設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū).pdf

密級(jí)：公開(kāi)立式高速火焰噴涂機(jī)床設(shè)計(jì)Design Of Vertical HVOFMachine學(xué) 院：機(jī)械工程學(xué)院專(zhuān) 業(yè) 班 級(jí)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化1102班學(xué) 號(hào)：110101204學(xué) 生 姓 名：李家寧指 導(dǎo) 教 師：王赫瑩（副教授）2015年 6 月I摘 要高速火焰噴涂技術(shù)（HOVF）是一種可在零部件表面高效率地形成涂層的工藝方法，該方法具有火焰速度高、涂層結(jié)合強(qiáng)度高、致密性好、耐磨等優(yōu)點(diǎn)。本課題主要是對(duì)立式高速火焰噴涂機(jī)床進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，依據(jù)技術(shù)要求，給出機(jī)床的總體設(shè)計(jì)方案，并完成包括進(jìn)給機(jī)構(gòu)及主要零部件等的繪制。整機(jī)主要包括橫縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)、立柱、底座、工作臺(tái)等主要部件。其中所有進(jìn)給機(jī)構(gòu)均采用滾珠絲杠螺母副進(jìn)行傳動(dòng)，并由伺服電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。噴槍安裝在縱向工作臺(tái)上，并采用重錘平衡機(jī)構(gòu)保持平衡，使其升降輕便。本文介紹了高速火焰噴涂機(jī)床的組成，全面闡述了高速火焰噴涂機(jī)床的結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)特點(diǎn)，論述了采用伺服電機(jī)和滾珠絲杠螺母副的優(yōu)點(diǎn)。詳細(xì)介紹了高速火焰噴涂機(jī)床的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其校核，另外匯總了有關(guān)技術(shù)參數(shù)。其中著重介紹了滾珠絲杠的原理及其選用原則，系統(tǒng)地對(duì)滾珠絲杠生產(chǎn)、應(yīng)用等環(huán)節(jié)進(jìn)行了介紹。包括種類(lèi)選擇、參數(shù)選擇、精度選擇、循環(huán)方式選擇、與主機(jī)匹配的原則等。關(guān)鍵詞：熱噴涂；高速火焰噴涂；滾珠絲杠；伺服電機(jī)IIAbstractHigh velocity oxy-fuel (HOVF) technologyis is a process method in the surfaceof parts efficiently forming coating, the method has the advantages of high flamespeed, high strength, high density, good abrasion resistance, etc.This topic is mainly on vertical HVOF machine tool mechanical structuredesign, based on technical requirements, given the machines overall design, andcomplete including drawing feeding mechanism and major components and the like.Entire machine including horizontal and vertical feed mechanism, column, base, tableand other major components. Wherein all feed mechanism are ball screw drive nutcarried by the servo motor drive. Gun mounted on the longitudinal table and lifting ofweights balancing mechanism to makeit light.This article describes the composition of the high-speed flame spraying machine,a comprehensive exposition of the structure and design features of the high-speedflame spraying machine, discusses the advantages of using servo motor and ballscrew nut pairs. Details of the HVOF structural design and verification tools, inaddition to a summary of the technical parameters. Which focuses on the principlesand selection principles of the ball screw, ball screw system to production, applicationand other aspects were introduced. Including species selection, parameter selection,precision selection, circulation mode selection, principles and host matches and thelike.Keywords：Thermal Spray;HVOF;Ball screw; Servo motorIII目錄摘 要.IAbstract.II第1章 緒論.11.1 高速火焰噴涂簡(jiǎn)介.11.2 高速火焰噴涂的發(fā)展現(xiàn)狀.11.3 立式高速火焰噴涂機(jī)床設(shè)計(jì)的選題意義.51.4 課題研究?jī)?nèi)容.61.5 本章小節(jié).6第2章 立式高速火焰噴涂機(jī)床的總體機(jī)械設(shè)計(jì).72.1 機(jī)床的設(shè)計(jì)要求.72.2 設(shè)計(jì)方案.72.3 本章小節(jié).9第3章 進(jìn)給伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算.103.1 