第三章-機(jī)床主要部件設(shè)計(jì)(3)新

2023年2月5日機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)

第三章機(jī)床主要部件設(shè)計(jì)第三章機(jī)床主要部件設(shè)計(jì)

第三節(jié)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)第四節(jié)滾珠絲杠螺母副機(jī)構(gòu)

◆

移置導(dǎo)軌可調(diào)整部件之間的相對位置，在機(jī)床中沒有相對運(yùn)動(dòng)。如：臥式車床的尾座導(dǎo)軌。第三節(jié)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)

一、導(dǎo)軌的功用和分類

1.功用：承受載荷和導(dǎo)向。承受安裝在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)部件及工件的質(zhì)量和切削力，引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)部件沿一定的軌跡運(yùn)動(dòng)。

◆主運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌用于刨床、拉床、插齒機(jī)的主運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌。

◆進(jìn)給運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌用于機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)中。（1）按運(yùn)動(dòng)性質(zhì)分為2.分類及應(yīng)用第三節(jié)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)

（2）按摩擦性質(zhì)分為滑動(dòng)導(dǎo)軌、滾動(dòng)導(dǎo)軌。

靜壓滑動(dòng)導(dǎo)軌液體摩擦，導(dǎo)軌間有壓力油膜層，靠液壓系統(tǒng)提供壓力油膜。用于高精度機(jī)床進(jìn)給導(dǎo)軌。

動(dòng)壓滑動(dòng)導(dǎo)軌液體摩擦，動(dòng)壓油膜的形成是利用滑移速度帶動(dòng)潤滑油從大間隙處向狹窄處流動(dòng)形成的。適用于主運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌。

普通滑動(dòng)導(dǎo)軌混合摩擦，導(dǎo)軌間有一定動(dòng)壓效應(yīng)，速度較低，導(dǎo)軌面處于接觸狀態(tài)。用于大多數(shù)普通機(jī)床。

滾動(dòng)導(dǎo)軌導(dǎo)軌面之間裝有滾動(dòng)元件（鋼球），靠鋼球的滾動(dòng)摩擦引導(dǎo)部件運(yùn)動(dòng)。廣泛用于數(shù)控、精密和高精度機(jī)床。第三節(jié)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)

（3）按結(jié)構(gòu)形式分為開式導(dǎo)軌、閉式導(dǎo)軌。

開式導(dǎo)軌

是利用部件質(zhì)量和載荷，使導(dǎo)軌副在全長上始終保持接觸的導(dǎo)軌。

開式導(dǎo)軌不能承受較大顛覆力矩。用于大型機(jī)床的水平導(dǎo)軌。

閉式導(dǎo)軌能保持導(dǎo)軌副始終接觸，故能承受較大的顛覆力矩。

如圖，壓板和床身導(dǎo)軌下底面a組成的輔助導(dǎo)軌。閉式導(dǎo)軌

是在開式導(dǎo)軌上增加輔助導(dǎo)軌而構(gòu)成。第三節(jié)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)

二、滑動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.導(dǎo)軌的截面形狀選擇

要使動(dòng)導(dǎo)軌嚴(yán)格按規(guī)定的軌跡運(yùn)動(dòng)，必須限制五個(gè)自由度。因?qū)к壍哪Σ撩鎸挾容^小，故導(dǎo)軌可視為窄定位板。

兩個(gè)窄支承平面a、b構(gòu)成一個(gè)定位面，限制3個(gè)自由度窄支承平面c限制2個(gè)自由度①雙矩形導(dǎo)軌

導(dǎo)軌制造容易，剛度和承載能力大，安裝調(diào)整方便。但側(cè)導(dǎo)向需用鑲條調(diào)整間隙補(bǔ)償導(dǎo)軌面的磨損。廣泛用于普通精度的中型車床、組合機(jī)床、升降臺(tái)銑床、數(shù)控機(jī)床等。第三節(jié)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)②

