【正文】 塑料。但是，純聚四氟乙烯機械強度低，剛性差，極不耐磨。由于填充劑不同，就可得到不同性能的導軌材料。如果采用相同的材料，也應采用不同的熱處理，以使動、靜導軌的硬度不同，其差值一般在 FIB20～ 40范圍內，而且，最低硬度應不低于所用材料標準硬度值的下限。表面淬火方法有：火焰淬火、高頻淬火和電接觸淬火。 ? 高頻淬火是使導軌在高頻交變電磁場作用下，表面產生感應電流而加熱，然后冷卻。 ? 需進行高頻淬火的導軌面，其原始硬度不得低于 HB187，表面粗糙度應低于 Ra為 5μ m，表面不允許有過多砂眼、氣孔、疏松、夾雜等鑄造的缺陷，不應有尖角。高頻淬火后的變形量為 0. 1～ mm，應采用磨削加工，使其達到一定的精度要求。 ? 電接觸淬火是用一個通低電壓、大電流的銅滾輪和導軌表面瞬時接觸，利用接觸電阻熱加熱導軌表面，并憑鑄鐵導軌自身的熱傳導而迅速冷卻的一種淬火方法。 ? 電接觸淬火后的耐磨性不如高頻淬火，但比未淬火的灰口鑄鐵高 1倍以上。 第五節(jié) 導軌及支承件 3. 滾動導軌 在承導件和運動件之間放入一些滾動體（滾珠、滾柱或滾針），使相配的兩個導軌面不直接接觸的導軌，稱為滾動導軌。 缺點：結構相對復雜，剛度及承載能力較滑動導軌弱，對臟物敏感，需有良好防護。當導軌與滑塊作相對運動時，鋼球就沿著導軌上的經過淬硬和精密磨削加工而成的四條滾道滾動，在滑塊端部鋼球又通過返向裝置（返向器）進入返向孔后再進入滾道，鋼球就這樣周而復始地進行滾動運動。 ? 滾動直線導軌副的性能特點 滾動直線導軌的運動借助鋼球滾動實現(xiàn)，導軌副摩擦阻力小，動靜摩擦阻力差值小，低速時不易產生爬行。可將機床定位精度設定到超微米級。 ? 對于滑動導軌面的流體潤滑，由于油膜的浮動，產生的運動精度誤差是無法避免的。與之相反，滾動接觸由于摩擦耗能小，滾動面的摩擦損耗也相應減少，故能使?jié)L動直線導軌系統(tǒng)長期處于高精度狀態(tài)。 ? 采用滾動直線導軌的機床由于摩擦阻力小，可使所需的動力源及動力傳遞機構小型化，使驅動扭矩大大減少，使機床所需電力降低 80%，節(jié)能效果明顯。 滾動直線導軌副具有較好的承載性能，可以承受不同方向的力和力矩載荷，如承受上下左右方向的力 ,以及顛簸力矩、搖動力矩和擺動力矩。在設計制造中加以適當的預加載荷可以增加阻尼，以提高抗振性，同時可以消除高頻振動現(xiàn)象。 ? 傳統(tǒng)的滑動導軌必須對導軌面進行刮研，既費事又費時，且一旦機床精度不良，必須再刮研一次。 如前所述，由于滾珠在導軌與滑塊之間的相對運動為滾動，可減少摩擦損失。 滾動導軌的分類及結構 ? 按照滾動體形狀分類 滾珠式、滾柱式、滾針滾柱式 ? 按照滾動體運動方式分類 滾動體不作循環(huán)運動 滾動體作循環(huán)運動 第五節(jié) 導軌及支承件 3. 滾動導軌 第五節(jié) 導軌及支承件 滾珠導軌介紹 特點 滾珠與動靜導軌之間為 點接觸 優(yōu)點 結構簡單、制造容易、成本低 缺點 剛度差、抗震性差、承載力低 應用 輕載、小力矩 第五節(jié) 導軌及支承件 滾柱導軌介紹 特點 滾珠與動靜導軌之間為 線接觸 優(yōu)點 承載力是滾珠的 20— 30倍 剛度、抗震性均優(yōu)于滾珠 缺點 滾柱體對導軌不平度敏感、易 由于不平而產生側向偏移和側 向滑動，使導軌磨損加劇和降 低精度。 第五節(jié) 導軌及支承件 導軌阻尼起因于以下物理過程： ? 材料阻尼 ? 摩擦阻尼 ? 擠壓薄膜效應 第五節(jié) 導軌及支承件 4. 阻尼及其影響 影響導軌阻尼系數的因素： ? 表面壓力大小 ? 潤滑類型 ? 摩擦類型 導軌阻尼起因于以下物理過程： ? 