直線導(dǎo)軌的工作原理與使用-上海慧騰

隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的不斷發(fā)展，使得傳統(tǒng)的制造業(yè)發(fā)生了巨大的變化，數(shù)控技術(shù)、機(jī)電一體化和工業(yè)機(jī)器人在生產(chǎn)中得到了更加廣泛的應(yīng)用。同時(shí)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的定位精度、導(dǎo)向精度和進(jìn)給速度在不斷提高，使傳統(tǒng)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)發(fā)生了重大變化。今日介紹直線導(dǎo)軌的工作原理與使用，讓上?；垓v工業(yè)設(shè)備有限公司小謝來(lái)告訴你。

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自1973年直線導(dǎo)軌開始商品化以來(lái),已被廣泛應(yīng)用在精密機(jī)械、自動(dòng)化、各種動(dòng)力傳輸、半導(dǎo)體、醫(yī)療和航空航天等產(chǎn)業(yè)上。直線導(dǎo)軌以滾珠作為導(dǎo)軌與滑塊之間的動(dòng)力傳輸界面,可進(jìn)行無(wú)限滾動(dòng)循環(huán)的運(yùn)動(dòng),并將滑塊限制在導(dǎo)軌上,使得負(fù)載工作臺(tái)能沿導(dǎo)軌以高速度、高精度作直線運(yùn)動(dòng)。組成零件主要包括導(dǎo)軌、滑塊、端蓋、滾珠及保持器等。其特性如下:

（1）滾動(dòng)代替滑動(dòng)

(2)適用高速運(yùn)動(dòng)且大幅度降低機(jī)器所需驅(qū)動(dòng)力

(3)定位精度高

(4)可同時(shí)承受上下左右方向的負(fù)荷

(5)組裝容易且互換性好,潤(rùn)滑構(gòu)造簡(jiǎn)單

(6)使用壽命長(zhǎng)。

滾珠在導(dǎo)軌與滑塊之間的接觸牙型,以哥德式牙型為主，或以圓弧形式牙型為主。由于圓弧式牙型的接觸角(垂直子回轉(zhuǎn)軸線的直線與滾珠中心和溝槽接觸點(diǎn)連線的夾角)會(huì)因轉(zhuǎn)動(dòng)而改變,造成間隙與側(cè)向施力變動(dòng),從而影響直線導(dǎo)軌性能。而哥德式牙型其接觸角可保持不變,剛性亦較穩(wěn)定。由于滾珠與溝槽為彈性接觸,在接觸橢圓區(qū)內(nèi)，會(huì)因?yàn)閼?yīng)力分布和回轉(zhuǎn)半徑差引起差動(dòng)摩擦和差動(dòng)滑動(dòng)而影響直線導(dǎo)軌的使用壽命。一般認(rèn)為哥德式接觸牙型具有較大的差動(dòng)摩擦量，實(shí)際上需要全面考慮差動(dòng)摩擦對(duì)直線導(dǎo)軌使用性能的影響，并根據(jù)直線導(dǎo)軌溝槽組合狀況來(lái)分析差動(dòng)摩擦量,不宜單純地將差動(dòng)摩擦量與哥德式牙型關(guān)聯(lián)在一起。

一般而言,直線運(yùn)動(dòng)的主要失效現(xiàn)象是接觸疲勞剝離與磨損,所以必須根據(jù)使用條件、負(fù)載能力和預(yù)期壽命來(lái)選用。當(dāng)直線導(dǎo)軌承受負(fù)荷并作運(yùn)動(dòng)時(shí)，滾珠與滾道表面不斷地受到循環(huán)應(yīng)力的作用，一旦達(dá)到滾動(dòng)疲勞臨界值,接觸面就會(huì)產(chǎn)生疲勞磨損,在表面的一些部分會(huì)發(fā)生魚鱗狀薄片的剝離現(xiàn)象,稱為表面剝離。直線導(dǎo)軌滾道表面產(chǎn)生表面剝離時(shí)的運(yùn)行距離,為直線導(dǎo)軌的壽命。通常直線導(dǎo)軌的壽命以額定壽命為準(zhǔn)。

我們?cè)谶M(jìn)行設(shè)計(jì)選用直線導(dǎo)軌時(shí)，不會(huì)去具體計(jì)算直線導(dǎo)軌的使用壽命，而是使用額定壽命。例如:在高噸位的型材拉彎?rùn)C(jī)設(shè)計(jì)中,為了能使其拉伸鉗口模座工作臺(tái)靈活可靠地接收拉伸運(yùn)動(dòng)指令和克服自重的推力,就采用了直線軸承式導(dǎo)軌。與滑動(dòng)式導(dǎo)軌比較,它輕巧靈活,加工精度容易達(dá)到,且安裝、調(diào)整 ，維護(hù)簡(jiǎn)便。我們?cè)谶x擇直線軸承時(shí),僅考慮一組軸承的額定壓力能否承受得起鉗口模座和工作臺(tái)的重量，在額定壓力下使用壽命的長(zhǎng)短，通常還乘以1.3倍的承重系數(shù)

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