三角形和矩形導(dǎo)軌的組合

導(dǎo)軌的導(dǎo)向性好，制造方便、剛度高。廣泛用于車床、磨床、龍門銑床、龍門刨、滾齒機(jī)、坐標(biāo)鏜床的床身導(dǎo)軌。

對于三角形導(dǎo)軌，減小其頂角α，導(dǎo)軌的導(dǎo)向性能提高，但承載能力下降。

一般機(jī)床取α=900，重型機(jī)床取α≥900，精密機(jī)床和滾齒機(jī)取α

<900。第三節(jié)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)③雙三角形導(dǎo)軌

這種導(dǎo)軌不需要鑲條調(diào)整間隙，接觸剛度好，導(dǎo)向性和精度保持性好。但工藝性差，加工、檢驗(yàn)和維修不方便，只能配加工。

多用于精密機(jī)床，如絲杠車床、導(dǎo)軌磨床、齒輪磨床等。

④燕尾形和矩形導(dǎo)軌的組合

這組導(dǎo)軌調(diào)整方便，承載力矩大。廣泛用在機(jī)床的橫梁、立柱、搖臂導(dǎo)軌中。第三節(jié)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)第三節(jié)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)⑤雙燕尾形導(dǎo)軌

是一種不用輔助導(dǎo)軌副的閉式導(dǎo)軌。導(dǎo)軌高度小，可承受顛覆力矩。

燕尾導(dǎo)軌是過定位，必須用鑲條調(diào)整摩擦面的間隙。由于結(jié)構(gòu)原因，此導(dǎo)軌剛度差，加工、檢驗(yàn)、維修不方便。

用于受力小，結(jié)構(gòu)層數(shù)多，間隙調(diào)整方便處，如牛頭刨床滑枕導(dǎo)軌、臥式車床的刀架導(dǎo)軌等。第三節(jié)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)2.導(dǎo)軌間隙的調(diào)整

（1）輔助導(dǎo)軌間隙調(diào)整

采用壓板調(diào)整輔助導(dǎo)軌面間隙，承受顛覆力矩。

圖a：通過精磨或刮削壓板厚度調(diào)整間隙。

圖b：通過改變墊片層數(shù)和墊片厚度調(diào)整間隙。

圖c：通過壓板和導(dǎo)軌間的平鑲條調(diào)節(jié)間隙。第三節(jié)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)

（2）矩形導(dǎo)軌和燕尾導(dǎo)軌的間隙調(diào)整

圖a、圖b：平鑲條較薄，全長只由幾個(gè)螺釘調(diào)整間隙，鑲條在幾個(gè)點(diǎn)上受力，因此鑲條易變形，剛度較低。

圖c：間隙調(diào)整后，再擰緊緊固螺栓。平鑲條調(diào)整方便。

采用鑲條來調(diào)整矩形導(dǎo)軌和燕尾導(dǎo)軌的側(cè)面間隙。鑲條應(yīng)裝在導(dǎo)軌受力較小的一側(cè)，以提高剛度。①平鑲條調(diào)整間隙第三節(jié)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)②斜鑲條調(diào)整間隙

調(diào)整方式：將動(dòng)導(dǎo)軌的一面做成與鑲條斜度相同，方向相反的斜面，通過斜面配合，縱向移動(dòng)鑲條來調(diào)整導(dǎo)軌橫向間隙。

缺點(diǎn)：螺釘?shù)耐辜绾丸倵l溝槽間的間隙會(huì)引起鑲條在運(yùn)動(dòng)中竄動(dòng)。

圖a：用螺釘推動(dòng)鑲條縱向移動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便。第三節(jié)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)

圖c：將螺釘凸肩變?yōu)閹A柱銷的調(diào)整套，圓柱銷與圓孔配作，通過配合精度控制鑲條的竄動(dòng)。調(diào)整方便，但縱向尺寸較長。

圖b：用雙螺釘調(diào)節(jié)，能避免鑲條竄動(dòng)，性能較好。

孕育鑄鐵廣泛應(yīng)用在臥式車床、轉(zhuǎn)塔車床、升降臺(tái)銑床及磨床等機(jī)床上。

三、滑動(dòng)導(dǎo)軌的材料及選擇

（1）鑄鐵導(dǎo)軌常用的有灰鑄鐵、孕育鑄鐵、耐磨鑄鐵等。1.滑動(dòng)導(dǎo)軌的材料選擇

1）對耐磨性能要求高、精加工為磨削、且與床身做成一體的導(dǎo)軌，廣泛采用孕育鑄鐵HT300。

孕育鑄鐵是在鐵水中加入少量孕育劑硅、錳、鋁、稀土等，以獲得均勻的珠光體和細(xì)片狀石墨組織，而提高強(qiáng)度和硬度。并通過電接觸淬火或高頻淬火，進(jìn)一步提高耐磨性。第三節(jié)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)-提高導(dǎo)軌耐磨性措施

