小摩擦阻力，提高导轨的耐磨性 和低速运动平稳性。
1、机械卸荷
图3-115是常用的机械卸荷装置， 导轨上的一部分载荷由支承在辅助 导轨面a上的滚动轴承承受，卸荷力 的大小通过螺钉和碟形弹簧调节， 卸荷点的数目由动导轨上的载荷和 载荷系数决定。
卸荷系数 H表H示导轨FFH卸w 荷量的大小 式（中N）F—w—导轨上一个支承所承受的载荷
F 力（N）H—— 导轨上一个支座的卸荷
H =0.7大、重型机床 H ≤0.5高精度机床
2、液压卸荷导轨 图3－116（略） 3、自动调节气压卸荷导轨 图3－117（略）
（四）滚动导轨
在静、动导轨面之间放置滚动 体如滚珠、滚柱、滚针滚动导轨块 组成滚动导轨。图3－118
优点：摩擦因数小，动、静摩 擦因数很接近，摩擦力小，启动轻 便，运动灵敏，不易爬行，磨损小， 精度保持性好、寿命长，有较高的 重复定位精度，运动平稳，可采用 油脂润滑，润滑系统简单。
机器人滑轨设计文章
机器人滑轨设计文章
机器人滑轨设计是指为机器人提供运动支撑和导向的滑道系统设计。
机器人在工业生产、医疗卫生、军事应用等领域起着重要作用，而滑轨作为机器人运动的基础设施之一，对机器人性能和精度具有重要影响。
机器人滑轨设计应考虑以下几个方面：
1. 结构设计：机器人滑轨结构通常采用滑动副和滚动副两种形式。
滑动副采用滑动面进行直接接触，适用于低速高精度运动；滚动副采用滚珠或滚柱进行滚动，适用于高速运动。
根据具体的机器人应用需求，选择合适的结构形式。
2. 材料选择：滑轨材料应具备一定的硬度、耐磨性和耐腐蚀性，以保证机器人滑轨的使用寿命和稳定性。
常用的材料有钢材、铝合金、塑料等。
3. 导向方式：机器人滑轨设计需要考虑导向方式，以确保机器人的运动精度和稳定性。
常用的导向方式包括直线导轨、V型导轨、圆柱导轨等。
选择合适的导向方式取决于具体的应用需求和机器人的运动方式。
4. 润滑方式：机器人滑轨需要进行适当的润滑，以减少磨损和摩擦力。
常用的润滑方式包括干摩擦、润滑油涂抹、润滑脂涂抹等。
具体选择何种润滑方式，需要根据滑轨的材料、运动速度和环境条件等进行综合考虑。
5. 结构稳定性：机器人滑轨的结构稳定性对于机器人的运动精度和稳定性具有重要影响。
滑轨设计应考虑加强结构的刚度和稳定性，以提高机器人的工作效率和运动精度。
机器人滑轨设计是一个综合性的工程问题，需要综合考虑机器人运动的要求、材料特性、结构设计和润滑等要素，以实现机器人的高效、精准运动。
在实际应用中，需要根据具体应用场景和要求进行评估和选择，以满足机器人运动的需求。
滑动导轨设计和使用注意事项
滑动导轨设计和使用注意事项
滑动导轨是一种常见的机械元件，广泛应用于各种机械设备中。
它的主要作用是支撑和引导运动部件的运动，使其能够平稳地运动。
在设计和使用滑动导轨时，需要注意以下几点。
一、滑动导轨的设计
1. 材料选择：滑动导轨的材料应该具有高强度、高硬度、高耐磨性和高耐腐蚀性等特点。
常用的材料有钢、铜、铝、塑料等。
2. 尺寸设计：滑动导轨的尺寸应该根据具体的使用要求进行设计。
一般来说，导轨的长度应该足够长，以保证运动部件的平稳运动。
3. 表面处理：为了减少摩擦阻力和磨损，滑动导轨的表面应该进行适当的处理。
常用的处理方法有镀铬、喷涂、抛光等。
二、滑动导轨的使用
1. 安装：在安装滑动导轨时，应该保证导轨的安装位置正确，并且安装牢固。
同时，还应该注意导轨的平行度和垂直度，以保证运动部件的平稳运动。
2. 润滑：为了减少摩擦阻力和磨损，滑动导轨应该进行适当的润滑。
常用的润滑方式有油润滑、脂润滑、干润滑等。