進(jìn)給伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求.103.2 滾珠絲杠的特點(diǎn).113.3 絲杠的計(jì)算.123.3.1 滾珠絲杠副的導(dǎo)程計(jì)算.123.3.2 滾珠絲杠副的載荷計(jì)算.133.3.3 確定允許最小螺紋低經(jīng).143.3.4 確定滾珠絲杠副得規(guī)格代號(hào).153.4 伺服電機(jī)的選擇.153.4.1 基本原則.153.4.2 額定轉(zhuǎn)速的選擇.163.4.3 慣量匹配.163.4.4 電機(jī)選擇.173.3.5 慣量匹配驗(yàn)算.173.3.6 速度的驗(yàn)算.173.5 滾珠絲杠副的安全使用.183.5.1 潤(rùn)滑.18IV3.5.2 防塵.183.5.3 使用.183.5.4 安裝.183.6 聯(lián)軸器的選擇.193.7 Y軸和Z軸滾珠絲杠及伺服電機(jī)的選擇.193.8 伺服進(jìn)給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計(jì).203.9 本章小節(jié).22第4章 主要零部件設(shè)計(jì).234.1 床身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì).234.1.1 床身設(shè)計(jì)的基本要求.234.1.2 床身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).244.2 導(dǎo)軌的設(shè)計(jì).254.2.1 導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)要求.254.2.2 導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).254.2.3 導(dǎo)軌的防護(hù)及潤(rùn)滑.284.3 工作臺(tái)的設(shè)計(jì).294.4 本章小節(jié).29第5章 結(jié)論.30參考文獻(xiàn).31致謝.33沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1第1章 緒論1.1 高速火焰噴涂簡(jiǎn)介高速火焰噴涂(high velocity oxy-fuel，簡(jiǎn)稱(chēng)HOVF)是在火焰噴涂的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的熱噴涂技術(shù)1，其出現(xiàn)促進(jìn)了熱噴涂技術(shù)的發(fā)展，擴(kuò)大了熱噴涂的應(yīng)用范圍2,3，與其他技術(shù)相比，有許多優(yōu)越性4。它是利用丙烯、天然氣、煤油5等燃料和氧氣在燃燒室或特殊噴嘴中燃燒產(chǎn)生高溫，將涂料融化或半融化，經(jīng)加速撞擊在被加工體表面沉積形成涂層。從表1-1可以看出，高速火焰噴涂較其它表面噴涂工藝擁有更高的結(jié)合強(qiáng)度和硬度，孔隙率及氧化物含量較低等特點(diǎn)。由于HVOF噴槍所產(chǎn)生的粉末顆粒速度相對(duì)于其他熱噴涂方法的顆粒速度有明顯提高,使得粉末顆粒從進(jìn)入噴槍到噴涂至工件表面，進(jìn)而撞擊基體表面形成涂層的整個(gè)過(guò)程得到改善6。表1-1 高速火焰噴涂涂層與其它表面噴涂工藝涂層性能比較7工藝 結(jié)合強(qiáng)度 厚度 孔隙率 氧化物含量 硬度 應(yīng)力電弧線(xiàn)材噴涂 2040Mpa 5% 3% 中 低火焰線(xiàn)材噴涂 1030Mpa 10% 5% 低 中火焰粉末噴涂 1030Mpa 10% 5% 低 中等離子噴涂 3050Mpa 3% 1% 中 高HOVF 70100Mpa 5 mm 1% 1% 高 中冷噴涂 3050Mpa 10 mm 1% 1% 高 高HOVF技術(shù)的主要特點(diǎn)有:(1) 火焰速度高，可達(dá)1500/s以上8,9,10，可將噴涂粒子加速到300500/s 11；(2) 溫度比等離子噴涂低很多，約276012，可有效防止噴涂過(guò)程中粒子的氧化，特別適合噴涂加熱后易于分解的金屬陶瓷涂層；(3) 涂層的致密性好，結(jié)合強(qiáng)度高(大于70MPa)13,14，耐磨性能優(yōu)越。1.2 高速火焰噴涂的發(fā)展現(xiàn)狀沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）2HVOF技術(shù)是在上世紀(jì)80年代初期，由美國(guó)Borwning公司開(kāi)發(fā)成功，并且先以JET-KOTE（圖1-1）為商品推出。經(jīng)過(guò)幾年的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)逐漸被接受和認(rèn)識(shí)。由此，世界上發(fā)達(dá)國(guó)家，投入了大量的財(cái)力對(duì)高速火焰噴涂技術(shù)進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)。于上世紀(jì)八十年代末九十年代初期，先后又有數(shù)種高速火焰噴涂系統(tǒng)開(kāi)發(fā)成功，并投放入市場(chǎng)。如射流槍(J-Gun)，沖鋒槍(Top-Gun)，金剛石射流(Diamond-Jet)，高速空氣燃料系統(tǒng)(HVAF,HighveloeityAir-Fue)，連續(xù)爆炸噴涂(CDS，ContinuouSDetonation Spraying)，等。如圖1-2是目前國(guó)際上流行的主要超音速火焰噴槍結(jié)構(gòu)示意圖，其結(jié)構(gòu)是參照火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的原理設(shè)計(jì)的15。1噴涂槍?zhuān)?冷卻水；3控制箱；4送粉器；5氣體供給圖1-1 JET-KOTE 高速燃?xì)鈬娡肯到y(tǒng)示意圖1 2 3 4 5 燃?xì)馍蜿?yáng)工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）3a擴(kuò)散型噴嘴；b收劍型噴嘴；c前端細(xì)圓筒噴嘴；d多段噴嘴；e無(wú)噴嘴；f前端細(xì)圓筒噴嘴圖1-2 目前國(guó)際上流行的主要超音速火焰噴槍結(jié)構(gòu)示意圖161994年,這種設(shè)備日本有60多套，歐洲大約有120套，其中德國(guó)大約有30套，1995年在日本神戶(hù)召開(kāi)的第14屆熱噴涂國(guó)際會(huì)議上，以HVOF為主題的論文就達(dá)到40篇17。