鉻鉬銅耐磨鑄鐵可用于制造中、小型精密機(jī)床、儀表機(jī)床的床身導(dǎo)軌。

2）耐磨鑄鐵是在灰鑄鐵中添加磷、銅、鈦、鉬、釩等細(xì)化晶粒的元素，其耐磨性比HT300提高1~2倍以上。

高磷耐磨鑄鐵可用于普通機(jī)床的床身、溜板、工作臺(tái)及其導(dǎo)軌，且應(yīng)用日趨廣泛。

釩鈦耐磨鑄鐵適用于制造各類中、小型機(jī)床的導(dǎo)軌，其機(jī)械性能好，優(yōu)于高磷耐磨鑄鐵，溶鑄工藝簡單，耐磨性能比孕育鑄鐵HT300提高近2倍。

磷銅鈦耐磨鑄鐵

鑄件質(zhì)量較高，適用于制造坐標(biāo)鏜床、螺紋磨床等精密機(jī)床的床身、立柱和工作臺(tái)等導(dǎo)軌。第三節(jié)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)-提高導(dǎo)軌耐磨性措施

（2）鑲鋼導(dǎo)軌是將淬硬的碳素鋼或合金鋼導(dǎo)軌，分段地鑲裝在鑄鐵和或鋼制的床身上。以提高導(dǎo)軌的耐磨性。

鑲鋼導(dǎo)軌工藝復(fù)雜、加工較困難。主要用于數(shù)控機(jī)床和加工中心的導(dǎo)軌中。

在鑄鐵床身上，鑲裝鋼導(dǎo)軌常用螺釘或楔塊擠緊固定。

在鋼制床身上，鑲裝鋼導(dǎo)軌一般用焊接方法連接。第三節(jié)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)-提高導(dǎo)軌耐磨性措施

適用于中小型精密機(jī)床和數(shù)控機(jī)床，特別是潤滑不良（如立式導(dǎo)軌）或無法潤滑的導(dǎo)軌。

（3）塑料導(dǎo)軌

是用粘結(jié)法或噴涂法覆蓋在導(dǎo)軌面上。以提高耐磨性。

粘貼軟帶以聚四氟乙烯為基體，添加各種無機(jī)物和有機(jī)粉末等填料制成。

1）

粘貼塑料軟帶導(dǎo)軌

聚四氟乙烯軟帶導(dǎo)軌的特點(diǎn)是：①摩擦系數(shù)小，耗能低；②動(dòng)靜摩擦系數(shù)接近，低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性好；③阻尼特性好，抗振性好；④耐磨性好，能自身潤滑，使用壽命長；⑤結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，磨損易更換，經(jīng)濟(jì)性好。⑥剛性較差，受力后產(chǎn)生變形，對高精度的機(jī)床有影響。第三節(jié)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)-提高導(dǎo)軌耐磨性措施

塑料涂層都是以環(huán)氧樹脂為基體，加入固體潤滑劑和膠體石墨及其它鐵粉填充劑混合而成。2）塑料涂層導(dǎo)軌

根據(jù)涂層材料的組織和性能不同，可分別適用于大、中、小型精密機(jī)床導(dǎo)軌和數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌。

涂塑導(dǎo)軌在西歐國家，普遍用于數(shù)控機(jī)床的制造中。

環(huán)氧樹脂塑料涂層的特點(diǎn)：①有較高的耐磨性、硬度、強(qiáng)度和熱導(dǎo)率；②在無潤滑情況下，能防止爬行，改善導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)特性，特別是低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性較好。