在润滑时，应该注意润滑剂的种类和用量，以保证导轨的正常运行。
3. 清洁：为了保证滑动导轨的正常运行，应该定期清洁导轨的表面和内部。
在清洁时，应该使用适当的清洁剂和工具，以避免对导轨造成损伤。
4. 维护：在使用滑动导轨时，应该定期检查导轨的状态，以及润滑剂的使用情况。
如果发现导轨出现磨损或者润滑剂不足，应该及时进行维护和更换。
总之，滑动导轨是一种重要的机械元件，其设计和使用都需要注意一些细节。
只有在正确的使用和维护下，才能保证导轨的正常运行，从而保证机械设备的正常工作。
7导轨设计
2.圆周运动导轨
• 主要用于圆形工作台、转盘或者转塔头架等旋转 部件 • 常用的圆周运动导轨
– 平面圆环导轨
• 容易制造，热变形后仍能接触，适用于大直径的转台 • 但它只能承受轴向力，不能承受径向力，需要与带径向轴承的 主轴配合，来承受径向力 • 摩擦损失小，精度高，应用广泛，如滚齿机、立车等
– 锥形圆环导轨
五、导轨间隙的调整
• 导轨面之间的间隙应保持适当
– 太大，导向精度降低，可能还会引起震动 – 太小，则会增大运动阻力，加速导轨磨损 – 除了装配时对导轨的间隙做适当的调整，而且 在工作一段时间后，因磨损还需要重新调整间 隙。
• 调整的方法
– 镶条 – 压板
1.镶条调整
• 镶条用来调整矩形导轨和燕尾型导轨的侧 向间隙 • 镶条形式
八、滚动导轨
• 概念：
– 在动导轨面和支承导轨面之间放置滚动体（滚珠、滚 柱、滚针），导轨面之间的摩擦为滚动摩擦
• 特点
– 优点：灵敏度高、所需牵引力小；低速平稳性好，定 位精度高；动、静摩擦系数接近，不易爬行；磨损小， 精度保持性好，使用寿命长，润滑简单，可采用最简 单的脂润滑，维修方便； – 缺点：滚动导轨的刚度和抗振性较差，对脏物比较敏 感，必须要有良好的防护。
2.压板调整
• 机床工作时，若外载荷和部件自重能使两导轨在全长 上保持贴合，可采用无压板的开式导轨，否则可以采 用压板调整间隙并承受倾覆力矩，增加辅助导轨面来 保证主导轨面彼此贴合，即采用闭式导轨。
六、提高导轨耐磨性的措施
• 滑动导轨的优点是结构简单、制造方便、抗震性好，缺点 是磨损快。为了提高耐磨性，通常采取下面的方法：
2.7 导轨设计
一、导轨的功用与导向原理
• 功用
滑动导轨的课程设计
滑动导轨的课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握滑动导轨的基本原理和应用，提高学生的动手能力和创新能力。
具体分为三个部分：知识目标：使学生了解滑动导轨的定义、分类、工作原理和主要参数，理解滑动导轨在工程中的应用和重要性。
技能目标：培养学生使用滑动导轨进行实验操作的能力，提高学生解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标：培养学生对滑动导轨技术的兴趣，增强学生对工程技术领域的认同感和自豪感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.滑动导轨的定义、分类和基本结构；2.滑动导轨的工作原理和主要参数；3.滑动导轨在工程中的应用案例；4.滑动导轨的选型和安装方法；5.滑动导轨的维护和故障排除。
