機(jī)電一體化機(jī)械受控模塊(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 階段 隨著轉(zhuǎn)速的提高，帶人楔形中的油量也逐漸增加，油膜承載面積加大，因而摩擦阻力逐漸減少，于是軸頸又向左下方移動。 第四節(jié) 軸系 球頭浮動式 根據(jù)形成油楔的結(jié)構(gòu)不同 ， 液體動壓支承可分為： 球頭浮動式 薄壁彈性變形式 加工形成式 薄壁彈性變形式 第四節(jié) 軸系 二、滑動摩擦支撐軸系 氣體動壓支承技術(shù)是利用 空氣作潤滑劑的一種軸承 。 它通過空氣的彈性 起支承作用 ， 可避免固體面之間的直接接觸 。 其原理和液體動壓支承基本相同 ，在軸頸和軸瓦之間形成氣楔 。 第四節(jié) 軸系 二、滑動摩擦支撐軸系 液體靜壓軸承是依靠外界供給壓力以產(chǎn)生壓力油膜 ,支承主軸使其承載 。 液體靜壓支承 特點(diǎn)：精度高 、 剛度大 、 抗震性好 、 摩擦力矩小 。 用于中低速重載高精度機(jī)械設(shè)備 。 第四節(jié) 軸系 二、滑動摩擦支撐軸系 氣模壓力有外部氣源提供 。 外部的壓縮空氣由氣源經(jīng)節(jié)流器 ，進(jìn)入軸承間隙 ， 然后連續(xù)排入大氣 。 它是通過負(fù)載使軸承產(chǎn)生氣動補(bǔ)償力來獲得承載能力和剛度 第四節(jié) 軸系 二、滑動摩擦支撐軸系 氣膜壓力有外部氣源提供 。 外部的壓縮空氣由氣源經(jīng)節(jié)流器 ， 進(jìn)入軸承間隙 ， 然后連續(xù)排入大氣 。 它是通過負(fù)載使軸承產(chǎn)生氣動補(bǔ)償力來獲得承載能力和剛度 第五節(jié) 導(dǎo)軌及支承件 一、導(dǎo)軌 導(dǎo)軌副用于 引導(dǎo)運(yùn)動部件的走向，保證執(zhí)行件的正確運(yùn)動軌跡 ，并通過 摩擦 和 阻尼 影響執(zhí)行件的運(yùn)動特性，如定位精度和低速均勻性。導(dǎo)軌副包括 運(yùn)動導(dǎo)軌 和 支承導(dǎo)軌兩部分。 對導(dǎo)軌副的性能要求是：導(dǎo)向精度、接觸剛度、精度保持性以及低速運(yùn)動穩(wěn)定性。 導(dǎo)軌副組成 1支承件 2運(yùn)動件 第五節(jié) 導(dǎo)軌及支承件 按運(yùn)動導(dǎo)軌的軌跡分： （ 1） 直線運(yùn)動導(dǎo)軌 （ 2）旋轉(zhuǎn)運(yùn)動導(dǎo)軌 按導(dǎo)軌面的摩擦性質(zhì)分： （ 1）滑動導(dǎo)軌 （ 2）滾動導(dǎo)軌 （ 3）液體靜壓導(dǎo)軌 （ 4）氣浮導(dǎo)軌 （ 5）磁浮軌道 按導(dǎo)軌副結(jié)構(gòu)可分為 : （ 1）開式導(dǎo)軌 （ 2） 閉式導(dǎo)軌 第五節(jié) 導(dǎo)軌及支承件 導(dǎo)軌類型 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 滑動導(dǎo)軌 導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)簡單，阻尼系數(shù)大，剛度大； 易產(chǎn)生低速爬行現(xiàn)象，易磨損 滾動導(dǎo)軌 摩擦系數(shù)小，不存在低速爬行現(xiàn)象； 剛度系數(shù)小，阻尼系數(shù)小，可能引起振蕩。 