【正文】 圖641 燕尾導(dǎo)軌及其組合的間隙調(diào)整1—斜鑲條 2—壓板 3—直鑲條圖642 矩形導(dǎo)軌垂直方向間隙的調(diào)整1—壓板 2—接合面 3—調(diào)整螺釘 4—調(diào)整墊片（三）導(dǎo)軌副的材料選擇滑動(dòng)導(dǎo)軌常用材料有鑄鐵、鋼、有色金屬。對(duì)燕尾形導(dǎo)軌可采用鑲條(墊片)方法同時(shí)調(diào)整垂直和水平兩個(gè)方向的間隙(圖641)。矩形導(dǎo)軌需要在垂直和水平兩個(gè)方向上調(diào)整間隙。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。（6）結(jié)構(gòu)工藝性 設(shè)計(jì)導(dǎo)軌時(shí)，要注意制造、調(diào)整和維修的方便，力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性及經(jīng)濟(jì)性好。（5）低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性 低速運(yùn)動(dòng)時(shí)，作為運(yùn)動(dòng)部件的動(dòng)導(dǎo)軌易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。（4）剛度 導(dǎo)軌受力變形會(huì)影響導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度及部件之間的相對(duì)位置，因此要求導(dǎo)軌應(yīng)有足夠的剛度。（3）疲勞和壓潰 導(dǎo)軌面由于過(guò)載或接觸應(yīng)力不均勾而使導(dǎo)軌表面產(chǎn)生彈性變形，反復(fù)運(yùn)行多次后就會(huì)形成疲勞點(diǎn)，呈塑性變形，表面形成龜裂、剝落而出現(xiàn)凹坑，這種現(xiàn)象就是壓潰。（2）耐磨性 是指導(dǎo)軌在長(zhǎng)期使用過(guò)程中能否保持一定的導(dǎo)向精度。6. 導(dǎo)軌副應(yīng)滿足的基本要求（1）導(dǎo)向精度 導(dǎo)向精度主要是指動(dòng)導(dǎo)軌沿支承導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的直線度或圓度。對(duì)于三角形和矩形、三角形和平面組合導(dǎo)軌，由于三角形和矩形(或平面)導(dǎo)軌的摩擦阻力不相等，因此在布置牽引力的位置時(shí)，應(yīng)使導(dǎo)軌的摩擦阻力的合力與牽引力在同一直線上，否則就會(huì)產(chǎn)生力矩，使三角形導(dǎo)軌對(duì)角接觸，影響運(yùn)動(dòng)件的導(dǎo)向精度和運(yùn)動(dòng)的靈活性。（4）三角形—平面導(dǎo)軌組合。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意，一方面要在二導(dǎo)軌面上摩擦力相等的前提下使載荷非對(duì)稱布置，一方面要使?fàn)恳νㄟ^(guò)二導(dǎo)軌面上摩擦力合力的作用線。（3）矩形—三角形組合 導(dǎo)向性優(yōu)于雙矩形組合，承載能力優(yōu)于雙三角組合，工藝性介于二者之間，應(yīng)用廣泛。圖640 導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)與組合a) 雙矩形 b) 雙矩形 c) 雙三角形 d) 矩形—三角形 e) 燕尾形 f) 燕尾形 g) 三角形—燕尾形h) 圓形 i) 圓形 j) 雙圓形（2）雙三角形組合 兩條三角形導(dǎo)軌的組合突出了三角形導(dǎo)軌的優(yōu)缺點(diǎn)，但工藝性差。側(cè)面導(dǎo)向有以下兩種組合：寬式組合，兩導(dǎo)向側(cè)面間的距離大，承受力矩時(shí)產(chǎn)生的摩擦力矩較小，為考慮熱變形，導(dǎo)向面間隙較大，影響導(dǎo)向精度；窄式組合，兩導(dǎo)向側(cè)面間的距離小，導(dǎo)向面間隙較小。5．導(dǎo)軌副的組合形式（1）雙矩形組合 各種機(jī)械執(zhí)行件的導(dǎo)軌一般由兩條導(dǎo)軌組合，高精度或重載下才考慮兩條以上的導(dǎo)軌組合。若要限制轉(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，亦可采用雙圓柱導(dǎo)軌。以上三種導(dǎo)軌形狀均由直線組成，稱為棱柱面導(dǎo)軌。