1. 機(jī)電一體化系統(tǒng)對(duì)支承部件的要求
常用的支承部件主要有軸承、導(dǎo)軌和機(jī)身 (或基座) 等。
機(jī)電一體化系統(tǒng)對(duì)支承部件的要求是:精度高、剛度大、熱變形小、抗振性好、可靠性高,并且有良好的摩擦特性和結(jié)構(gòu)工藝性。
2.、回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)支承
回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)支承主要指滾動(dòng)軸承、動(dòng)、靜壓軸承、磁軸承等各種軸承。它的作用是支承作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的軸或絲杠。
3. 直線運(yùn)動(dòng)支承
(1) 概述
直線運(yùn)動(dòng)支承主要指直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌副,它的作用是保證所支承的各部件(如工作臺(tái)、尾座等)的相對(duì)位置和運(yùn)動(dòng)精度。因此,對(duì)導(dǎo)軌副的基本要求是:導(dǎo)向精度高、剛度大、耐磨、運(yùn)動(dòng)靈活和平穩(wěn)。
機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的導(dǎo)軌有滑動(dòng)導(dǎo)軌、滾動(dòng)導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌。
(2)塑料導(dǎo)軌
是在滑動(dòng)導(dǎo)軌上鑲裝塑料而成的。
常用的塑料導(dǎo)軌材料有以下三種:
1)塑料導(dǎo)軌軟帶
2)金屬塑料復(fù)合導(dǎo)軌板
3)塑料涂層
(3)滾動(dòng)導(dǎo)軌
是在作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩導(dǎo)軌面之間加入滾動(dòng)體,變滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦的一種直線運(yùn)動(dòng)支承。
1)分類
a. 按滾動(dòng)體形式不同分:滾珠導(dǎo)軌、滾柱導(dǎo)軌、滾針導(dǎo)軌
(a)滾珠導(dǎo)軌 (b)滾柱導(dǎo)軌 (c)滾針導(dǎo)軌
圖1 滾動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)形式
b. 按滾動(dòng)體的循環(huán)方式,分滾動(dòng)體不循環(huán)式導(dǎo)軌和滾動(dòng)體循環(huán)式導(dǎo)軌。
2) 直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副:由導(dǎo)軌和滑塊組成。
3) 滾動(dòng)導(dǎo)軌塊
4) 直線運(yùn)動(dòng)球軸承及其導(dǎo)軌副
有三種結(jié)構(gòu)形式:
標(biāo)準(zhǔn)型(zx)
調(diào)整型(zx-t)
開(kāi)放型(zx-k)
(a)標(biāo)準(zhǔn)型 (b)調(diào)整型 (c)開(kāi)放型
圖2 直線運(yùn)動(dòng)球軸承結(jié)構(gòu)形式
4. 機(jī)身
機(jī)身包括床身、立柱、底基 (基座)、支架、工作臺(tái)等支承件。
特點(diǎn):尺寸較大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
作用:支承和連接一定的零部件之間保持規(guī)定的尺寸和形位公差要求。
(1)機(jī)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1) 保證剛度
在設(shè)計(jì)時(shí),可從通過(guò)合理布置肋板和加強(qiáng)肋來(lái)提高剛度。其效果較之增加壁厚更為顯著。肋板按布置形式可分為縱向肋板、橫向肋板和斜置肋板三種。
2) 減少熱變形
a 減少發(fā)熱
b 控制溫升
c 選擇熱變形小的結(jié)構(gòu)形式
3) 提高抗振性
措施:
提高系統(tǒng)的靜剛度
增大阻尼
調(diào)整構(gòu)件的質(zhì)量和自振頻率
4) 良好的結(jié)構(gòu)工藝性
支承件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)同時(shí)考慮機(jī)械加工工藝性和裝配工藝性。
5) 結(jié)構(gòu)造型
外觀造型新穎、比例協(xié)調(diào)、色彩和諧美觀大方的產(chǎn)品將給人以美的享受。
(2)材料和熱處理
機(jī)身的材料,應(yīng)具有較高的強(qiáng)度、剛度、吸振性和耐磨性,并具有良好的鑄造或焊接工藝性,還希望成本較低。
1)鑄鐵
鑄鐵熔點(diǎn)低、鑄造性能好,易成型為各種復(fù)雜形狀。
2)低碳鋼板
由低碳鋼板焊接接成的構(gòu)件,其彈性模量比鑄鐵件大,在承受同樣的載荷時(shí),壁厚可以比鑄件薄,因而質(zhì)量小。
3)花崗石
近年來(lái),國(guó)內(nèi)外采用花崗石制造基座、支承件以及各種梁日益廣泛。