液體靜壓導(dǎo)軌 無磨損，無靜摩擦，無低速爬行現(xiàn)象，阻尼系數(shù)大， 設(shè)計制造使用均復(fù)雜 氣浮導(dǎo)軌 無磨損，無靜摩擦，無低速爬行現(xiàn)象，無需回行管路，不產(chǎn)生污染 剛度小，阻尼系數(shù)小，容易引起振蕩。 磁浮軌道 配對導(dǎo)軌面具有相同極性裝置，利用同性相斥的原理，使兩導(dǎo)軌面脫離接觸，無摩擦，剛度和承載能力可調(diào) 使用時發(fā)熱較厲害，需很好的冷卻和防護(hù)，防止含鐵塵埃粉末落入導(dǎo)軌面，技術(shù)復(fù)雜，成本較高。 按導(dǎo)軌面的摩擦性質(zhì)分： 第五節(jié) 導(dǎo)軌及支承件 2. 滑動導(dǎo)軌結(jié)構(gòu) （ 1） 基本形式 第五節(jié) 導(dǎo)軌及支承件 三角形和矩形組合：這種組合形式以三角導(dǎo)軌為導(dǎo)向面，導(dǎo)向精度較高，而平導(dǎo)軌的工藝性好，因此應(yīng)用最廣。 矩形和矩形組合：承載面和導(dǎo)向面分開，因而制造和調(diào)整簡單。導(dǎo)向面的間隙用鑲條調(diào)整，接觸剛度低。 2. 滑動導(dǎo)軌結(jié)構(gòu) （ 2） 組合形式 機(jī)電工程學(xué)院蔣發(fā)光 ——機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計 導(dǎo)軌副的組合形式 （ 1）雙三角形導(dǎo)軌 （ 2）矩形和矩形組合 （ 3）三角形和矩形組合 （ 4）三角形和平面導(dǎo)軌組合 （ 5）燕尾形導(dǎo)軌及其組合 滑動導(dǎo)軌 副材料選擇 ? 常用材料： 鑄鐵、鋼、有色金屬、塑料 (1) 鑄鐵鑄鐵具有耐磨性和減震性好，熱穩(wěn)定性高，易于鑄造和切削加工，成本低等特點(diǎn)，因此在滑動導(dǎo)軌中被廣泛采用。常用的鑄鐵有： 灰鑄鐵常用的是 HT20 40（一級鑄鐵），硬度以HB180～ 200較為合適。適當(dāng)增加鑄鐵中含碳量和含磷量，減少含硅量，可提高導(dǎo)軌的耐磨性。 第五節(jié) 導(dǎo)軌及支承件 ? 若灰口鑄鐵不能滿足耐磨性要求，可使用耐磨鑄鐵。常用的耐磨鑄鐵有： ? ①高磷鑄鐵它是指含磷量為 %～ %的灰口鑄鐵，其硬度為 HB180～ 220，耐磨性能比灰鑄鐵 HT20～ 40約高 1倍。若加入一定量的銅和鈦，成為磷銅鈦鑄鐵，其耐磨性能比 HT20～ 40約高 2倍。 高磷鑄鐵的脆性和鑄造應(yīng)力較大，易產(chǎn)生裂紋，生產(chǎn)中應(yīng)采用適當(dāng)?shù)蔫T造工藝。 ? ②低合金鑄鐵如釩鈦鑄鐵、中磷釩鈦鑄鐵、中磷銅釩鈦鑄鐵等。這類鑄鐵具有較好的耐磨性（與高磷銅鈦鑄鐵相近），且鑄造性能優(yōu)于高磷系鑄鐵。 ? ③稀土鑄鐵它具有強(qiáng)度高、韌性好的特點(diǎn)，耐磨性與高磷鑄鐵相近。但鑄鐵性能和減震性較差，成本也較高。 ? ④孕育鑄鐵常用的孕育鑄鐵是 HT30～ 54，它比 HT20～ 40的耐磨性高。 (2)鋼為了提高導(dǎo)軌的耐磨性，可以采用滓硬鋼導(dǎo)軌。