【正文】 磨性的方法有：采用鑲裝導(dǎo)軌、提高導(dǎo)軌的精度與改善表面粗糙度、采用卸荷裝置減小導(dǎo)軌單位面積上的壓力 (即比壓 )等。 、導(dǎo)軌 導(dǎo)軌的使用壽命取決于導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)、材料、制造質(zhì)量、熱處理方法、以及使用與維護(hù)。目前在各類機(jī)床的動(dòng)導(dǎo)軌及圖形發(fā)生器工作臺(tái)的導(dǎo)軌上都有應(yīng)用。 3)．有色金屬 常用的有色金屬有黃銅 HPb59l，錫青銅 ZCuSn6Pb3Zn6，鋁青銅 ZQAl92和鋅合金 ZZnAl105，超硬鋁 LC鑄鋁ZL106等，其中以鋁青銅較好。 、導(dǎo)軌 2)．鋼 鑲鋼導(dǎo)軌的耐磨性較鑄鐵可提高五倍以上。硬度可達(dá) HRC55。常用鑄鐵的種類有： （ 1）灰鑄鐵 一般選擇 HT200，用于手工刮研、中等精度和運(yùn)動(dòng)速度較低的導(dǎo)軌，硬度在HB180以上； （ 2）孕育鑄鐵 把硅鋁孕育劑加入鐵水而得，耐磨性高于灰鑄鐵； （ 3）合金鑄鐵 、導(dǎo)軌 鑄鐵導(dǎo)軌的熱處理方法，通常有接觸電阻淬火和中高頻感應(yīng)淬火。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。矩形導(dǎo)軌需要在垂直和水平兩個(gè)方向上調(diào)整間隙。間隙過小，會(huì)增加摩擦阻力；間隙過大，會(huì)降低導(dǎo)向精度。 （ f）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。 （ e）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。 、導(dǎo)軌 （ d）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。 （ c）疲勞和壓潰 導(dǎo)軌面由于過載或接觸應(yīng)力不均勻而使導(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。 （ b）耐磨性 是指導(dǎo)軌在長(zhǎng)期使用過程中能否保持一定的導(dǎo)向精度。 、導(dǎo)軌 4)．按直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌副的基本截面形狀分類 矩形 對(duì)稱三角 形 不對(duì)稱三 角形 燕尾槽 圓形 凸形 凹形 、導(dǎo)軌 5). 導(dǎo)軌副應(yīng)滿足的基本要求 （ a）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。 （ b）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 （ a）開式導(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)。 （ b）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)。 、軸系的支承部件 在選擇軸承時(shí)，一般的選擇流程如圖下 : 確定軸承形式及組合 確定尺寸及精度 確定配合及內(nèi)部間隙 確定潤(rùn)滑及密封 確定安裝尺寸 確定最終軸承規(guī)格 、軸系的支承部件 1. 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。????? ???????、滾珠絲杠副傳動(dòng) 支承部件 、軸系的支承部件 、導(dǎo)軌 、支承件 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。39。 經(jīng)上述計(jì)算驗(yàn)證， FFZD50065各項(xiàng)性能指標(biāo)均符合題目要求，可選用。39。 ][S?cf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— F 3~4 ~ — 2 2/3 — 、滾珠絲杠副傳動(dòng) ② 臨界轉(zhuǎn)速 驗(yàn)證 高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，需驗(yàn)算其是否會(huì)發(fā)生共振的最高轉(zhuǎn)速，要求絲杠最高轉(zhuǎn)速 。