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1、第七章 导轨设计第1页，共23页，编辑于2022年，星期一三、导轨的种类三、导轨的种类1.按运动形式直线导轨、圆导轨。按运动形式直线导轨、圆导轨。2.按摩擦性质滑动导轨、滚动导轨、静压导轨、气浮导按摩擦性质滑动导轨、滚动导轨、静压导轨、气浮导 轨。轨。3.按导轨材料铸铁导轨、钢导轨、塑料导轨。按导轨材料铸铁导轨、钢导轨、塑料导轨。4.按工作性质主运动导轨、进给运动导轨、调整运动导按工作性质主运动导轨、进给运动导轨、调整运动导 轨。轨。5.按受力情况开式导轨、闭式导轨。按受力情况开式导轨、闭式导轨。第2页，共23页，编辑于2022年，星期一第3页，共23页，编辑于2022年，星期一第二节第二节
2、滑动导轨滑动导轨 滑动导轨是机床导轨中使用最广泛的类型，也是其他类型导轨的基础。滑动导轨是机床导轨中使用最广泛的类型，也是其他类型导轨的基础。一、滑动导轨的结构一、滑动导轨的结构 （一）导轨截形（一）导轨截形1.直线滑动导轨直线滑动导轨 （1）矩形导轨）矩形导轨承载能力大，制造方便。承载能力大，制造方便。但磨损后不能自动补偿间隙。必须但磨损后不能自动补偿间隙。必须设置间隙调整装置。设置间隙调整装置。第4页，共23页，编辑于2022年，星期一（2）三角形导轨）三角形导轨 具有自动补偿磨损的能力，故其导向性好，但制造较麻烦。具有自动补偿磨损的能力，故其导向性好，但制造较麻烦。顶角一般为顶角一般为9
3、0度，小于度，小于90度可提高导向精度，度可提高导向精度，110120度度时可提高承载能力。设计时两斜面的比压要基本相等。时可提高承载能力。设计时两斜面的比压要基本相等。第5页，共23页，编辑于2022年，星期一（3）燕尾形导轨）燕尾形导轨 结构紧凑，高度较小，常用于多层次移动部件中结构紧凑，高度较小，常用于多层次移动部件中（如车床刀架）。（如车床刀架）。但制造较麻烦。不能自动补偿间隙。但制造较麻烦。不能自动补偿间隙。必须有消除间隙装置。必须有消除间隙装置。第6页，共23页，编辑于2022年，星期一（4）圆形导轨）圆形导轨 制造方便。制造方便。但磨损后间隙调整困难，故常用于受轴向力为主的场但磨
4、损后间隙调整困难，故常用于受轴向力为主的场合，如拉床、钻床的主轴和导向套组成的导轨副。合，如拉床、钻床的主轴和导向套组成的导轨副。第7页，共23页，编辑于2022年，星期一2.圆周运动导轨圆周运动导轨 用于圆工作台、转盘等旋转运动部件。用于圆工作台、转盘等旋转运动部件。（1）平面圆环导轨）平面圆环导轨 必须配有工作台心轴轴承，用得较多。必须配有工作台心轴轴承，用得较多。（2）锥形圆环导轨）锥形圆环导轨 能承受轴向和径向载荷，但制造较困难。能承受轴向和径向载荷，但制造较困难。（3）V形圆环导轨形圆环导轨 制造复杂。制造复杂。第8页，共23页，编辑于2022年，星期一 不管是直线还是圆环导轨，还可
5、分为凸形导轨副与凹形导轨副不管是直线还是圆环导轨，还可分为凸形导轨副与凹形导轨副（按固定导轨的凹凸情况）。（按固定导轨的凹凸情况）。凸形导轨副不易积存切屑，但也不易存油，故常用于低速移动的场凸形导轨副不易积存切屑，但也不易存油，故常用于低速移动的场合。合。凹形导轨副能存油，润滑条件好，用于速度较大的场合，但必凹形导轨副能存油，润滑条件好，用于速度较大的场合，但必须有充分的防护措施。须有充分的防护措施。第9页，共23页，编辑于2022年，星期一（二）导轨的组合（二）导轨的组合 除圆柱导轨有时能单根使除圆柱导轨有时能单根使用外，导轨需两根（或两根用外，导轨需两根（或两根以上）组合使用。以上）组合使