在九十年代初期，高速火焰噴涂設(shè)備在熱噴涂市場(chǎng)中所占的比例約為3%，到了2000年，該比例達(dá)到約25%18。據(jù)英國(guó)Metallisatio有限公司沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）4稱(chēng)，高速火焰噴涂設(shè)備在熱噴涂市場(chǎng)上越來(lái)越熱銷(xiāo)。Metallisatio公司認(rèn)為高速火焰噴設(shè)備越來(lái)越受到那些尋求耐磨性能更好或耐腐蝕性能的涂層的工程師們的歡迎，因?yàn)橄鄬?duì)于那些采用較熟悉的常規(guī)噴涂工藝，如: 等離于噴涂、火焰噴涂和電弧噴涂等制成的涂層來(lái)說(shuō)，高速火焰噴涂制成的涂層硬度更高、致密度會(huì)更好一些19。Fusion公司現(xiàn)已關(guān)閉電鍍Cr生產(chǎn)線(xiàn)而轉(zhuǎn)向HVOF噴涂，因?yàn)檫@種涂層具有高韌性和高結(jié)合強(qiáng)度，完全可以適應(yīng)部件服役時(shí)的彎曲情況。公司總裁StrattonGillis稱(chēng)，高速火焰噴涂的費(fèi)用可與電鍍鉻的價(jià)格相競(jìng)爭(zhēng)，尤其對(duì)于大型部件或外形復(fù)雜的部件是十分經(jīng)濟(jì)的方法。該公司的其它應(yīng)用還包括化工廠(chǎng)軸承密封區(qū)域聯(lián)接配合件、離心壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子和推進(jìn)軸承配合件等的修復(fù)20。到目前為止，我國(guó)己陸續(xù)從國(guó)外購(gòu)進(jìn)了幾臺(tái)HVOF設(shè)備，如上海的司太立公司引進(jìn)了美國(guó)Stelhte公司的Jet-Kote高速火焰噴涂設(shè)備，中國(guó)有色金屬研究總院引進(jìn)了Diamond-Jet系統(tǒng)，鞍山鋼鐵公司引進(jìn)了Top-Gun系統(tǒng)。此外,西安交通大學(xué)于1995年已研制成功了我國(guó)自己的HVOF系統(tǒng)(CH-2000)，長(zhǎng)安大學(xué)、沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)、裝甲兵工程學(xué)院、武漢材料保護(hù)研究院、北京鋼鐵研究總院、北京欽得新工藝材料有限公司等幾家單位也都在進(jìn)行這方面研究21。美國(guó)近年來(lái)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)部件如壓縮機(jī)葉片，軸承套等上使用HVOF技術(shù)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，可完全取代以前使用的爆炸噴涂層，旨在降低成本22。英國(guó)在氣輪機(jī)使用HVOF技術(shù)在第一級(jí)靜葉片上效果很好，可取代昂貴的電子束物理氣相沉積和低壓等離子噴涂層。美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)等國(guó)家在冶金行業(yè)中大量使用熱浸鍍鋅槽、擠壓輥輪中的有色金屬及沉沒(méi)輥二次加工軋輥等應(yīng)用高速火焰噴涂技術(shù)，使其壽命明顯提高23。日本鋼鐵工業(yè)應(yīng)用HVOF噴涂修復(fù)退火爐輥，修復(fù)率從80年代中期的30%上升到90年代后期的80%，而帶鋼因結(jié)瘤等引起的次品率則由85%下降到零24。國(guó)際上著名的熱噴涂設(shè)備生產(chǎn)公司普萊克斯表面技術(shù)公司推出的JP-5000、JP-8000型高壓HVOF系統(tǒng)是當(dāng)前國(guó)際上最為暢銷(xiāo)的HOVF系統(tǒng),目前在國(guó)際上已有超過(guò)500臺(tái)的在役量，這是其他HVOF系統(tǒng)無(wú)法比擬的25。其中JP-5000系統(tǒng)的5100型CORNOA控制臺(tái)，是一閉環(huán)、全自動(dòng)控制的控制臺(tái),其外形如下圖1-3所示。沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）51-冷卻水回路；2-液體燃料回路；3-氧氣回路；4-送載氣回路圖1-3 JP-8000系統(tǒng)的8100型HVOF系統(tǒng)控制臺(tái)外形圖1.3 立式高速火焰噴涂機(jī)床設(shè)計(jì)的選題意義高速火焰噴涂機(jī)床作為火焰噴涂工藝的載體，其主要功能是在高速火焰噴涂生產(chǎn)過(guò)程中，控制整個(gè)噴涂過(guò)程，同時(shí)還可以通過(guò)控制噴槍的速度和噴槍到工件表面距離，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)噴涂寬度和厚度的控制，達(dá)到滿(mǎn)足不同性能材料的噴涂要求，最終噴涂出滿(mǎn)足簡(jiǎn)單或者極端條件應(yīng)用需求的涂層。高速火焰噴涂技術(shù)是一種比較新型技術(shù)，而高速火焰噴涂設(shè)備也隨著微控制技術(shù)的不斷革新，在不斷地發(fā)生變化。研究和設(shè)計(jì)出穩(wěn)定性好、快速性好、可靠性高和易操作的高速火焰噴涂機(jī)床是生產(chǎn)和發(fā)展的需要。沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）61.4 課題研究?jī)?nèi)容本課題主要是對(duì)立式高速火焰噴涂機(jī)床進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，依據(jù)技術(shù)要求，確定機(jī)床的總體設(shè)計(jì)方案，并對(duì)其主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),完成橫縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)及床身、滑座、立柱、工作臺(tái)等主要零部件的繪制。1.5 本章小節(jié)本章主要講述了高速火焰噴涂技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及其相關(guān)知識(shí)，包括熱噴涂的類(lèi)型，高速火焰噴涂設(shè)備的組成部分和工作原理。沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）7第2章 立式高速火焰噴涂機(jī)床的總體機(jī)械設(shè)計(jì)2.1 機(jī)床的設(shè)計(jì)要求根據(jù)設(shè)計(jì)要求及常用機(jī)床性能，列出以下立式高速火焰噴涂機(jī)床主要參數(shù)，用于方案擬定。