aC0D規(guī)格型號(hào) 公稱導(dǎo)程 p 絲杠外徑 d 鋼球直徑 dW 絲杠底徑 d1 循環(huán)圈數(shù) 動(dòng)負(fù)荷 Ca(KN) FFZD32103 32 10 3 FFZD50065 50 6 4 5 、滾珠絲杠副傳動(dòng) 考慮各種因素，選 FFZD50065，其中： 公稱直徑： D0=50mm 導(dǎo)程： p=6mm 螺旋角： λ=arctan(6/(50π))=2176。39。aa CC ?m i n/10 rn ?、滾珠絲杠副傳動(dòng) 例 21 試設(shè)計(jì)一數(shù)控銑床工作臺(tái)進(jìn)給用滾珠絲杠副。 5．對(duì)于低速（ ）傳動(dòng)，只按額定靜載荷計(jì)算即可。 、滾珠絲杠副傳動(dòng) 3．根據(jù)在滾珠絲杠系列中選擇所需要的規(guī)格，使所選規(guī)格的絲杠副的額定動(dòng)載荷。 ?? hmCaLnFCmn39。 FKHKAKmF載 荷 性 質(zhì) 無沖擊平穩(wěn)運(yùn) 轉(zhuǎn) 一般運(yùn)轉(zhuǎn) 有沖擊和振動(dòng) 運(yùn)轉(zhuǎn) 1~ ~ ~ FKHK滾道實(shí)際硬度HRC ≥58 55 50 45 40 AK精度系數(shù) C、 D E、 F G H 、滾珠絲杠副傳動(dòng) — 絲杠副的平均轉(zhuǎn)速（ r/min）； (2)．計(jì)算額定動(dòng)載荷 439。 一般的設(shè)計(jì)步驟及方法如下： (1)．絲杠副的計(jì)算載荷 Fc(N) 39。 1．軸向剛度低，與螺母位置有關(guān)； 2．雙推端可預(yù)拉伸安裝； 3．適宜中小載荷與低速，更適宜垂直安裝，短絲杠。 1．軸向剛度不高，與螺母位置有關(guān)； 2．雙推端可預(yù)拉伸安裝； 3．適宜中速、精度較高的長(zhǎng)絲杠。 1．軸向剛度最高； 2．預(yù)拉伸安裝時(shí)，須加載荷較小，軸承壽命較高 3．適宜高速、高剛度、高精度。 1．軸向剛度較高； 2．預(yù)拉伸安裝時(shí)，須加載荷較大，軸承壽命比方案 2低； 3．適宜中速、精度高，并可用雙推 — 單推組合。以下列出了四種典型支承方式及其特點(diǎn)。 、滾珠絲杠副傳動(dòng) 5. 滾珠絲杠副的安裝 絲杠的軸承組合及軸承座、螺母座以及其它零件的連接剛性，對(duì)滾珠絲杠副傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度和精度都有很大影響，需在設(shè)計(jì)、安裝時(shí)認(rèn)真考慮。 (2). 精度等級(jí) — 82《 滾珠絲杠副精度》 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定分為六個(gè)等級(jí)： C、 D、 E、 F、 G、 H。 （ 2）要特別注意減小絲杠安裝部分和驅(qū)動(dòng)部分的間隙，這些間隙用預(yù)緊的方法是無法消除的，而它對(duì)傳動(dòng)精度有直接影響。應(yīng)用該方法消除軸向間隙時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)： （ 1）預(yù)緊力大小必須合適，過小不能保證無隙傳動(dòng)；過大將使驅(qū)動(dòng)力矩增大，效率降低，壽命縮短。如果這時(shí)作用有外力 ，則螺母A從 X點(diǎn)向 X1點(diǎn)、螺母 B從 X點(diǎn)向 X2點(diǎn)移動(dòng)由于和成正比關(guān)系，假設(shè)其比例系數(shù)為 k，則有 ，并且螺母 A和 B的變形量分別為： 由于在外力作用下螺母 A和 B的變形量相同（方向相反），所以 aoFaF3/2aoao kF??3/2AA kF??3/2BB kF??BaoaoA ???? ???、滾珠絲杠副傳動(dòng) 而且，當(dāng)僅有外力 作用時(shí)， 隨著 的增加使 接近零時(shí)，則外力幾乎全被螺母 A吸收。 ）； — 鋼球直徑（ mm）； — 單個(gè)鋼球所受載荷（ N）； — 鋼球數(shù)； — 和精度、結(jié)構(gòu)有關(guān)的系數(shù)。 