三、教学方法为了实现教学目标，本课程将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解滑动导轨的基本原理、分类、工作原理和主要参数；2.案例分析法：分析滑动导轨在工程中的应用案例，使学生更好地理解滑动导轨的实际应用；3.实验法：引导学生进行滑动导轨的实验操作，培养学生的动手能力；4.讨论法：学生进行分组讨论，分享滑动导轨的使用经验和解决实际问题的方法。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：滑动导轨的基本原理、分类、工作原理和主要参数的相关内容；2.参考书：提供滑动导轨技术的深入解析和案例分析；3.多媒体资料：制作滑动导轨的实验操作视频和动画，帮助学生更好地理解滑动导轨的使用方法；4.实验设备：准备滑动导轨实验套件，让学生亲自动手操作，提高学生的实践能力。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等。
平时表现主要评估学生的出勤、课堂参与度和团队协作能力；作业主要评估学生的理解和应用能力；考试主要评估学生的知识掌握和综合运用能力。
评估方式应客观、公正，能够全面反映学生的学习成果。
六、教学安排本课程的教学安排如下：共10周，每周2课时。
教学进度安排合理、紧凑，确保在有限的时间内完成教学任务。
导轨设计.pptx
1. 直线运动导轨的截面形状
① 矩形导轨
• 靠两个彼此垂直的导轨面导向。 • 刚度高、承载能力大，容易加工制造，便于维修。但侧
导轨面磨损后不能自动补偿，需要有间隙调整装置
② V型导轨
• 靠两个相交的导轨面导向。 • 导轨磨损后，能自动下沉补偿磨损量 ，消除间隙，因此导向精度高。 • 顶角的大小：取决于承载要求和 导向精度等工作要求。一般：90~120º • 当导轨面承受的水平力和垂直力相差 较大时，可采用不对称结构，以使导轨面 的受力均匀。
– 三角形 磨损后不能调整，对位置精度有影响。
– 下图：普车上的两组导轨：内一组—共尾架使 用；外侧一组：供溜板使用。
• 平—平—三角形组合
– 对于工作台宽度过大（如龙门刨>5m，龙门铣 >3m），为了不使工作台中间挠度过大，可用3 根导轨组合。下图：龙门刨—三角形起导向作 用，平导轨主要起支撑作用，不需要镶条调整 间隙。
• 双三角形组合
– 同时起支承和导向作用；
– 磨损后能自动补偿水平和垂直方向的磨损量，保持位 置不变，导向精度高
– 要求四个表面刮削或磨削后同时接触，工艺性差；床 身与运动部件热变形不一致时，很难保证四个表面同 时接触。
– 常用于精度要求较高的机床，如坐标镗床、丝杠车床 等。
• 双矩形组合
– 主要承受与主支承面垂直的作用力，承载能力 大，但导向性差；
– 锥形圆环导轨
• 既能承受轴向力，也能承受较大的径向力，热变形 后也不影响导轨接触，导向性比平面的好
• 但要保证锥面和主轴同心比较困难 • 母线斜度一般为30度； • 常用于径向力较大的机床
滑轨设计原理范文
滑轨设计原理范文
1.材料的选择：
滑轨设计中，材料的选择非常重要。
常用的滑轨材料包括金属和聚合物。
金属材料如钢、铁等常用于需要承载大重量和高精度的滑轨。
聚合物材料如尼龙、聚四氟乙烯等常用于需要降低摩擦和噪音的滑轨。
材料的选择应根据具体的应用需求来确定。
2.结构设计：
滑轨的结构设计主要包括导轨和滑块两个部分。
导轨是固定在机器的基座上，用于引导滑块的运动轨迹。
导轨通常采用V形、U形或者直线等形状。
滑块则位于导轨上，它与导轨之间通过滚动或滑动的方式实现机械元件的运动。
滑块的设计应考虑到运动的平稳性、刚度和精度等因素。
3.润滑系统：
润滑系统在滑轨设计中起到关键的作用。
它可以减少滑动摩擦，延长滑轨的使用寿命，提高机器的稳定性。
常见的润滑系统包括润滑油、润滑脂、液体润滑剂等。
润滑系统的选择要考虑到工作环境条件和滑轨的工作要求。
