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滑动摩擦导轨的类型及结构特点

时间:2015-10-31 16:32来源:www.eadianqi.com 编辑:自动控制网
按导轨承导面的截面形状,滑动导轨可分为圆柱面导轨和棱柱面导轨(图1)。其中凸形导轨不易积存切屑、脏物,但也不易保存润滑油,故宜作低速导轨,例如车床的床身导轨。凹形导轨则相反,可作高速导轨,如磨床的床身导轨,但需有良好的保护装置,以防切屑、脏

    按导轨承导面的截面形状,滑动导轨可分为圆柱面导轨和棱柱面导轨(图1)。其中凸形导轨不易积存切屑、脏物,但也不易保存润滑油,故宜作低速导轨,例如车床的床身导轨。凹形导轨则相反,可作高速导轨,如磨床的床身导轨,但需有良好的保护装置,以防切屑、脏物掉入。

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图1 滑动摩擦导轨截面形状

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    1、圆柱面导轨

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    圆柱面导轨的优点是导轨面的加工和检验比较简单,易于达到较高的精度;缺点是对温度变化比较敏感,间隙不能调整。

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图2 圆柱面导轨

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    在图2所示的结构中,支臂3和立柱5构成圆柱面导轨。立柱5的圆柱面上加工有螺纹槽,转动螺母1即可带动支臂3上下移动,螺钉2用于锁紧,垫块4用于防止螺钉2压伤圆柱表面。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    在多数情况下,圆柱面导轨的运动件不允许转动,为此,可采用各种防转结构。最简单的防转结构是在运动件和承导件的接触表面上作出平面、凸起或凹槽。图3a、b、c是这种防转结构的几个例子。利用辅助导向面可以更好地限制运动件的转动(图3d),适当增大辅助导向面与基本导向面之间的距离,可减小由导轨间的间隙所引起的转角误差。当辅助导向面也为圆柱面时,即构成双圆柱面导轨(图3e),它既能保证较高的导向精度,又能保证较大的承载能力。

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图3 有防转结构的圆柱面导轨 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    为了提高圆柱面导轨的精度,必须正确选择圆柱面导轨的配合。当导向精度要求较高时,常选用H7/f7或H7/S6配合。当导向精度要求不高时,可选用H8/f7或H8/s7配合。若仪器在温度变化不大的环境下工作,可按H7/h6或H7巧s6配合加工,然后再进行研磨直到能够平滑移动时为止。 本文来自www.eadianqi.com

    导轨的表面粗糙度可根据相应的精度等级决定。通常,被包容零件外表面的粗糙度小于包容件的内表面的粗糙度。

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    2、棱柱面导轨 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    常用的棱柱面导轨有三角形导轨、矩形导轨、燕尾形导轨以及它们的组合式导轨。 本文来自www.eadianqi.com

    (1)双三角形导轨 如图4a所示两条导轨同时起着支承和导向作用,故导轨的导向精度高,承载能力大,两条导轨磨损均匀,磨损后能自动补偿间隙,精度保持性好。但这种导轨的制造、检验和维修都比较困难,因为它要求四个导轨面都均匀接触,刮研劳动量较大。此外,这种导轨对温度变化比较敏感。             自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    (2)三角形一平面导轨(图4b) 这种导轨保持了双三角形导轨导向精度高、承载能力大的优点,避免了由于热变形所引起的配合状况的变化,且工艺性比双三角形导轨大为改善,因而应用很广。缺点是两条导轨磨损不均匀,磨损后不能自动调整间隙。 本文来自www.eadianqi.com

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图 4 三角形导轨 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    (3)矩形导轨 矩形导轨可以做得较宽,因而承载能力和刚度较大。优点是结构简单制造、检验、修理较易。缺点是磨损后不能自动补偿间隙,导向精度不如三角形导轨。 本文来自www.eadianqi.com

    图5所示结构是将矩形导轨的导向面A与承载面B、C分开,从而减小导向面的磨损,有利于保持导向精度。图5a中的导向面A是同一导轨的内外侧,两者之间的距离较小,热膨胀变形较小,可使导轨的间隙相应减小,导向精度较高。但此时两导轨面的摩擦力将不相同,因此应合理布置驱动元件的位置,以避免工作台倾斜或被卡住。图5b所示结构以两导轨面的外侧作为导向面,克服了上述缺点,但因导轨面间距离较大,容易受热膨胀的影响,要求间隙不宜过小,从而影响导向精度。

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图5 矩形导轨 本文来自www.eadianqi.com

    (4)燕尾导轨 主要优点是结构紧凑、调整间隙方便。缺点是几何形状比较复杂,难于达到很高的配合精度,并且导轨中的摩擦力较大,运动灵活性较差,因此,通常用在结构尺寸较小及导向精度与运动灵便性要求不高的场合。图6为燕尾导轨的应用举例,其中图6c所示结构的特点是把燕尾槽分成几块,便于制造、装配和调整。

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图 6 燕尾导轨应用举例 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

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