淬火的鋼導(dǎo)軌都是鑲裝或焊接上去的。淬硬鋼導(dǎo)軌的耐磨性比不淬硬鑄鐵導(dǎo)軌高 5～ 10倍。 ? 要求一般的導(dǎo)軌，常用的鋼有 45號鋼、 40Cr、 T8A、 TlOA、 GCr1GCr15 SiMn等，表面淬火或全淬，硬度為 HRC52～ 58。要求高的導(dǎo)軌，常采用的鋼有 20Cr、 20CrMnTi、 15號鋼等，滲碳淬硬至 HRC56～ 62，磨硝加工后淬硬層深度不得低于 mm。 ? (3) 有色金屬常用的有色金屬有黃銅 HPb59錫青銅 ZQSn66鋁青銅 ZQA19鋅合金 ZZnAll0超硬鋁 I,C4和鑄鋁 ZL6等，其中以鋁青銅較好。 ? (4) 塑料鑲裝塑料導(dǎo)軌具有耐磨性好（但略低于鋁青銅），抗震性能好，工作溫度適應(yīng)范圍廣（ 200～ +2600C），抗撕傷能力強(qiáng)，動、靜摩擦系數(shù)低、差別小，可降低低速運(yùn)動的臨界速度，加工性和化學(xué)穩(wěn)定好，工藝簡單，成本低等優(yōu)點(diǎn)。目前在各類機(jī)床的動導(dǎo)軌及圖形發(fā)生器工作臺的導(dǎo)軌上都有應(yīng)用。塑料導(dǎo)軌多與不淬火的鑄鐵導(dǎo)軌搭配。 ? 用作導(dǎo)軌的塑料有錦綸和酚醛夾布塑料；環(huán)氧樹脂耐磨涂料；以聚四氟乙烯為基體的塑料。 ? 聚四氟乙烯是現(xiàn)有材料中干摩擦系數(shù)（ P一 ）最小的一種。但是，純聚四氟乙烯機(jī)械強(qiáng)度低，剛性差，極不耐磨。因此要加入填充劑，以增加其耐磨性。由于填充劑不同，就可得到不同性能的導(dǎo)軌材料。 ? (5)導(dǎo)軌材料的搭配為了提高導(dǎo)軌的耐磨性，動導(dǎo)軌和支承導(dǎo)軌應(yīng)具有不同的硬度。如果采用相同的材料，也應(yīng)采用不同的熱處理，以使動、靜導(dǎo)軌的硬度不同，其差值一般在 FIB20～ 40范圍內(nèi)，而且，最低硬度應(yīng)不低于所用材料標(biāo)準(zhǔn)硬度值的下限。通常 支承導(dǎo)軌－高硬度 ，運(yùn)動導(dǎo)軌－低硬度 ? (6)鑄鐵導(dǎo)軌的熱處理為提高鑄鐵導(dǎo)軌的耐磨性，常對導(dǎo)軌表面進(jìn)行淬火處理。表面淬火方法有：火焰淬火、高頻淬火和電接觸淬火。 ? 火焰淬火設(shè)備簡單，但淬火溫度不易控制，變形較大，應(yīng)用較少。 ? 高頻淬火是使導(dǎo)軌在高頻交變電磁場作用下，表面產(chǎn)生感應(yīng)電流而加熱，然后冷卻。由于加熱速度快、效率高、淬火質(zhì)量穩(wěn)定、耐磨性高（比灰口鑄鐵提高 2倍多）、工藝參數(shù)易于調(diào)整，故應(yīng)用較廣。 ? 需進(jìn)行高頻淬火的導(dǎo)軌面，其原始硬度不得低于 HB187，表面粗糙度應(yīng)低于 Ra為 5μ m，表面不允許有過多砂眼、氣孔、疏松、夾雜等鑄造的缺陷，不應(yīng)有尖角。 ? 為避免高頻淬火后的導(dǎo)軌變形過大，必須采用一定的工藝措施。高頻淬火后的變形量為 0. 1～ mm，應(yīng)采用磨削加工，使其達(dá)到一定的精度要求。淬火后硬度達(dá)到 HRC4～ 53，導(dǎo)軌表面淬硬層深度為 1. 2～ mm。