在实际应用中，滑轨设计原理的目标是在保证机器稳定性和运动精度的基础上，尽可能减少摩擦和磨损，提高机器的效率和寿命。
为此，滑轨的设计需要考虑到材料的选择、结构的合理性、润滑系统的设计和维护等方面的综合因素。
总之，滑轨设计原理是一种重要的机械设计原理，它可以帮助机器在运动和定位过程中保持高度的稳定性。
滑轨设计需要考虑到材料的选择、
结构设计和润滑系统等方面的因素，以实现在满足性能要求的前提下，减少摩擦和磨损，提高机器的效率和寿命。
QD-JD 第二节 滑动导轨设计
温度变化对导轨间隙的影响
承导件和运动件最好用膨胀系数相同或相近的 材料。 保证导轨在工作时不卡住 ∆min≥0 保证导轨的工作精度 ∆max≤ [∆max]
导轨的刚度（－静刚度）计算
设机座为绝对刚体，则导轨的刚度主要取 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。
孕育铸铁
常用的孕育铸铁牌号是HT300 耐磨性高于灰铸铁，但较脆硬， 不易刮研，且成本较高。 常用于较精密的机床导轨
耐磨铸铁
耐磨铸铁中应用较多的是高磷铸铁、 磷铜钛铸铁及钒钛铸铁 与孕育铸铁相比，其耐磨性提高1～2 倍，但成本较高 常用于精密机床导轨
铸铁材料热处理 铸铁材料热处理
为了提高铸铁导轨的硬度，以增强抗硬粒磨 损的能力和防止撕伤，铸铁导轨经常采用高 频淬火，中频淬火及电接触自冷淬火等表面 淬火方法。 高频淬火是借助200～300kHz的高频电流对 高频淬火 导轨面加热，淬火温度一般为900～950°C ，淬火层深度可达1 . 5 ～ 3 mm mm，硬度达48～ 1 55HRC，可使普通铸铁耐磨性提高2倍左右。
不管是直线还是圆环导轨， 不管是直线还是圆环导轨，还可分为凸 形导轨副与凹形导轨副（ 形导轨副与凹形导轨副（按固定导轨的凹 凸情况）。 凸情况）。 凸形导轨副～不易积存切屑， 凸形导轨副～不易积存切屑，但也不易 存油，故常用于低速移动的场合。 存油，故常用于低速移动的场合。 凹形导轨副～能存油，润滑条件好，用 凹形导轨副～能存油，润滑条件好， 于速度较大的场合， 于速度较大的场合，但必须有充分的防护 措施。 措施。
二、滑动导轨的结构
滑动摩擦导轨截面的常用形式
滑动导轨的结构设计
内蒙古民族大学机械工程学院机械制造装备设计作业姓名：班级：13机械设计制造及其自动化学号：0 941滑动导轨的结构设计1 滑动导轨的作用和设计要求滑动导轨的最大作用就是耐磨性好，工艺性好，成本低。
当运动件沿着承导件作直线运动时，承导件上的导轨起支承和导向的作用，即支承运动件和保证运动件在外力（载荷及运动件本身的重量）的作用下，沿给定的方向进行直线运动。
对导轨的要求如下：1）一定的导向精度。
导向精度是指运动件沿导轨移动的直线性，以及它与有关基面间的相互位置的正确性。
2）运动轻便平稳。
工作时，应轻便省力，速度均匀，低速时应无爬行现象。
3）良好的耐磨性。
导轨的耐磨性是指导轨长期使用后，能保持一定的使用精度。
导轨在使用过程中要磨损，但应使磨损量小，且磨损后能自动补偿或便于调整。
4）足够的刚度。
运动件所受的外力，是由导轨面承受的，故导轨应有足够的接触刚度。
为此，常用加大导轨面宽度，以降低导轨面比压；设置辅助导轨，以承受外载。
5）温度变化影响小。
应保证导轨在工作温度变化的条件下，仍能正常工作。
6）结构工艺性好。
在保证导轨其它要求的条件下，应使导轨结构简单，便于加工、丈量、装配和调整，降低本钱。
不同设备的导轨，必须作具体分析，对其提出相应的设计要求。
必须指出，上述六点要求是相互影响的。