塑料涂層應(yīng)用較多的有環(huán)氧涂層、含氟涂層和HNT涂層。第三節(jié)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)-提高導(dǎo)軌耐磨性措施5）精密和高精度機(jī)床，導(dǎo)軌面需刮削，可采用耐磨鑄鐵導(dǎo)軌副，但動(dòng)導(dǎo)軌的硬度比支承導(dǎo)軌的硬度低15~45HB。1）導(dǎo)軌副應(yīng)采用不同的材料制造，以提高導(dǎo)軌副的耐磨性，防止粘結(jié)磨損。導(dǎo)軌副材料的選用原則：2）采用相同的材料，應(yīng)采用不同的熱處理，使其雙方具有不同的硬度。3）滑動(dòng)長導(dǎo)軌各處的使用機(jī)率不等，磨損不勻。因此，長導(dǎo)軌應(yīng)采用耐磨性好、硬度較高的材料制造。4）普通機(jī)床的動(dòng)導(dǎo)軌多采用聚四氟乙烯導(dǎo)軌軟帶，支承導(dǎo)軌采用淬硬的孕育鑄鐵。第三節(jié)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)-提高導(dǎo)軌耐磨性措施2．導(dǎo)軌面的精加工方法及其精度提高導(dǎo)軌的表面精度，增加真實(shí)的接觸面積，能提高導(dǎo)軌的耐磨性。導(dǎo)軌表面一般要求≤0.8μm。精刨導(dǎo)軌時(shí)刨刀沿一個(gè)方向切削，使導(dǎo)軌表面疏松，易引起粘著磨損，所以導(dǎo)軌的精加工盡量不用精刨。磨削導(dǎo)軌能將導(dǎo)軌表層疏松組織磨去，提高耐磨性，可用于導(dǎo)軌淬火后的精加工。

第三節(jié)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)-提高導(dǎo)軌耐磨性措施

刮削導(dǎo)軌表面接觸均勻，不易產(chǎn)生粘著磨損，不接觸的表面可儲(chǔ)存潤滑油，提高耐磨性；但刮削工作量大。因此，長導(dǎo)軌面一般采用精磨；短導(dǎo)軌面和動(dòng)導(dǎo)軌面可采用刮削。精密機(jī)床（如坐標(biāo)鏜床、導(dǎo)軌磨床）導(dǎo)軌副，導(dǎo)軌表面質(zhì)量要求高，可在磨削后刮研。第三節(jié)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)-提高導(dǎo)軌耐磨性措施3．導(dǎo)軌的許用壓強(qiáng)對導(dǎo)軌耐磨性的影響導(dǎo)軌的壓強(qiáng)是影響導(dǎo)軌耐磨性的主要因素之一。導(dǎo)軌的許用壓強(qiáng)選取過大，會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)軌磨損加快；若選取過小，又會(huì)增加導(dǎo)軌尺寸。

動(dòng)導(dǎo)軌材料為鑄鐵、支承導(dǎo)軌材料為鑄鐵或鋼時(shí)，中型通用機(jī)床，主運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌和滑動(dòng)速度較大的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌，平均許用壓強(qiáng)為0.4～0.5，最大許用壓強(qiáng)為0.8～1.0；滑動(dòng)速度較低的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌，平均許用壓強(qiáng)為1.2～1.5，最大許用壓強(qiáng)為2.5～3.0。

第三節(jié)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)-提高導(dǎo)軌耐磨性措施

動(dòng)導(dǎo)軌粘貼聚四氟乙烯軟帶和導(dǎo)軌板時(shí)，如滑移速度，則許用壓強(qiáng)與滑移速度的乘積為≤；如滑移速度≥，則許用壓強(qiáng)為。第三節(jié)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)-提高導(dǎo)軌耐磨性措施

導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)精度要求高的機(jī)床和承載能力大的重型機(jī)床，為減少導(dǎo)軌面的接觸壓強(qiáng)，減小靜摩擦因數(shù)，提高導(dǎo)軌的耐磨性和低速運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，可采用卸荷導(dǎo)軌。第三節(jié)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)-提高導(dǎo)軌耐磨性措施4．導(dǎo)軌的潤滑對耐磨性的影響從摩擦性質(zhì)來看，普通滑動(dòng)導(dǎo)軌處于具有一定動(dòng)壓效應(yīng)的混合摩擦狀態(tài)?；旌夏Σ恋膭?dòng)壓效應(yīng)不足以把導(dǎo)軌摩擦面隔開。提高動(dòng)壓效應(yīng)，改善摩擦狀態(tài)，可提高導(dǎo)軌的耐磨性。導(dǎo)軌的動(dòng)壓效應(yīng)主要與導(dǎo)軌的滑移速度、潤滑油粘度、導(dǎo)軌面上油槽的形式和尺寸有關(guān)。導(dǎo)軌副相對滑移速度越高，潤滑油的粘度越大，動(dòng)壓效應(yīng)越顯著。