（3）燕尾型導(dǎo)軌 如圖639所示，在承受顛覆力矩的條件下高度較小，用于多坐標(biāo)多層工作臺(tái)，使總高度減小，加工維修較困難。故小頂角用于輕載精密機(jī)械，大頂角用于大型機(jī)械。范圍內(nèi)變化。頂角在90177。凹矩形易存潤(rùn)滑油，但也易積灰塵污物，必須進(jìn)行防護(hù)。加工維修較方便。4．按直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌副的基本截面形狀分類（1）矩形導(dǎo)軌 如圖639所示，導(dǎo)軌面上的支反力與外載荷相等，承裁能力較大。（2）閉式導(dǎo)軌 借助導(dǎo)軌副本身的封閉式結(jié)構(gòu)，保證在變化的空間位置和受力狀態(tài)下，運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌和支承導(dǎo)軌的工作面都能保持可靠的接觸，從而保證運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的規(guī)定運(yùn)動(dòng)。3．按導(dǎo)軌副結(jié)構(gòu)分類（1）開(kāi)式導(dǎo)軌 必須借助運(yùn)動(dòng)件的自重或外載荷，才能保證在一定的空間位置和受力狀態(tài)下，運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌和支承導(dǎo)軌的工作面保持可靠的接觸，從而保證運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的規(guī)定運(yùn)動(dòng)。（2）旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌副 支承導(dǎo)軌約束了運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的五個(gè)自由度，僅保留繞給定軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)自由度。支承導(dǎo)軌用以支承和約束運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌，使之按功能要求作正確的運(yùn)動(dòng)。二、導(dǎo)軌（一）導(dǎo)軌副的種類及基本要求各種機(jī)械運(yùn)行時(shí)，由導(dǎo)軌副保證執(zhí)行件的正確運(yùn)動(dòng)軌跡，并影響執(zhí)行件的運(yùn)動(dòng)特性。因此，在保證主軸運(yùn)轉(zhuǎn)靈活的前提下，盡量增多鋼珠數(shù)量。由于密集的鋼珠有誤差平均效應(yīng)，減小了局部誤差對(duì)主軸軸心位置的影響，故主軸回轉(zhuǎn)精度有所提高；每個(gè)鋼珠公轉(zhuǎn)時(shí)沿著自己的滾道滾動(dòng)而不相重復(fù)，減小了滾道的磨損，主軸回轉(zhuǎn)精度可長(zhǎng)期保持。它采用的是密珠軸承，主軸由止推密珠軸承4和徑向密珠軸承3組成。軸向懸浮軸承的工作原理與徑向磁懸浮軸承相同。徑向磁懸浮軸承的轉(zhuǎn)軸(如主軸一般要配備輔助軸承，工作時(shí)輔助軸承不與轉(zhuǎn)軸接觸，當(dāng)斷電或磁懸浮失控時(shí)能托住高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸，起到安全保護(hù)作用。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由位移傳感器5檢測(cè)轉(zhuǎn)子的偏心，并通過(guò)反饋與基準(zhǔn)信號(hào)1(轉(zhuǎn)子的理想位置)進(jìn)行比較，調(diào)節(jié)器2根據(jù)偏差信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)。徑向磁懸浮軸承由轉(zhuǎn)子4〔轉(zhuǎn)動(dòng)部件〕和定子6(固定部件)兩部分組成。3．磁懸浮軸承磁懸浮軸承是利用磁場(chǎng)力將軸無(wú)機(jī)械摩擦、無(wú)潤(rùn)滑地懸浮在空間的一種新型軸承。當(dāng)軸受載荷后，不僅上下油腔間隙發(fā)生變化，同時(shí)上下流量發(fā)生變化使節(jié)流器液阻變化，即pr2pr1，而且還使薄膜向壓力小的一側(cè)彎曲(向上凸起)，引起上側(cè)液阻Rgl增大，油壓pr1便減小，同時(shí)使下側(cè)液阻Rg2減小，油壓pr2便增大。