2 滑动导轨设计的主要内容(1) 根据工作条件，选择合适的导轨类型。
(2) 选择导轨的截面外形，以保证导向精度。
(3) 选择适当的导轨结构及尺寸，使其在给定的载荷及工作温度范围内，有足够的刚度，良好的耐磨性，以及运动轻便和平稳。
(4) 选择导轨的补偿及调整装置，经长期使用后，通过调整能保持需要的导向精度。
(5) 选择公道的润滑方法和防护装置，使导轨有良好的工作条件，以减少摩擦和磨损。
(6) 制订保证导轨所必须的技术条件，如选择适当的材料，以及热处理、精加工和丈量方法等。
3 滑动导轨的结构设计(1) 基本形式（见图1-1）图1-1三角形导轨：该导轨磨损后能自动补偿，故导向精度高。
导轨设计简介
导轨设计1.1导轨的功用、分类和基本要求1.1.1导轨的功用和分类导轨的功用是支承并引导运动部件，使之沿着一定的轨迹准确运动。
在导轨副中，运动的一方叫做动导轨，固定不动的叫做支承导轨。
动导轨相对于支承导轨的运动，通常是直线运动或回转运动。
导轨可按下列性质进行分类：（1）运动性质1）主运动导轨动导轨作主运动，与支承导轨间相对运动的速度较高。
2）进给运动导轨动导轨作进给运动，与支承导轨间的相对运动速度较低。
机床中大多数导轨属于进给运动导轨。
3)移置导轨这种导轨只用于调整部件之间的相对位置，在加工时没有相对运动。
(2)摩擦性质1）滑动导轨两导轨面间的摩擦性质是滑动摩擦，按其摩擦状态又可分为：液体静压导轨两导轨面间具有一层静压油膜，相当于静压滑动轴承，摩擦性质属于纯液体摩擦，主运动和进给运动导轨都能应用，但用于进给运动导轨较多。
液体动压导轨当导轨面间的相对滑动速度达到一定值后，液体动压效应使导轨油囊处出现压力油楔，把两导轨面分开，从而形成液体摩擦，相当于动压滑动轴承，这种导轨只能用于高速场合，故仅用作主运动导轨。
混合摩擦导轨在导轨面间虽有一定的动压效应或静压效应，但由于速度还不够高，油楔所形成的压力油还不足以隔开导轨面，导轨面仍处于直接接触状态，大多数导轨属于这一类。
边界摩擦导轨在滑动速度很低时，导轨面间不足以产生动压效应。
2)滚动导轨在两导轨副接触面间装有球、滚子和滚针等滚动元件，具有滚动摩擦性能，广泛地应用于进给运动和旋转运动的导轨。
(3)受力情况1）开式导轨若导轨所承受的颠覆力矩不大，在部件自重和外载作用下，导轨面a和b在导轨全长上可以始终贴合的称为开式导轨，如图4. la所示。
2)闭式导轨部件上所受的颠覆力矩M较大时，就必须增加压板以形成辅助导轨面e，才能使主导轨面c和d都良好地接触，称为闭式导轨，如图4.1b所示。
1.1.2导轨的基本要求1．较高的导向精度导向精度是指动导轨运动轨迹的准确性。
它是保证导轨工作质量的前提，继而也保证了运动部件的运动准确性。
导轨设计简介
导轨设计简介导轨设计1.1导轨的功用、分类和基本要求1.1.1导轨的功用和分类导轨的功用是支承并引导运动部件，使之沿着一定的轨迹准确运动。
在导轨副中，运动的一方叫做动导轨，固定不动的叫做支承导轨。
动导轨相对于支承导轨的运动，通常是直线运动或回转运动。
导轨可按下列性质进行分类：（1）运动性质1）主运动导轨动导轨作主运动，与支承导轨间相对运动的速度较高。
2）进给运动导轨动导轨作进给运动，与支承导轨间的相对运动速度较低。
机床中大多数导轨属于进给运动导轨。
3)移置导轨这种导轨只用于调整部件之间的相对位置，在加工时没有相对运动。
(2)摩擦性质1）滑动导轨两导轨面间的摩擦性质是滑动摩擦，按其摩擦状态又可分为：液体静压导轨两导轨面间具有一层静压油膜，相当于静压滑动轴承，摩擦性质属于纯液体摩擦，主运动和进给运动导轨都能应用，但用于进给运动导轨较多。