第三節(jié)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)-提高導(dǎo)軌耐磨性措施

潤滑油的粘度可根據(jù)導(dǎo)軌的工作條件和潤滑方式選擇，如低載荷（壓強(qiáng)p≤0.1）的速度較高的中小型機(jī)床進(jìn)給導(dǎo)軌可采用N32全損耗系統(tǒng)用油；

中等載荷（壓強(qiáng)p＞0.1～0.4）的速度較低的機(jī)床導(dǎo)軌(大多數(shù)機(jī)床屬于此類)和垂直導(dǎo)軌可采用N46號(hào)全損耗系統(tǒng)用油；

重型機(jī)床（壓強(qiáng)p＞0.4）的低速導(dǎo)軌可采用N68、N100號(hào)全損耗系統(tǒng)用油。第三節(jié)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)-提高導(dǎo)軌耐磨性措施

導(dǎo)軌面上的油槽尺寸、油槽形式對動(dòng)壓效應(yīng)的影響，在于儲(chǔ)存潤滑油的多少，儲(chǔ)存潤滑油越多，動(dòng)壓效應(yīng)越大；導(dǎo)軌面的長度與寬度之比（L/B）越大，越不容易儲(chǔ)存潤滑油。因此，在動(dòng)導(dǎo)軌上加工橫向油槽，相當(dāng)于減少導(dǎo)軌的長寬比，提高了儲(chǔ)存潤滑油能力，從而提高了動(dòng)壓效應(yīng)。第三節(jié)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)-提高導(dǎo)軌耐磨性措施

普通滑動(dòng)導(dǎo)軌橫向油槽數(shù)與導(dǎo)軌長寬比的關(guān)系≤10＞10~20＞20~30＞30~401～42～64～108～13第三節(jié)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)-提高導(dǎo)軌耐磨性措施第三節(jié)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)-提高導(dǎo)軌耐磨性措施普通滑動(dòng)導(dǎo)軌潤滑油槽的尺寸

(單位：mm)BabcR>20～401.534～60.5>40～601.536～80.5>60～80368～101.5>80～1003610～121.5>100～15051014～182>150～20051020～252>200～30051430～502第三節(jié)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)-提高導(dǎo)軌耐磨性措施

靜壓導(dǎo)軌是依靠液壓系統(tǒng)產(chǎn)生的壓力油，形成承載油膜的導(dǎo)軌

四、靜壓導(dǎo)軌

靜壓導(dǎo)軌的優(yōu)點(diǎn)：

①摩擦系數(shù)小，機(jī)械效率高；②導(dǎo)軌面被油膜隔開，不產(chǎn)生粘結(jié)磨損，導(dǎo)軌精度保持好；③導(dǎo)軌的油膜較厚，有均化表面誤差的作用；④油膜的阻尼比大，導(dǎo)軌的抗振性能良好；⑤導(dǎo)軌低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，防爬行性能良好。

靜壓導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要一套完整的液壓系統(tǒng)。

工作原理能夠?qū)⒕哂幸欢▔簭?qiáng)的潤滑油，經(jīng)節(jié)流器通入動(dòng)導(dǎo)軌的縱向油槽中，形成承載油膜，使導(dǎo)軌副的摩擦面隔開，實(shí)現(xiàn)液體摩擦。第三節(jié)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)

應(yīng)用：

靜壓導(dǎo)軌適用于具有液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的精密機(jī)床和高精度機(jī)床的水平進(jìn)給運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌。

導(dǎo)軌面的油腔形成一個(gè)個(gè)獨(dú)立的液壓支承點(diǎn)，在液壓的作用下，動(dòng)導(dǎo)軌及其運(yùn)動(dòng)部件便浮動(dòng)起來，形成液體摩擦。

如圖：常用的閉式靜壓導(dǎo)軌，液壓泵產(chǎn)生的壓力油，經(jīng)可變節(jié)流器節(jié)流后，通入導(dǎo)軌面油腔A和輔助導(dǎo)軌面油腔B第三節(jié)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)

與滑動(dòng)導(dǎo)軌相比，滾動(dòng)導(dǎo)軌其特點(diǎn)如下：

優(yōu)點(diǎn)：是摩擦因數(shù)小，動(dòng)、靜摩擦因數(shù)很接近。

缺點(diǎn):

抗振性差，但可以通過預(yù)緊方式提高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。(1)滾動(dòng)導(dǎo)軌的類型按滾動(dòng)體分類：滾珠、滾柱、滾針

五、滾動(dòng)導(dǎo)軌第三節(jié)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)(1)滾動(dòng)導(dǎo)軌的類型