工作臺(tái)尺寸：600橫向X軸加工范圍Lx=300，工件線(xiàn)速度030m/min橫向Y軸加工范圍Ly=500要求性能穩(wěn)定，精度較高，高速高效，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，可用于噴涂板材以及多種工件。2.2 設(shè)計(jì)方案整機(jī)分為床身、基座、立柱、滑座、主軸箱、工作臺(tái)、三軸進(jìn)給驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)械部分?？傃b圖如圖2-1所示。圖2-1 立式高速火焰噴涂機(jī)總裝圖床身是機(jī)床設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，床身的尺寸設(shè)計(jì)影響著機(jī)床的設(shè)計(jì)，而且設(shè)計(jì)的合理性直接影響到機(jī)床的剛度。床身用來(lái)固定和支撐機(jī)床上的各個(gè)部件，頂面沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）8有供滑座移動(dòng)的導(dǎo)軌。基座的設(shè)計(jì)是在床身完成后完成的，而立柱安裝在床身一側(cè)，按照主軸的中心盡量貼近橫梁上的導(dǎo)軌面為原則，并把Z軸驅(qū)動(dòng)安裝位置設(shè)計(jì)在立柱上，有效地減輕滑座的重量。因滾珠絲杠傳動(dòng)效率高，摩擦力小，精度高，三軸進(jìn)給驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)均采用滾珠絲杠螺母副將。這樣設(shè)計(jì)使可以機(jī)床的整體進(jìn)給性能得以協(xié)調(diào)，各軸的進(jìn)給力和進(jìn)給速度得到了最佳匹配。驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用永磁同步交流伺服電機(jī)，其特點(diǎn)是可以通過(guò)軟件簡(jiǎn)單精準(zhǔn)的對(duì)速度、轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制，將伺服系統(tǒng)的性能發(fā)揮到最大，其伺服驅(qū)動(dòng)器連接圖如圖2-1。圖2-2 伺服驅(qū)動(dòng)器連接圖沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）9噴槍的上下垂直運(yùn)動(dòng)Z軸同樣采用滾珠絲杠副傳動(dòng)。關(guān)于Z 軸的安全問(wèn)題，首先選用帶電磁剎車(chē)的伺服電動(dòng)機(jī)，其次為防止?jié)L珠螺母自轉(zhuǎn)引起噴槍機(jī)械式下垂，使噴槍升降更輕便，采用了重錘平衡機(jī)構(gòu)。2.3 本章小節(jié)本章主要講解了立式高速火焰噴涂機(jī)床的總體方案設(shè)計(jì)，其主要內(nèi)容為機(jī)械部分的設(shè)計(jì)，根據(jù)所給要求制定出了總體設(shè)計(jì)方案。沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）10第3章 進(jìn)給伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算3.1 進(jìn)給伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求機(jī)床的位置調(diào)節(jié)對(duì)進(jìn)給伺服系統(tǒng)提出了很高的要求。其中在靜態(tài)設(shè)計(jì)方面有：(1)能夠克服摩擦力和負(fù)載；(2)很小的進(jìn)給位移量；(3)高的靜態(tài)扭轉(zhuǎn)剛度；(4)足夠的調(diào)速范圍，滿(mǎn)足快進(jìn)和工進(jìn)的需要；(5)進(jìn)給速度均勻，在速度很低時(shí)，無(wú)爬行現(xiàn)象。在動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方面的要求有：(1)具有足夠的加速和制動(dòng)轉(zhuǎn)距，以便快速地完成啟動(dòng)和制動(dòng)過(guò)程。(2)具有良好的動(dòng)態(tài)傳遞性能，以保證在加工中獲得高的軌跡精度和滿(mǎn)意地表面質(zhì)量；(3)負(fù)載引起的軌跡誤差盡可能小。對(duì)于數(shù)控機(jī)床機(jī)械傳動(dòng)部件則有以下要求：(1)被加速的運(yùn)動(dòng)部件具有較小的慣量；(2)高的剛度；(3)良好的阻尼；(4)傳動(dòng)部件在拉壓剛度、扭轉(zhuǎn)剛度、摩擦阻尼特性和間隙等方面具有盡可能小的非線(xiàn)性。伺服系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案如圖3-1。沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）11圖3-1 伺服系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案3.2 滾珠絲杠的特點(diǎn)在機(jī)床的設(shè)計(jì)中，滾珠絲杠是將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，或?qū)⒅本€(xiàn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的理想的產(chǎn)品。滾珠絲杠由螺桿、螺母和滾珠組成。它的功能是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，這是滾珠螺絲的進(jìn)一步延伸和發(fā)展，這項(xiàng)發(fā)展的重要意義就是將軸承從滾動(dòng)動(dòng)作變成滑動(dòng)動(dòng)作。由于具有很小的摩擦阻力，滾珠絲杠被廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)設(shè)備和精密儀器26。滾珠絲杠是工具機(jī)和精密機(jī)械上最常使用的傳動(dòng)元件，其主要功能是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)，或?qū)⑴ぞ剞D(zhuǎn)換成軸向反覆作用力，同時(shí)兼具高精度、可逆性和高效率的特點(diǎn)。