油液從簿膜片兩邊的間隙hg0流入軸承上下油腔，(左、右油腔另有一節(jié)流器)。優(yōu)點(diǎn)是溫升變化小，油液的流動(dòng)是層流，工作性能穩(wěn)定，缺點(diǎn)是軸向長(zhǎng)度大。缺點(diǎn)是溫度變化引起的流體粘度變化將影響油腔工作性能。 小孔節(jié)流器的孔徑遠(yuǎn)大于孔長(zhǎng)，油液幾乎沒(méi)有沿程摩擦損失，通過(guò)小孔的流量同液體粘度無(wú)關(guān)，液體流動(dòng)是紊流。 節(jié)流器的作用是調(diào)節(jié)支承各油腔的壓力，使軸受載偏離中心時(shí)能自動(dòng)部分恢復(fù)。當(dāng)主軸受到載荷W作用下降時(shí)，油腔液阻Rh2Rh1，同時(shí)節(jié)流器中節(jié)流薄膜上凸到虛線位置，節(jié)流器液阻Rg2Rg1；二者同時(shí)作用，使Pr2Pr1，軸的下降位移很小，即油膜剛度很大。 因?yàn)榱鹘?jīng)每個(gè)油腔的流量Qho等于流經(jīng)節(jié)流器的流量Qgo，即Qh＝Qg＝Qo。 考慮軸的徑向載荷W 作用時(shí)，軸心O移至O，位移為e，各個(gè)油腔壓力就發(fā)生變化，油腔1的間隙增大、其液阻Rh1減小，油腔壓力pr1降低；油腔2卻相反；油腔4壓力相等。 在不考慮軸的重量，且四個(gè)節(jié)流器的液阻相等(即)時(shí)，油腔4的壓力相等(即)，主軸被一層油膜隔開(kāi)，油膜厚度為Ao。補(bǔ)償流量的機(jī)構(gòu)稱為補(bǔ)償元件，也稱節(jié)流器，如圖中右側(cè)所示。圖636 液體靜壓軸承工作原理液體靜壓軸承工作原理如圖636所示，油腔1為軸套8內(nèi)面上的凹入部分；包圍油腔的四周稱為封油面；封油面與運(yùn)動(dòng)表面構(gòu)成的間隙稱為油膜厚度。其承載能力與滑動(dòng)表面的線速度無(wú)關(guān)，故廣泛應(yīng)用于低、中速、大載荷，高精度的機(jī)器。故動(dòng)壓軸承只適用于速度很高、且速度變化不大的場(chǎng)合。動(dòng)壓軸承是在軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，油(氣)被帶入軸與軸承間所形成的楔形間隙中，由于間隙逐漸變窄，使壓強(qiáng)升高，將軸浮起而形成油(氣)楔，以承受載荷。按照液體介質(zhì)的不同、目前使用的有液體滑動(dòng)軸承和氣體滑動(dòng)軸承兩大類。 (a) (b) (c)圖635 微型滾動(dòng)軸承表616 常見(jiàn)主軸滾動(dòng)軸承配置形式及工作性能序號(hào)軸承配置形式前支承軸承型號(hào)后支承軸承型號(hào)前支承承載能 力剛度振擺溫升極限轉(zhuǎn)速熱變形前端位移徑向軸向徑向軸向徑向軸向徑向軸向徑向軸總的前支承1NN3000230000NN30002NN30005100兩個(gè)NN30003NN300030000兩個(gè)430003000535003000630000兩個(gè)30000兩個(gè)730000兩個(gè)30000兩個(gè)830000兩個(gè)51003000080009840005100840008000注：設(shè)這些主軸組件結(jié)構(gòu)尺寸大致相同，其它型式的性能指標(biāo)值均以第一種機(jī)構(gòu)為參考。（三）其它軸承 1．非標(biāo)滾動(dòng)軸承非標(biāo)滾動(dòng)軸承適應(yīng)軸承精度要求較高，結(jié)構(gòu)尺寸較小或因特殊要求而未能采用標(biāo)準(zhǔn)軸承而需自行設(shè)計(jì)的情形。一般使用時(shí)，此時(shí)，軸向負(fù)荷對(duì)短圓柱滾子軸承的壽命影響甚小，可以不予考慮。軸向載荷與徑向載荷之比越大，這種傾斜越嚴(yán)重。在軸向負(fù)荷不大時(shí)，也可以選擇這類軸承作兩端固定支承。圖634 軸承徑向軸向承載能力比較短圓柱滾子軸承主要用于承受徑向負(fù)荷。當(dāng)采用角接觸球軸承及圓錐滾子軸承時(shí)，由于軸承的接觸角。：能用；□：可用，但在配合面須考慮軸的伸縮。□□備注DF組合*DT組合單向*也有非分離形DF組合*組合軸承雙向可*也有非分離形表615 各種軸承的性能比較注：n：雙向軸向載荷；f：?jiǎn)蜗蜉S向載荷；◎：適合；?：可用；206?！酢?90。n190。190。n206。190。n190。n190。n190。190。190。190。190。190。190。190。190。190。206?！騼?nèi)外圈分 離206。206?！?06。