按循環(huán)方式分類：循環(huán)式和非循環(huán)式

五、滾動(dòng)導(dǎo)軌第三節(jié)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)(2)直線滾動(dòng)導(dǎo)軌及其工作原理直線滾動(dòng)導(dǎo)軌又稱單元直線滾動(dòng)導(dǎo)軌。它除導(dǎo)向外還能承受顛覆力矩，其制造精度高，可高速運(yùn)行，并能長時(shí)間保持精度，通過預(yù)加負(fù)載可提高剛性，具有自調(diào)的能力，安裝基面允許誤差大。

五、滾動(dòng)導(dǎo)軌第三節(jié)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)(1)直線滾動(dòng)導(dǎo)軌及其工作原理三、導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)類型和特點(diǎn)第八節(jié)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)4、滾動(dòng)導(dǎo)軌

導(dǎo)軌體固定在不動(dòng)部件上，滑塊固定在運(yùn)動(dòng)部件上。當(dāng)滑塊沿導(dǎo)軌體移動(dòng)時(shí)，滾珠在導(dǎo)軌體和滑塊之間的圓弧直槽內(nèi)滾動(dòng)，并通過端蓋內(nèi)的滾道，從工作負(fù)荷到非工作負(fù)荷區(qū)，然后再滾動(dòng)回到工作負(fù)載區(qū)，不斷循環(huán)，從而把滾動(dòng)體和滑塊之間的移動(dòng)變成了滾珠的滾動(dòng)。為防止灰塵和臟物進(jìn)入導(dǎo)軌滾道，滑塊兩端及下部均有塑料密封墊?；瑝K上還有潤滑油注油杯，只要定期將鋰基潤滑脂放入潤滑油注油杯即可實(shí)現(xiàn)潤滑。

1）爬行是進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的一種低速運(yùn)動(dòng)的不均勻現(xiàn)象，即在傳動(dòng)件以很低的速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，工件臺(tái)出現(xiàn)速度不均勻的跳躍式運(yùn)動(dòng)，或出現(xiàn)間歇式運(yùn)動(dòng)，速度時(shí)快時(shí)慢，時(shí)走時(shí)停。五、低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性1.爬行現(xiàn)象及產(chǎn)生原因第三節(jié)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)

①運(yùn)動(dòng)不均勻的低速爬行，影響機(jī)床的加工精度、定位精度，使工件表面精度降低。

②爬行嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致機(jī)床不能正常工作。特別是在精密機(jī)床、數(shù)控機(jī)床及大型機(jī)床中，爬行危害極大。2）爬行現(xiàn)象的危害

通常，爬行的臨界速度是評價(jià)機(jī)床性能的一個(gè)重要指標(biāo)。

爬行是一種摩擦自激振動(dòng)。主要原因是摩擦面上的動(dòng)摩擦系數(shù)小于靜摩擦系數(shù)，且由于摩擦阻尼，動(dòng)摩擦系數(shù)隨滑移速度的增加而減小，以及傳動(dòng)系統(tǒng)的彈性變形。3）爬行的產(chǎn)生原因第三節(jié)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)

2）提高傳動(dòng)系統(tǒng)的剛性（適當(dāng)加大絲杠直徑以提高拉壓剛度，軸承適度預(yù)緊?？s短傳動(dòng)鏈，合理分配傳動(dòng)比。防止液壓傳動(dòng)進(jìn)給機(jī)構(gòu)的氣穴、沖擊現(xiàn)象）。2.消除爬行的措施

降低爬行臨界速度的措施有：1）減少靜動(dòng)摩擦系數(shù)之差，改變動(dòng)摩擦系數(shù)隨速度變化的特性（滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦，液體摩擦代替滑動(dòng)摩擦，減摩材料，專用導(dǎo)軌油）。3）盡量減少動(dòng)導(dǎo)軌及工作臺(tái)的質(zhì)量。第三節(jié)結(jié)束第三節(jié)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)2.工作原理第四節(jié)滾珠絲杠螺母副機(jī)構(gòu)

一、滾珠絲杠副的工作原理及特點(diǎn)1.結(jié)構(gòu)