絲杠側(cè)螺母?jìng)?cè)絲杠側(cè)螺母?jìng)?cè)承載滾珠 間隔鋼球、滾珠絲杠副傳動(dòng) (3) 單螺母預(yù)緊原理（偏置導(dǎo)程法） 偏置導(dǎo)程法原理如上圖所示，僅僅是在螺母中部將其導(dǎo)程增加一個(gè)預(yù)壓量 Δ，以達(dá)到預(yù)緊的目的。 、滾珠絲杠副傳動(dòng) (1) 雙螺母預(yù)緊原理 根據(jù)墊片厚度不同分成兩種形式，當(dāng)墊片厚度較厚時(shí)即產(chǎn)生 “ 預(yù)拉應(yīng)力 ” ，而當(dāng)墊片厚度較薄時(shí)即產(chǎn)生 “ 預(yù)壓應(yīng)力 ” 以消除軸向間隙。滾珠絲杠副的軸向間隙是承載時(shí)在滾珠與滾道型面接觸點(diǎn)的彈性變形所引起的螺母位移量和螺母原有間隙的總和。 滾珠絲杠副中滾珠的循環(huán)方式有 內(nèi)循環(huán) 和 外循環(huán) 二種。 （ 8）制造工藝復(fù)雜 滾珠絲桿和螺母等零件加工精度、表面粗糙度要求高，故制造成本較高。 （ 6）可靠性高 潤(rùn)滑密封裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便。因此可達(dá)到較高的定位精度和重復(fù)定位精度。壽命約為滑動(dòng)絲桿副的4~10倍以上。啟動(dòng)時(shí)無沖擊，預(yù)緊后可消除間隙產(chǎn)生過盈，提高接觸剛度和傳動(dòng)精度。 滾珠絲杠副傳動(dòng)與滑動(dòng)絲杠副傳動(dòng)或其它直線運(yùn)動(dòng)副相比，有下列特點(diǎn)： （ 1）傳動(dòng)效率高 一般滾珠絲杠副的傳動(dòng)效率達(dá)90％ ~95％，耗費(fèi)能量?jī)H為滑動(dòng)絲桿的 1/3。為了在滾珠與滾道之間形成無間隙甚至有過盈配合，可設(shè)置預(yù)緊裝置。絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)滾珠沿螺紋滾道滾動(dòng)。 、同步帶傳動(dòng) (2)．同步帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算步驟 設(shè)計(jì)同步帶傳動(dòng)的已知條件為： Pm 需要傳遞的名義功率； n n2 主從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速或傳動(dòng)比； (a) 確定帶的設(shè)計(jì)功率； (b) 選擇帶型和節(jié)距； (c) 確定帶輪齒數(shù)和節(jié)圓直徑； (d) 確定同步帶的節(jié)線長(zhǎng)度、齒數(shù)及傳動(dòng)中心距； (e) 校驗(yàn)同步帶和小帶輪的嚙合齒數(shù)； (f) 確定實(shí)際所需同步帶寬度； (g) 帶的工作能力驗(yàn)算。 在正常的工作條件下，同步帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是在不打滑的條件下，保證同步帶的抗拉強(qiáng)度。 (c) 帶齒的磨損 原因是帶齒與輪齒的嚙合干涉、帶的張緊力過大等。 、同步帶傳動(dòng) 4. 同步帶的設(shè)計(jì)計(jì)算 (1)．失效形式和計(jì)算準(zhǔn)則 同步帶傳動(dòng)主要失效形式有： (a) 承載繩斷裂 原因是帶型號(hào)過小和小帶輪直徑過小等。 、同步帶傳動(dòng) 2. 同步帶傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn) (1)．工作時(shí)無滑動(dòng)，有準(zhǔn)確的傳動(dòng)比 (2)．傳動(dòng)效率高，節(jié)能效果好 (3)．傳動(dòng)比范圍大，結(jié)構(gòu)緊湊 (4)．維護(hù)保養(yǎng)方便，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低 (5)．惡劣環(huán)境條件下仍能正常工作 、同步帶傳動(dòng) 3. 同步帶的結(jié)構(gòu)和尺寸規(guī)格 (1)．同步帶結(jié)構(gòu) 如下左圖所示，同步帶一般由承載繩、帶齒、帶背