液体动压导轨当导轨面间的相对滑动速度达到一定值后，液体动压效应使导轨油囊处出现压力油楔，把两导轨面分开，从而形成液体摩擦，相当于动压滑动轴承，这种导轨只能用于高速场合，故仅用作主运动导轨。
混合摩擦导轨在导轨面间虽有一定的动压效应或静压效应，但由于速度还不够高，油楔所形成的压力油还不足以隔开导轨面，导轨面仍处于直接接触状态，大多数导轨属于这一类。
边界摩擦导轨在滑动速度很低时，导轨面间不足以产生动压效应。
2)滚动导轨在两导轨副接触面间装有球、滚子和滚针等滚动元件，具有滚动摩擦性能，广泛地应用于进给运动和旋转运动的导轨。
(3)受力情况1）开式导轨若导轨所承受的颠覆力矩不大，在部件自重和外载作用下，导轨面a和b在导轨全长上可以始终贴合的称为开式导轨，如图4. la所示。
2)闭式导轨部件上所受的颠覆力矩M较大时，就必须增加压板以形成辅助导轨面e，才能使主导轨面c和d都良好地接触，称为闭式导轨，如图4.1b所示。
1.1.2导轨的基本要求1．较高的导向精度导向精度是指动导轨运动轨迹的准确性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（三）导轨间隙的调整 矩形、燕尾形导轨必须具有间隙调整装置。
常用结构：
1.压板
（三）导轨间隙的调整
2.镶条
（三）导轨间隙的调整
采用磨、刮相应的结合面或加垫片的方法
三、滑动导轨的润滑与防护
1.润滑： （1）人工定期直接加油或用油杯滴油。
用于低速，不重要的导轨。 （2）压力油强制润滑。
2.导轨的防护
（3）燕尾形导轨
结构紧凑，高度 较小，常用于多层 次移动部件中（如 车床刀架）。
但制造较麻烦。 不能自动补偿间隙。
必须有消除间隙 装置。
（4）圆柱面导轨
圆柱面导轨
优点：加工和检验比较简 单，易于达到较高精度。
缺点：对温度变化比较敏 感，磨损后间隙调整困难 ，故常用于受轴向力为主 的场合，如拉床、钻床的 主轴和导向套组成的导轨 副。
铸铁——成本低 有良好减振性和耐磨性 易于铸造和切削加工
导轨常用的铸铁——灰铸铁 孕育铸铁 耐磨铸铁
灰铸铁应用最多的牌号是HT200
孕育铸铁
常用的孕育铸铁牌号是HT300 耐磨性高于灰铸铁，但较脆硬，
不易刮研，且成本较高。 常用于较精密的机床导轨
耐磨铸铁
耐磨铸铁中应用较多的是高磷铸铁、 磷铜钛铸铁及钒钛铸铁
滑动摩擦导轨截面的常用形式
（一）导轨截形 1.直线滑动导轨
（1）矩形导轨 承载能力大，制造方便。 但磨损后不能自动补偿间隙。
必须设置间隙调整装置。
（2）三角形导轨
具有自动补偿磨损的能力，故 其导向性好，但制造较麻烦。
顶角一般为90度，小于90度可 提高导向精度，110～120度时可 提高承载能力。设计时两斜面的 比压要基本相等。
与孕育铸铁相比，其耐磨性提高1～2 倍，但成本较高
常用于精密机床导轨
铸铁材料热处理
为了提高铸铁导轨的硬度，以增强抗硬粒磨 损的能力和防止撕伤，铸铁导轨经常采用高 频淬火，中频淬火及电接触自冷淬火等表面 淬火方法。
高频淬火是借助200～300kHz的高频电流对 导轨面加热，淬火温度一般为900～950°C ， 淬 火 层 深 度 可 达 1 . 5 ～ 3 mm， 硬 度 达 4 8 ～ 55HRC，可使普通铸铁耐磨性提高2倍左右。
直线运动导轨
长导轨（支承导轨）——耐磨性较好、硬度较高 支承导轨各处使用机会难以均等，且修复困难 动导轨总是全长接触，且动导轨短，磨损后易于较软的材料 因为花盘或圆工作台导轨比底座加工
方便些，磨损后可在机床上加工，以 减少修理的工作量。
1.铸 铁