材料阻尼 ? 摩擦阻尼 ? 擠壓薄膜效應 第五節(jié) 導軌及支承件 4. 阻尼及其影響 影響導軌阻尼系數的因素： ? 表面壓力大小 ? 潤滑類型 ? 摩擦類型 阻尼小 —— 啟動跟隨快 阻尼大 —— 抗振性能好 ? ? 支承件是機床的基礎構件，包括：床身、立柱、橫梁、搖臂、底座、刀架、工作臺、箱體和升降臺等尺寸及重量較大的零件 – 支承件是機床的基礎構件，包括： ? 床身、立柱、橫梁、搖臂、底座、刀架、工作臺、箱體和升降臺等尺寸及重量較大的零件 ——大件。 – 支承件是機床十分重要的構件。 – 保證精度 ? 各部件之間的相對位置精度和運動部件的相對運動軌跡的準確關系。 基本要求 ——重量比 ? 要求在規(guī)定的最大載荷作用下，變形量不得超過一定的數值。 ，包括： ? 較大的動剛度和阻尼； ? 與其它部件相配合，使整機的各階固有頻率不與激振頻率重合而產生共振； ? 不會發(fā)生薄壁振動而產生噪聲等。 ? 由于摩擦熱、切削熱等產生熱變形和熱應力； ? 在鑄造、焊接和粗加工過程中，會形成內應力，使支承件變形； ? 熱變形和內應力都將破壞部件間的相互位置關系和相對運動軌跡，影響加工精度。 第六節(jié) 并聯(lián)機構 并聯(lián)機構的特點 （ 1）剛度高 （ 2）移動部件質量輕，可獲得很高的動態(tài)特性容易實現(xiàn)高速、高加速度運動。 ? 數學模型可以簡化為由質量 彈簧 阻尼組成的二階力學模型。/()()ccccdJ T TdtddJ B T Td t d tT iT iJ d B d TJTi d t i d t iddi J J B iT Td t d t???????????? ? ???? ? ? ?? ? ? ? 不考慮剛度 注意轉動慣量、阻尼系數的折算 第七節(jié) 數學模型和設計要求 轉動慣量、阻尼系數的折算 第七節(jié) 數學模型和設計要求 考慮剛度 從動軸剛度為 K2， 則由于從動軸的變形所引起的彈性力： 122()Ki? ??折算到主動軸上為： 212()Kii? ??K2 第七節(jié) 數學模型和設計要求 考慮剛度 主動軸的力矩平衡方程： K2 2 211 1 2 1()( ) ( ( ) ) ( )KsJ s s s T sii?? ? ? ? ?從動軸的力矩平衡方程： 2 12 2 2 2 2 2 2()( ) ( ) ( ) ( ( ) )sJ s s B s s T s K si?? ? ? ? ? ? ?最后求出傳遞函數 第七節(jié) 數學模型和設計要求 與齒輪傳動情況分析過程一樣，但需注意以下不同點 絲杠螺母副的傳動比： 2 mhi Px????轉動與移動的對應關系： mJfTx ??????????二、參數設計要求 在設計機械傳動和支承導向部件時，除了常規(guī)的功能和強度，以及形位公差等有關靜態(tài)性能指標的參數外，有關 系統(tǒng)動態(tài)性能的參數設計 也十分重要。因此為避免機械系統(tǒng)由于彈性變形而使整個伺服系統(tǒng)發(fā)生結構諧振 ,一般要求系統(tǒng)的固有頻率 ωn要遠遠高于伺服系統(tǒng)的工作頻率。 ? 2 ．齒輪消隙的方法。 ? （二）計算 ? 1 ．齒輪系傳動比最佳分配條件。 P29 2．一直雙波諧波齒輪的柔輪齒數 Z1=200，剛輪齒數 Z2=202，波發(fā)生器 的轉速 nH＝ 600r/min，如圖所示。 P42 ? ① n２ ＝ nH（ Z2－ Z1） / Z2 ? n2＝ 600 2/202＝ (r/min) ② 傳動比 i，柔輪固定 ,剛輪從動時 ? i＝ Z2/（ Z2－ Z1）＝ 202/2＝ 101