滾珠絲杠的特點(diǎn)：(1)與滑動(dòng)絲杠副相比驅(qū)動(dòng)力矩為1/3由于滾珠絲杠副的絲杠軸與絲杠螺母之間有很多滾珠在做滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，所以能得到較高的運(yùn)動(dòng)效率。與過(guò)去的滑動(dòng)絲杠副相比驅(qū)動(dòng)力矩達(dá)到1/3以下，即達(dá)到同樣運(yùn)動(dòng)結(jié)果所需的動(dòng)力為使用滾動(dòng)絲杠副的1/3。在省電方面很有幫助。(2)高精度的保證沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）12滾珠絲杠副是用世界最高水平的機(jī)械設(shè)備連貫生產(chǎn)出來(lái)的，特別是在研削、組裝、檢查各工序的工廠(chǎng)環(huán)境方面，對(duì)溫度、濕度進(jìn)行了嚴(yán)格的控制，由于完善的品質(zhì)管理體制使精度得以充分保證。(3)微進(jìn)給可能滾珠絲杠副由于是利用滾珠運(yùn)動(dòng)，所以啟動(dòng)力矩極小，不會(huì)出現(xiàn)滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)那樣的爬行現(xiàn)象，能保證實(shí)現(xiàn)精確的微進(jìn)給。(4)無(wú)側(cè)隙、剛性高滾珠絲杠副可以加預(yù)壓，由于預(yù)壓力可使軸向間隙達(dá)到負(fù)值，進(jìn)而得到較高的剛性(滾珠絲杠內(nèi)通過(guò)給滾珠加預(yù)壓力，在實(shí)際用于機(jī)械裝置等時(shí)，由于滾珠的斥力可使絲母部的剛性增強(qiáng))。(5)高速進(jìn)給可能滾珠絲杠由于運(yùn)動(dòng)效率高、發(fā)熱小、所以可實(shí)現(xiàn)高速進(jìn)給(運(yùn)動(dòng))。滾珠絲杠副的精度是影響機(jī)床的定位精度及重復(fù)定位精度的最主要的因素。為了在機(jī)床的設(shè)計(jì)中更合理的選用滾珠絲杠副，使其充分發(fā)揮效能，必須進(jìn)行一系列的計(jì)算。3.3 絲杠的計(jì)算3.3.1 滾珠絲杠副的導(dǎo)程計(jì)算工作臺(tái)橫向X軸行程300mm，速度為030m/min，伺服電機(jī)最大轉(zhuǎn)速為3000r/min,，算得其導(dǎo)程為： mmrmivPnh 10min/3000 min/30maxmax (3-1)式中: Ph絲杠導(dǎo)程，mm；vmax工件最大速度，m/min；inmax電機(jī)最大轉(zhuǎn)速，r/min。沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）133.3.2 滾珠絲杠副的載荷計(jì)算(1)最小載荷機(jī)床空載時(shí)滾珠絲杠副的傳動(dòng)力，如工作臺(tái)重量引起的摩擦力NfGF 12158.9310004.0min (3-2)式中: Fmin最小載荷，N；f摩擦力系數(shù)；G滑座及工作臺(tái)重力，N。(2)最大載荷選機(jī)床承受最大負(fù)荷時(shí)滾珠絲杠的傳動(dòng)力。如機(jī)床切削時(shí)，切削力在滾珠絲杠副軸向的分力與導(dǎo)軌摩擦力之和即為Fmax（這時(shí)導(dǎo)軌摩擦力是由工作臺(tái)、工件、夾具三者總的重量以及切削力在垂直導(dǎo)軌方向的分量共同引起的）。NGFFfF 1615)( pcmax (3-3)式中: Fmax最大載荷，N；Fc夾具重量，N；Fp工件重量，N。(3)平均載荷平均載荷為： NFFFm 148232 minmax (3-4)沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）14(4)當(dāng)量載荷工作臺(tái)進(jìn)給速度為030m/min，故平均轉(zhuǎn)速為：min/20003 130002 rnav (3-5)絲杠的工作壽命取為10000h。故： hhnLav 76 101401060 (3-6)當(dāng)量動(dòng)載荷 kNffLFC awmm 9.24103 6 (3-7)式中:fw負(fù)荷系數(shù)；fa精度系數(shù)。3.3.3 確定允許最小螺紋低經(jīng)絲杠要求預(yù)拉伸，取兩端固定的支承形式 mmLFELFd mmm 5.9039.01010 002 (3-8)沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）15式中: m 最大軸向形變量，um；L行程，mm；F0靜摩擦力，N。3.3.4 確定滾珠絲杠副得規(guī)格代號(hào)查機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)，選型號(hào)為JCS3210-4的絲杠。額定動(dòng)載荷為。 maC C符合要求。絲杠直徑為32mm，導(dǎo)程10mm。滾珠絲桿及螺母副結(jié)構(gòu)如圖4-1。圖4-1滾珠絲桿及螺母副結(jié)構(gòu)圖3.4 伺服電機(jī)的選擇3.4.1 基本原則(1) 考慮電動(dòng)機(jī)的主要性能（啟動(dòng)、過(guò)載及調(diào)速等）、額定功率大小、額定轉(zhuǎn)速及結(jié)構(gòu)形式等方面要滿(mǎn)足生產(chǎn)機(jī)械的要求。(2) 在以上前提下，優(yōu)先選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便又價(jià)格合理的電動(dòng)機(jī)。(3)安裝方式：立式和臥式(4)防護(hù)方式：開(kāi)啟式、封閉式、防護(hù)式、防暴式。(5)額定電壓交流380220V，或根據(jù)需要配變壓器。沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）163.4.2 額定轉(zhuǎn)速的選擇根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的具體情況來(lái)選擇要求重復(fù)、短時(shí)、正反轉(zhuǎn)工作的生產(chǎn)機(jī)械，除應(yīng)選擇滿(mǎn)足工藝要求的電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速外，還要保證生產(chǎn)機(jī)械達(dá)到最大的加、減速度的要求而選擇最恰當(dāng)?shù)貍鲃?dòng)裝置，以達(dá)到最大生產(chǎn)率或最小損耗的目標(biāo)。一般都是直接傳動(dòng)，而不是減速器。