滾珠絲杠副是將絲杠和螺母都加工成凹半圓弧形螺紋，且圓弧半徑略大于鋼珠半徑。在螺紋副間放入鋼珠，使絲杠和螺母之間的運(yùn)動(dòng)成為滾動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。它由螺母、絲杠、滾珠、回珠器、密封環(huán)等組成。當(dāng)絲杠、螺母相對轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鋼珠沿螺旋滾道滾動(dòng)，使螺紋摩擦為滾動(dòng)摩擦。滾珠通過螺母兩端的回程導(dǎo)引裝置，自動(dòng)返回入口而循環(huán)流動(dòng)。從而實(shí)現(xiàn)高精度、高效率的傳動(dòng)。

軸承鋼，淬硬磨削第四節(jié)滾動(dòng)絲杠螺母副機(jī)構(gòu)3.特點(diǎn)及應(yīng)用

◆

傳動(dòng)效率高達(dá)85%~98%，是普通滑動(dòng)絲杠副的2~4倍，摩擦損失小，功率消耗小。

◆

適當(dāng)預(yù)緊，能消除反向螺紋間隙，定位精度、剛度高。

◆運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，無爬行現(xiàn)象，傳動(dòng)精度高。

◆

摩擦角小于10，不能自鎖。如果驅(qū)動(dòng)升降運(yùn)動(dòng)，必須增加制動(dòng)裝置。

滾珠絲杠螺母副常用于數(shù)控機(jī)床行程不太長的進(jìn)給系統(tǒng)中，以提高進(jìn)給系統(tǒng)的靈敏度、定位精度和防止爬行。第四節(jié)滾動(dòng)絲杠螺母副機(jī)構(gòu)1.滾珠循環(huán)方式

如圖，絲杠螺母之外置有插管式回珠器5，螺母之內(nèi)裝有擋珠器。

（1）外循環(huán)滾珠絲杠副

二、滾珠循環(huán)方式及軸向間隙調(diào)整

鋼珠每一個(gè)循環(huán)稱為一列，每一列內(nèi)每個(gè)導(dǎo)程稱為一圈，外循環(huán)每列有1.5圈、2.5圈、3.5圈，剩下的半圈用作回珠。

絲杠勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，擋珠器能迫使?jié)L珠轉(zhuǎn)幾圈后，經(jīng)回珠器返回入口，完成一個(gè)滾動(dòng)循環(huán)，同時(shí)準(zhǔn)備開始新的循環(huán)。

內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠副的螺母內(nèi)孔中，裝有接通相鄰滾道的返向回珠器，迫使?jié)L珠翻越螺紋的牙頂進(jìn)入相鄰滾道。內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠的每一個(gè)循環(huán)（每列）只有一圈，一個(gè)螺母有3列、4列、5列等幾種。第四節(jié)滾動(dòng)絲杠螺母副機(jī)構(gòu)

（2）內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠副

如圖，絲杠勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，絲杠副中的鋼珠從A點(diǎn)走向B點(diǎn)、C點(diǎn)和D點(diǎn)，然后經(jīng)反向回珠器4從內(nèi)螺紋的頂上回到A點(diǎn)。螺紋每一圈形成一個(gè)鋼珠的循環(huán)閉路。第四節(jié)滾動(dòng)絲杠螺母副機(jī)構(gòu)2.軸向間隙的調(diào)整和施加預(yù)緊力的方法

為什么滾珠絲杠軸向間隙要能夠調(diào)整？怎樣調(diào)整？

滾珠絲杠副的軸向間隙會(huì)造成：

①

滾珠絲杠啟動(dòng)、停止以及受沖擊載荷時(shí)運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)；

②

反向時(shí)存在空行程，影響傳動(dòng)精度和定位精度。

調(diào)整方法:

采用雙螺母裝置消除軸向間隙。

第四節(jié)滾動(dòng)絲杠螺母副機(jī)構(gòu)

（1）墊片調(diào)隙式

用螺釘連接兩個(gè)螺母的凸緣，在凸緣間加墊片。

特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、可靠性好、剛度高，裝卸方便。

不足點(diǎn)：調(diào)整復(fù)雜。

調(diào)整方式：調(diào)整墊片厚度使螺母產(chǎn)生軸向位移，來消除間隙和產(chǎn)生預(yù)拉緊力。第四節(jié)滾動(dòng)絲杠螺母副機(jī)構(gòu)

（2）螺紋間隙式

特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊、調(diào)整方便；應(yīng)用較廣泛。

不足點(diǎn)：雙螺母調(diào)整間隙欠精確。