6、用。重型机床常采用双矩形导轨。重型机床常采用双矩形导轨。中、小型车床床身采用山中、小型车床床身采用山形、矩形导轨组合。形、矩形导轨组合。要求导向精度高的，采用要求导向精度高的，采用双三角形导轨组合。双三角形导轨组合。要求结构紧凑，高度小，调整方便的采用燕尾导轨。要求结构紧凑，高度小，调整方便的采用燕尾导轨。从制造工艺性来看，矩形、圆形导轨好，三角形、燕尾形差。从制造工艺性来看，矩形、圆形导轨好，三角形、燕尾形差。第10页，共23页，编辑于2022年，星期一二、导轨的间隙调整二、导轨的间隙调整 矩形、燕尾形导轨必须具有间隙调整装置。矩形、燕尾形导轨必须具有间隙调整装置。常用结构：常用结构：1.压
7、板压板第11页，共23页，编辑于2022年，星期一2.镶条镶条第12页，共23页，编辑于2022年，星期一三、导轨结构尺寸的选择三、导轨结构尺寸的选择 导轨的跨距、导轨长度、导轨截面的宽度与厚度等尺寸的选择，导轨的跨距、导轨长度、导轨截面的宽度与厚度等尺寸的选择，设计时查阅机床设计手册。设计时查阅机床设计手册。第13页，共23页，编辑于2022年，星期一四、提高导轨耐磨性的措施四、提高导轨耐磨性的措施 1.合理选择材料及热处理合理选择材料及热处理 导轨副中，固定导轨的材料应较硬，运动导轨的材料应较软。导轨副中，固定导轨的材料应较硬，运动导轨的材料应较软。常用材料组合常用材料组合铸铁铸铁表面淬火
8、铸铁表面淬火铸铁铸铁铸铁淬硬钢淬硬钢铸铁铸铁贴塑铸铁贴塑铸铁 热处理：高频淬火，电接触淬火。热处理：高频淬火，电接触淬火。第14页，共23页，编辑于2022年，星期一2.导轨的卸荷导轨的卸荷载荷的传递载荷的传递675432使使1处载荷减小。处载荷减小。第15页，共23页，编辑于2022年，星期一 液压卸荷导轨，运动导轨面上开液压卸荷导轨，运动导轨面上开油腔（其面积比静压导轨小），压油腔（其面积比静压导轨小），压力油作用于油腔面，起到了卸荷作力油作用于油腔面，起到了卸荷作用。用。此外还有速度卸荷等。此外还有速度卸荷等。第16页，共23页，编辑于2022年，星期一3.导轨的防护导轨的防护第17页，
9、共23页，编辑于2022年，星期一4.导轨的润滑导轨的润滑 （1）人工定期直接加油或用油杯滴油。）人工定期直接加油或用油杯滴油。用于低速，不重要的导轨。用于低速，不重要的导轨。（2）压力油强制润滑。）压力油强制润滑。第18页，共23页，编辑于2022年，星期一第三节第三节 滚动导轨简述滚动导轨简述 两个导轨面之间放入多个滚动体（滚珠、滚柱、滚针、滚锥等）。两个导轨面之间放入多个滚动体（滚珠、滚柱、滚针、滚锥等）。优点：摩擦系数小优点：摩擦系数小定位精度高定位精度高移动轻便移动轻便使用寿命长使用寿命长多数为油脂润滑，也有用油雾润滑。多数为油脂润滑，也有用油雾润滑。缺点：抗振性差缺点：抗振性差制造
10、困难，成本较高。制造困难，成本较高。第19页，共23页，编辑于2022年，星期一一、滚动导轨的结构形式：分直线运动导轨和圆周运动导轨两种。一、滚动导轨的结构形式：分直线运动导轨和圆周运动导轨两种。1.直线运动导轨直线运动导轨第20页，共23页，编辑于2022年，星期一 2.圆周运动导轨圆周运动导轨第21页，共23页，编辑于2022年，星期一二、滚动导轨的预紧二、滚动导轨的预紧第22页，共23页，编辑于2022年，星期一三、滚动块三、滚动块图示为滚柱式滚动块；此外还有滚珠图示为滚柱式滚动块；此外还有滚珠导轨块。导轨块。导轨块使用方便，已经标准化，价导轨块使用方便，已经标准化，价格低，广泛应用于数控机床。格低，广泛应用于数控机床。第23页，共23页，编辑于2022年，星期一