206?！髡駝?dòng)沖擊△△△△△△◎◎◎◎?◎◎◎△△△??◎◎高速性◎◎◎?◎△◎◎◎◎????△△△△△△△高精度◎◎◎◎◎◎??◎低噪音低轉(zhuǎn)矩◎?剛 度?????◎??◎?◎◎◎內(nèi)外圈傾 斜?△206。206。206?！颉颉?06?！鳌?06。206。△軸向?n◎f◎n*◎n◎n△n206。206。206。四列單向推力球軸承帶調(diào)心座球軸承負(fù)載能力徑向??◎◎??◎◎◎◎◎◎◎◎206。各種滾動(dòng)軸承的徑向負(fù)荷和軸向負(fù)荷能力比較見(jiàn)圖634。滾動(dòng)軸承所受載荷的大小、方向和性質(zhì)，是選擇滾動(dòng)軸承類型的主要依據(jù)。在設(shè)計(jì)軸系選擇軸承時(shí)，我們應(yīng)該考慮以下幾點(diǎn)：（1）滿足使用性能要求，包括承載能力、旋轉(zhuǎn)精度、剛度及轉(zhuǎn)速等；（2）滿足安裝空間要求；（3）維護(hù)保養(yǎng)方便；（4）使用環(huán)境，如溫度、環(huán)境氣氛對(duì)軸承的影響；（5）性價(jià)比?？梢哉f(shuō)，離開(kāi)了滾動(dòng)軸承系統(tǒng)的合理選型設(shè)計(jì)和應(yīng)用就無(wú)法考慮軸承的使用壽命。 滾動(dòng)軸承優(yōu)良的性能、壽命和可靠性，不僅僅取決于軸承的設(shè)計(jì)和制造，而且還取決于應(yīng)用設(shè)計(jì)。隨著工業(yè)的發(fā)展，對(duì)滾動(dòng)軸承的性能、壽命和可靠性提出了更高的要求。下面重點(diǎn)就滾動(dòng)軸承進(jìn)行介紹。但滑動(dòng)軸承所具有的工作平穩(wěn)和抗振性好的特點(diǎn)，是滾動(dòng)軸承所難以代替的。隨著機(jī)床精度要求的提高和變速范圍的擴(kuò)大，簡(jiǎn)單的滑動(dòng)軸承難以滿足要求，滾動(dòng)軸承的應(yīng)用越來(lái)越廣。滾動(dòng)軸承它主要由滾動(dòng)體支承軸上的負(fù)荷，并與機(jī)座作相對(duì)旋轉(zhuǎn)、擺動(dòng)等運(yùn)動(dòng)，以求在較小的摩擦力矩下，達(dá)到傳遞功率的目的。設(shè)計(jì)中要綜合考慮這些因素的影響。例如：機(jī)床主軸不僅受切削力還受傳動(dòng)齒輪的圓周力(均可等效為軸心線上的徑向力)的作用，如按圖632a布置，當(dāng)傳動(dòng)齒輪1和2的圓周力F2與作用在軸端的切削力F1同向時(shí)，軸端彎曲變形量()較小，而前軸承的支承力FR為最大。如主軸上裝有兩對(duì)齒輪，均應(yīng)盡量靠近前支承，并使傳遞扭矩大的齒輪副更靠近前支承，使主軸受扭轉(zhuǎn)部分的長(zhǎng)度盡可能縮短。（5）軸上零件的布置 軸上傳動(dòng)件的布置是否合理對(duì)軸的受力變形、熱變形及振動(dòng)影響較大。又由于溫度的上升會(huì)使?jié)櫥偷恼扯劝l(fā)生變化，使滑動(dòng)或滾動(dòng)軸承的承載能力降低。對(duì)高速運(yùn)動(dòng)的軸系必須以提高其靜剛度、動(dòng)剛度、增大軸系阻尼比等措施來(lái)提高軸系的動(dòng)態(tài)性能、特別是抗振性。（3）抗振性 軸系的振動(dòng)表現(xiàn)為強(qiáng)迫振動(dòng)和自激振動(dòng)兩種形式。軸系受載荷為徑向力(如帶輪、齒輪上承受的徑向力)時(shí)會(huì)產(chǎn)生彎曲變形。（2）剛度 軸系的剛度反映了軸系組件抵抗靜、動(dòng)載荷變形的能力。才能達(dá)到零件加工表面粗糙度Ra。通常在設(shè)計(jì)軸系時(shí)要求：（1）旋轉(zhuǎn)精度 旋轉(zhuǎn)精度是指在裝配之后，在無(wú)負(fù)載、低速旋轉(zhuǎn)的條件下，軸前端的徑向跳動(dòng)和軸向竄動(dòng)量。對(duì)于中間傳動(dòng)軸軸系一般要求不高。第三節(jié) 支承部件一、軸系的支承部件軸系由軸及安裝在軸上的齒輪、帶輪等傳動(dòng)部件組成，有主軸軸系和中間傳動(dòng)軸軸系。（6）效率驗(yàn)算 滾珠絲杠副的傳動(dòng)效率為 要求在90%~95%之間，所以該絲杠副能滿足使用要求。60。1）； 臨界轉(zhuǎn)速可按公式計(jì)算：（式中參數(shù)見(jiàn)表614）r/minr/min，所以不會(huì)發(fā)生共振。表614 穩(wěn)定性系數(shù)支承方式有關(guān)系數(shù)雙推—自由F—O雙推—簡(jiǎn)支F—S雙推—雙推F—F3~4~—22/3