3.4.3 慣量匹配工件和工作臺(tái)的最大質(zhì)量為3000kg,折算到電動(dòng)機(jī)軸，其慣量為221 005.0)( mkgwvmJ (3-9)式中:m工件和工作臺(tái)的重量，kg；v速度，m/s；w角速度，rad。絲杠慣量：絲杠直徑32mm，決定長(zhǎng)度為920mm。202 00131.032 mkgldJ (3-10)式中:d0絲杠直徑，mm；l絲杠長(zhǎng)度，mm；密度，取7.85103kg/m3。負(fù)載慣量為： 2321 106.1 mkgJJJ L (3-11)最大切削負(fù)載轉(zhuǎn)矩：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）17mNPFTw 3.12 (3-12)3.4.4 電機(jī)選擇選伺服電機(jī)SM110-040-30LFB：最高轉(zhuǎn)速：3000 /minr ；額定轉(zhuǎn)距：4；轉(zhuǎn)子慣量：0.6510-3；功率：1.2kw；重量：5.2kg。3.3.5 慣量匹配驗(yàn)算 5.032.043.1max TTw (3-13)446.2625.0 6.1 mLJJ (3-14)慣量滿(mǎn)足匹配要求。3.3.6 速度的驗(yàn)算高速長(zhǎng)絲杠工作時(shí)可能發(fā)生共振，因此驗(yàn)算其不會(huì)發(fā)生共振的最高轉(zhuǎn)速ncr。min/21242)(9910n 212 ruldfccr (3-15)沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）18絲杠平均轉(zhuǎn)速navncr，因此不會(huì)發(fā)生共振。3.5 滾珠絲杠副的安全使用3.5.1 潤(rùn)滑為使?jié)L珠絲杠副充分發(fā)揮機(jī)能，在其工作狀態(tài)下，必須潤(rùn)滑，潤(rùn)滑的方式主要有以下兩種：(1)潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑脂的給脂量一般是螺母內(nèi)部空間容積的1/3，滾珠絲杠副出廠(chǎng)時(shí)在螺母內(nèi)部已經(jīng)加注鋰基潤(rùn)滑脂。(2)潤(rùn)滑油運(yùn)動(dòng)粘度28.574cst(400T)的潤(rùn)滑油，給油量隨使用條件等的不同而有所變化。3.5.2 防塵滾珠絲杠與滾動(dòng)軸承一樣，如果污物及異物進(jìn)入就很快使它磨損，成為破損的原因。因此，考慮有污物異物進(jìn)入時(shí)，必須采用防塵裝置，將絲杠軸完全保護(hù)起來(lái)。另外，如沒(méi)有異物，但有浮沉?xí)r可以在滾珠螺母兩端增加防塵圈。3.5.3 使用滾珠絲杠副在使用時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)：(1)滾珠螺母應(yīng)在有效行程內(nèi)運(yùn)動(dòng)，必要時(shí)在行程兩端配置限位，以免螺母約程脫離絲杠軸而使?jié)L珠脫落。(2)滾珠絲杠副由于傳動(dòng)效率高，不能自鎖，在用于垂直方向傳動(dòng)使，如部件重量未加平衡，必須防止傳動(dòng)停止或電機(jī)失電后，因部件自重而產(chǎn)生的逆?zhèn)鲃?dòng)。(3)滾珠絲杠副正常工作環(huán)境溫度為60C。3.5.4 安裝滾珠絲杠副在安裝時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)：(1)滾珠絲杠副僅用于承受軸向載荷。徑向載荷、彎矩會(huì)使?jié)L珠絲杠副產(chǎn)生附加表面接觸應(yīng)力等負(fù)荷，從而造成絲杠的永久性破壞。因此，滾珠絲杠副安沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）19裝到機(jī)床時(shí)，應(yīng)注意絲杠的軸線(xiàn)必須和其配套導(dǎo)軌的軸線(xiàn)平行，機(jī)床的兩端軸承座與螺母座必須三點(diǎn)成一線(xiàn)； 安裝螺母時(shí)，應(yīng)盡量靠近支撐軸承； 同時(shí)，安裝支撐軸承時(shí)，應(yīng)盡量靠近螺母安裝部位。(2)滾珠絲杠安裝到機(jī)床時(shí)，盡量不要把螺母從絲杠上卸下來(lái)，如必須卸下來(lái)時(shí)要使用輔助套，否則裝卸時(shí)滾珠有可能脫落。螺母裝卸時(shí)應(yīng)注意輔助套外徑應(yīng)小于絲杠底徑0.10.2 mm；輔助套早使用中必須靠緊絲杠螺紋軸肩；裝卸時(shí)，不可使用過(guò)大力以免螺母損壞；裝入安裝孔時(shí)要避免撞擊和偏心。3.6 聯(lián)軸器的選擇已知：電動(dòng)機(jī)輸出軸D=24mm絲杠輸入軸d=22mm mmNnPT 3820030002.11055.995506 (3-15)由機(jī)械設(shè)計(jì)表14-1查得KA=1.5 mmNTKT Aca 57300 (3-16)從JB/T 9147-1999中查得SZL-02-24/22雙錐套膜片彈性聯(lián)軸器。公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩：80；許用轉(zhuǎn)速：5000r/min；軸孔直徑：10mm，32mm。3.7 Y軸和Z軸滾珠絲杠及伺服電機(jī)的選擇(1)Y軸滾珠絲杠HJG2065-3：額定動(dòng)載荷：Ca=9kN；沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）20絲杠直徑為：20mm；導(dǎo)程：5mm。伺服電機(jī)SM110-060-20LFB：最高轉(zhuǎn)：2000 /minr ；額定轉(zhuǎn)距：6；轉(zhuǎn)子慣量：110-3；功率：1.2kw；重量：6.4kg。(2)Z軸滾珠絲FFZD3205 -3：額定動(dòng)載荷：Ca=11.3kN；絲杠直徑為：32mm；導(dǎo)程：5mm。伺服電機(jī)：SM110-050-30LFB；最高轉(zhuǎn)速：3000 /minr ；額定轉(zhuǎn)距：6；轉(zhuǎn)子慣量：0.8210-3；功率：1.5kw；重量：5.8kg。3.8 伺服進(jìn)給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計(jì)由以上的分析計(jì)算可以設(shè)計(jì)出伺服進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)如圖3-23-4所示。沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）21圖3-2 伺服進(jìn)給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（主視圖）圖3-3 伺服進(jìn)給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（左視圖）沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）22圖3-4 伺服進(jìn)給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（俯視圖）3.9 本章小節(jié)本章主要講述了進(jìn)給伺服系統(tǒng)的基本要求和進(jìn)給伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，按照要求選擇滾珠絲杠、伺服電機(jī)，并進(jìn)行伺服進(jìn)給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計(jì)。沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）23第4章 主要零部件設(shè)計(jì)4.1 床身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)4.1.1 床身設(shè)計(jì)的基本要求機(jī)床的床身是整個(gè)機(jī)床的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，一般用來(lái)放置導(dǎo)軌，主軸箱等重要部件。為了滿(mǎn)足機(jī)床高速度、高精度、高生產(chǎn)率、高可靠性和高自動(dòng)化程度的要求，立式高速火焰噴涂機(jī)床應(yīng)有高的靜、動(dòng)剛度，更好的抗振性。對(duì)立式高速火焰噴涂機(jī)床的床身主要在以下3 個(gè)方面提出了更高的要求：(1)較高的精度和精度保持性在床身上有很多安裝零部件的加工面和運(yùn)動(dòng)部件的導(dǎo)軌面，這些面本身的精度和相互位置精度要求都很高，而且要長(zhǎng)時(shí)間保持。另外，機(jī)床在加工時(shí)，所有的靜、動(dòng)載荷最后往往都傳到床身上，所以，床身受力很復(fù)雜。為此，為保證零部件之間的相互位置或相對(duì)運(yùn)動(dòng)精度，除了滿(mǎn)足幾何尺寸位置等精度要求外，還需要滿(mǎn)足靜、動(dòng)剛度和抗振性、熱穩(wěn)定性、工藝性等方面的技術(shù)要求。(2)應(yīng)具有足夠的靜、動(dòng)剛度靜剛度包括：床身的自身結(jié)構(gòu)剛度、局部剛度和接觸剛度，都應(yīng)該采取相應(yīng)的措施，最后達(dá)到有較高的剛度-質(zhì)量比。動(dòng)剛度直接反映機(jī)床的動(dòng)態(tài)性能，為了保證機(jī)床在交變載荷作用下具有較高的抵抗變形的能力和抵抗受迫振動(dòng)及自激振動(dòng)的能力，可以通過(guò)適當(dāng)?shù)脑黾幼枘?、提高固有頻率等措施避免共振及因薄壁振動(dòng)而產(chǎn)生噪音。(3)較好的熱穩(wěn)定性對(duì)高速火焰噴涂機(jī)床來(lái)說(shuō)，熱穩(wěn)定性已經(jīng)成了一個(gè)突出問(wèn)題，必須在設(shè)計(jì)上要做到使整機(jī)的熱變形小，或使熱變形對(duì)加工精度的影響小。熱變形將直接影響機(jī)架的原有的精度，從而是產(chǎn)品精度下降，如立軸矩臺(tái)平面磨床，立柱前臂的溫度高于后臂，是立柱后傾，其結(jié)果磨出的零件工作表面與安裝基面不平行；有導(dǎo)軌的機(jī)架，由于導(dǎo)軌面與底面存在溫差，在垂直平面內(nèi)導(dǎo)軌將產(chǎn)生中凸或中凹熱變形。因此，床身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使熱變形盡量小。床身機(jī)架設(shè)計(jì)的一般要求：(1) 在滿(mǎn)足強(qiáng)度和剛度的前提下，機(jī)架的重量應(yīng)要求輕、成本低；(2) 抗振性好。把受迫振動(dòng)振幅限制在允許范圍內(nèi)；沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）24(3) 躁聲?。?4) 溫度場(chǎng)分布合理，熱變形對(duì)精度的影響小；(5) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，工藝性良好，便于鑄造、焊接和機(jī)械加工；(6) 結(jié)構(gòu)力求便于安裝與調(diào)整，方便修理和更換零部件；(7) 有導(dǎo)軌的機(jī)架要求導(dǎo)軌面受力合理、耐磨性良好；(8) 造型既適用經(jīng)濟(jì)，又美觀(guān)大方。4.1.2 床身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)機(jī)床的類(lèi)型不同，床身的結(jié)構(gòu)形式有各種各樣的形式。例如數(shù)控車(chē)床床身的結(jié)構(gòu)形式有平床身、斜床身、平床身斜導(dǎo)軌和直立床身等四種類(lèi)型。另外，斜床身結(jié)構(gòu)還能設(shè)計(jì)成封閉式斷面，這樣大大提高了床身的剛度。數(shù)控鉆銑床、加工中心等這一類(lèi)數(shù)控機(jī)床的床身結(jié)構(gòu)與數(shù)控車(chē)床有所不同。例如加工中心的床身有固定立柱式和移動(dòng)立柱式兩種。前者一般使用于中小型立式和臥式加工中心，而后者又分為整體T形床身和前后床身分開(kāi)組裝的T形床身。所謂T形床身是指床身是由橫置的前床身和與它垂直的后床身組成。整體式床身，剛性和精度保持性都比較好，但是卻給鑄造和加工帶來(lái)很大不便，尤其是大中型機(jī)床的整體床身，制造時(shí)需要大型設(shè)備。而分離式T形床身，鑄造工藝性和加工工藝性都大大改善。前后床身聯(lián)接處要刮研，聯(lián)接時(shí)用定位鍵和專(zhuān)用定位銷(xiāo)定位，然后再沿截面四周，用大螺栓固緊。這樣聯(lián)接成的床身，再剛度和精度保持性方面，基本能滿(mǎn)足使用要求。機(jī)床的床身通常為箱體結(jié)構(gòu)，合理設(shè)計(jì)床身的截面形狀及尺寸，采用合理布置的肋板結(jié)構(gòu)可以在較小質(zhì)量下獲得較高的靜剛度和適當(dāng)?shù)墓逃蓄l率。