2. 钢
耐磨性要求较高时，采用淬硬钢制成的镶钢导 轨；
淬火钢的耐磨性比普通铸铁高5～10倍； 镶钢导轨常用材料：
45或40Cr表面淬硬或全淬透，硬度达到52～ 58HRC
20Cr、20CrMnTi等渗碳淬硬至56～62HRC 导轨工作面上不能钻孔，以免积存杂质导致磨
损； 镶钢导轨工艺复杂，成本高，主要用于数控机
凹形导轨副～能存油，润滑条件好，用 于速度较大的场合，但必须有充分的防护 措施。
（二）导轨的组合 除圆柱导轨有时能单
根使用外，导轨需两根 （或两根以上）组合使用。
重型机床常采用双矩 形导轨。
中、小型车床床身采 用山形、矩形导轨组合。
要求导向精度高的， 采用双三角形导轨组合。
要求结构紧凑，高度小，调整方便的采用燕尾导轨。 从制造工艺性来看，矩形、圆形导轨好，三角形、燕尾形差。
常用的塑料材料有锦纶、酚醛夹布塑料、 环氧树脂耐磨涂料和聚四氟乙烯基滑动导 轨软带等。
在数控机床上，目前多数使用金属对塑料形式，
称为贴塑导轨或注塑导轨
注塑导轨：环氧树脂为基体，加入二硫化钼和胶 体石墨及铅粉等混合而成
贴塑导轨：聚四氟乙烯为基体，加入青铜粉、二 硫化钼、石墨及铅粉等混合而成
二、滑动导轨的结构
铸铁材料热处理
中频淬火可采用8kHz左右的中频电流进行，淬 火温度一般为950°C左右，淬硬层可达2～3mm ，表面硬度可达40～50HRC。
高频及中频淬火的优点是淬火质量稳定，生产 效率高，缺点是淬火后必须进行磨削加工。
电接触自冷淬火表面硬度可达55～60HRC，淬 硬深度可达0.2～0.4mm。这种淬火方法具有设 备简单、操作方便、成本低、淬火变形小等优 点，但由于淬硬深度较浅等原因，对导轨耐磨 性提高幅度不大，目前主要用于维修。
第二节 滑动导轨
主要内容： 一 导轨材料及热处理 二 滑动导轨的结构 三 滑动导轨的润滑与防护 四 滑动导轨的设计验算 五 滑动导轨提高耐磨性的措施
滑动导轨
最常见的导轨 其它类型的导轨都是在滑动导轨的基础上
逐步发展起来的 结构简单 有良好的工艺性 刚度和精度易于保证 在一般机床上广泛应用
一、导轨材料及热处理
床的滚动导轨。
螺钉连接
焊接
粘结
3.有色金属
有色金属镶装导轨常用于重型机床运动 部件的动导轨上，与铸铁的支承导轨搭 配，以防止咬合磨损、保证运动平稳性 和提高运动精度。
常 用 的 材 料 有 锡 青 铜 ZQSn6-6-3、 铝 青 铜ZQA19-2和锌合金ZZnAl10- 5等。
4.塑料
塑料导轨具有良好的耐磨性能，落在导轨 表面上的硬粒可挤入导轨内部，避免了磨 粒磨损和撕伤；
对导轨材料的要求和搭配 铸铁 钢 有色金属 塑料
对导轨材料的要求和搭配
要求——耐磨性好、工艺性好、成本低。 常用材料——铸铁、钢、有色金属和塑料
铸铁应用最为普遍 为了提高耐磨性和防止咬焊，动导轨和支承导轨
应尽量采用不同的材料 如果选用相同的材料，也一定要采取不同的热处
理方式以使其具有不同的硬度。
四、滑动导轨的设计验算
滑动导轨设计步骤： 参考同类型机床 初步拟定导轨的形状和尺寸 验算
滑动导轨的验算
受力分析 求出导轨的平均比压和最大比压 与导轨的许用比压相对照，判断导轨设计是否合
2.圆周运动导轨
用于圆工作台、转 盘等旋转运动部件。
（1）平面圆环导轨
必须配有工作台心 轴轴承，用得较多。 （2）锥形圆环导轨
能承受轴向和 径向载荷，但制造较 困难。
（3）V形圆环导轨
制造复杂。
不管是直线还是圆环导轨，还可分为凸 形导轨副与凹形导轨副（按固定导轨的凹 凸情况）。
凸形导轨副～不易积存切屑，但也不易 存油，故常用于低速移动的场合。