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工作台的机械设计部分(一)(3)

2015-12-27 01:01 0810型，其额定动负荷是4KN，d=50mm,D=65mm,B=7mm.

1.6 导轨的设计
 导轨属于导向机构，其作用是支承和导向，为机械系统中各运动装置能安全、准确地完成其特定方向的运动提供保障。
 
1.6.1  导轨的特点
 导轨根据导轨副之间的摩擦情况可分为：滑动导轨和滚动导轨。滚动导轨的两导轨表面之间为滚动摩擦，导向面之间放置滚珠、滚柱或滚针等滚动体来实现两导轨无滑动地相对运动。这种导轨磨损小，寿命长，定位精度高，灵敏度高，运动平稳可靠，但结构复杂，几何精度要求高，抗振性较差，防护要求高，制造困难，成本高。它适用于工作部件要求移动均匀，动作灵敏以及定位精度高的场合。
 
1.6.2 导轨的基本要求
 ⒈导向精度  导向精度主要是指动导轨沿支承导轨运动的直线度或圆度。影响它的因素有：导轨的几何精度、接触精度、结构形式、刚度、热变形、装配质量以及液体动压和静压导轨的油膜厚度、油膜刚度等。
 ⒉耐磨性  是指导轨在长期使用过程中能否保持一定的导向精度。因导轨在工作过程中难免有所磨损，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。
 ⒊疲劳和压溃  导轨面由于过载或接触应力不均匀而使导轨表面产生弹性形变，反复运行多次后就会形成疲劳点，呈塑性变形，表面形成龟裂、剥落而出现凹坑，这种现象就是压溃。疲劳和压溃是滚动导轨失效的主要原因，为此应控制滚动导轨承受的最大载荷和受载的均匀性。
 ⒋刚度  导轨受力变形会影响导轨的导向精度及部件之间的相对位置，因此要求导轨应有足够的刚度。为减少或平衡外力的影响，可采用加大导轨尺寸或添加辅助导轨的方法提高刚度。

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 ⒌低速运动平稳性 低速运动时，作为运动部件的动导轨易产生爬行现象。低速运动的平稳性与导轨的结构和润滑，动、静摩擦系数的差值，以及导轨的刚度等有关。
 ⒍结构工艺性 设计导轨时，要注意到制造、调整和维修方便，力求结构简单，工艺性及经济性好。
 
1.6.3 根据要求设计导轨
 载荷Fm=150N，滑座个数m=4，单向行程长度ls=0.3m，每分钟往复次数为4，使用寿命Lh=15000小时。由Lh=Ts×103／2lsn，得
 Ts=2Lhlsn/103=2×15000×0.3×4×10／1000＝360Km。
因=4，所以每根导轨上使用2个滑座，查表得[文献1]
   fH=1.0,fτ=1.0,fc=0.81,fw=3
由Ts=K（fH fτfcCa／F fw）3，F=Fm/m,则
 Ca=F(Ts/Kfw)1/3／fHfcfτ=150×(360／50×3)1／3／(4×1×1×0.81)=61.98N
 选用HJ-D25的滚动导轨。
1.7  机床工作台即总体结构设计
   由电机的选择，查表得[文献1]
           W=250mm,B2=140mm,B3=150mm,B1=210mm,
 F×N=250×2mm，G=25mm,L1=550mm.
    其余尺寸见AUTOCAD图所示。