床身肋板一般根據(jù)床身結(jié)構(gòu)和載荷分布情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，滿(mǎn)足床身剛度和抗振性要求，V形肋板有利于加強(qiáng)導(dǎo)軌支承部分的剛度；斜方肋和對(duì)角肋結(jié)構(gòu)可明顯增強(qiáng)床身的扭轉(zhuǎn)剛度，并且便于設(shè)計(jì)成全封閉的箱形結(jié)構(gòu)。此外，還有縱向肋板和橫向肋板，分別對(duì)抗彎剛度和抗扭剛度有明顯效果；米字形肋板和井字形肋板的抗彎剛度也較高，尤其是米字形肋板更高。床身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量避免薄壁結(jié)構(gòu)并簡(jiǎn)化表面形狀。根據(jù)設(shè)計(jì)的具體情況及要求，床身的結(jié)構(gòu)如圖4-1。沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）25圖4-1 床身結(jié)構(gòu)4.2 導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)4.2.1 導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)要求當(dāng)運(yùn)動(dòng)件沿著絲杠作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)軌起支承和導(dǎo)向的作用，即支承和保證運(yùn)動(dòng)件在外力的作用下，沿給定的方向進(jìn)行直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。對(duì)導(dǎo)軌的要求如下：(1)一定的導(dǎo)向精度。導(dǎo)向精度是指運(yùn)動(dòng)件沿導(dǎo)軌移動(dòng)的直線(xiàn)性，以及它與有關(guān)基面間的相互位置的正確性。(2)運(yùn)動(dòng)輕便平穩(wěn)。工作時(shí)，應(yīng)輕便省力，速度均勻，低速時(shí)應(yīng)無(wú)爬行現(xiàn)象。(3)良好的耐磨性。導(dǎo)軌的耐磨性是指導(dǎo)軌長(zhǎng)期使用后，能保持一定的使用精度。導(dǎo)軌在使用過(guò)程中要磨損，但應(yīng)使磨損量小，且磨損后能自動(dòng)補(bǔ)償或便于調(diào)整。(4)足夠的剛度。運(yùn)動(dòng)件所受的外力，是由導(dǎo)軌面承受的，故導(dǎo)軌應(yīng)有足夠的接觸剛度。為此，常用加大導(dǎo)軌面寬度，以降低導(dǎo)軌面比壓。設(shè)置輔助導(dǎo)軌，以承受外載。(5)溫度變化影響小。應(yīng)保證導(dǎo)軌在工作溫度變化的條件下，仍能正常工作。(6)結(jié)構(gòu)工藝性好。在保證導(dǎo)軌其它要求的條件下，應(yīng)使導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于加工、丈量、裝配和調(diào)整，降低本錢(qián)。4.2.2 導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)導(dǎo)軌的基本形式三角形導(dǎo)軌：該導(dǎo)軌磨損后能自動(dòng)補(bǔ)償，故導(dǎo)向精度高。它的截面角度由載荷大小及導(dǎo)向要求而定，一般為90。為增加承載面積，減小比壓，在導(dǎo)軌高度不變的條件下，采用較大的頂角（110120）；為進(jìn)步導(dǎo)向性，采用較小的沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）26頂角（60）。假如導(dǎo)軌上所受的力，在兩個(gè)方向上的分力相差很大，應(yīng)采用不對(duì)稱(chēng)三角形，以使力的作用方向盡可能垂直于導(dǎo)軌面。矩形導(dǎo)軌：優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、檢驗(yàn)和修理方便；導(dǎo)軌面較寬，承載力較大，剛度高，故應(yīng)用廣泛。但它的導(dǎo)向精度沒(méi)有三角形導(dǎo)軌高；導(dǎo)軌間隙需用壓板或鑲條調(diào)整，且磨損后需重新調(diào)整。燕尾形導(dǎo)軌：燕尾形導(dǎo)軌的調(diào)整及夾緊較簡(jiǎn)便，用一根鑲條可調(diào)節(jié)各面的間隙，且高度小，結(jié)構(gòu)緊湊；但制造檢驗(yàn)不方便，摩擦力較大，剛度較差。用于運(yùn)動(dòng)速度不高，受力不大，高度尺寸受限制的場(chǎng)合。圓形導(dǎo)軌：制造方便，外圓采用磨削，內(nèi)孔珩磨可達(dá)精密的配合，但磨損后不能調(diào)整間隙。為防止轉(zhuǎn)動(dòng)，可在圓柱表面開(kāi)鍵槽或加工出平面，但不能承受大的扭矩。宜用于承受軸向載荷的場(chǎng)合。(2)常用導(dǎo)軌組合形式三角形和矩形組合：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。這種組合有V-平組合、棱-平組合兩種形式。V-平組合導(dǎo)軌易儲(chǔ)存潤(rùn)滑油，低、高速都能采用；棱-平組合導(dǎo)軌不能儲(chǔ)存潤(rùn)滑油，只用于低速移動(dòng)。為使導(dǎo)軌移動(dòng)輕便省力和兩導(dǎo)軌磨損均勻，驅(qū)動(dòng)元件應(yīng)設(shè)在三角形導(dǎo)軌之下，或偏向三角形導(dǎo)軌。如圖4-2。圖4-2 三角形和矩形組合矩形和矩形組合：承載面和導(dǎo)向面分開(kāi)，因而制造和調(diào)整簡(jiǎn)單。導(dǎo)向面的間隙用鑲條調(diào)整，接觸剛度低。如圖4-3。沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）27圖4-3矩形和矩形組合雙三角形導(dǎo)軌：由于采用對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，兩條導(dǎo)軌磨損均勻，磨損后對(duì)稱(chēng)位置位置不變，故加工精度影響小。接觸剛度好，導(dǎo)向精度高，但工藝性差，四個(gè)表面刮削或磨削也難以完全接觸，假如運(yùn)動(dòng)部件熱變形不同，也不能保證四個(gè)面同時(shí)接觸，故不宜用在溫度變化大的場(chǎng)合。(3)間隙調(diào)整為保證導(dǎo)軌正常工作，導(dǎo)軌滑動(dòng)表面之間應(yīng)保持適當(dāng)?shù)拈g隙。間隙過(guò)小，會(huì)增加摩擦阻力；間隙過(guò)大，會(huì)降低導(dǎo)向精度。導(dǎo)軌的間隙如依靠刮研來(lái)保證，要廢很大的勞動(dòng)量，而