2.轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)軌

在承導(dǎo)件和運(yùn)動(dòng)件之間放進(jìn)一些轉(zhuǎn)動(dòng)體(滾珠、滾柱或滾針)，使相配的兩個(gè)導(dǎo)軌面不直接接觸的導(dǎo)軌，稱為轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)軌。

轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)軌的特點(diǎn)是摩擦阻力小，運(yùn)動(dòng)輕便靈活;磨損小，能長(zhǎng)期保持精度;動(dòng)、靜摩擦系數(shù)差別小，低速時(shí)不易出現(xiàn)"爬行"現(xiàn)象，故運(yùn)動(dòng)均勻平穩(wěn)。因此，轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)軌在要求微量移動(dòng)和精確定位的設(shè)備上，獲得日益廣泛的運(yùn)用轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)軌的缺點(diǎn)是:導(dǎo)軌面和轉(zhuǎn)動(dòng)體是點(diǎn)接觸或線接觸，抗振性差，接觸應(yīng)力大，故對(duì)導(dǎo)軌的表面硬度要求高:對(duì)導(dǎo)軌的外形精度和轉(zhuǎn)動(dòng)體的尺寸精度要求高。

(1)結(jié)構(gòu)形式

滾珠導(dǎo)軌- 為V-平截面的滾珠導(dǎo)軌、雙V形截面的滾珠導(dǎo)軌和圓形截面滾珠導(dǎo)軌。由于滾珠和導(dǎo)軌面是點(diǎn)接觸，故運(yùn)動(dòng)輕便，但剛度低，承載能力小。常用于運(yùn)動(dòng)件重量、載荷不大的場(chǎng)合。

滾柱(滾針)導(dǎo)軌-滾柱導(dǎo)軌中的滾柱與導(dǎo)軌面是線接觸，故它的承載能力和剛度比滾珠導(dǎo)軌大，耐磨性較好，靈活性稍差。滾柱對(duì)導(dǎo)軌的不平度較敏感，輕易產(chǎn)生側(cè)向偏移和滑動(dòng)，而使導(dǎo)軌的阻力增加，磨損加快，精度降低。滾柱的直徑越大，對(duì)導(dǎo)軌的不平度越為敏感。

當(dāng)結(jié)構(gòu)尺寸受限制時(shí)，可采用直徑較小的滾柱，這種導(dǎo)軌稱為滾針導(dǎo)軌。滾柱導(dǎo)軌支承為標(biāo)準(zhǔn)部件，具有安裝、潤(rùn)滑簡(jiǎn)單，調(diào)整防護(hù)輕易等優(yōu)點(diǎn)。由于滾柱在封閉的滾道內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，故可用于行程很大的導(dǎo)軌上。

2)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)的一般題目

1)結(jié)構(gòu)形式的選擇:轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)軌按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分為開式和閉式兩種。開式轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)軌用于外加載荷作用在兩條導(dǎo)軌中間，依靠運(yùn)動(dòng)件本身重量即可保持導(dǎo)軌良好接觸的場(chǎng)合。閉式導(dǎo)軌則相反。滾珠導(dǎo)軌的靈活性最好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造輕易，但承載能力小，剛度低，常用于精度要求高、運(yùn)動(dòng)靈活、輕載的場(chǎng)合。滾柱(針)導(dǎo)軌剛度大，承載能力強(qiáng)，但對(duì)位置精度要求高。轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)軌采用標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)動(dòng)軸承，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造輕易，潤(rùn)滑方便。宜用于中等精度的場(chǎng)合。為了增加轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)軌的承載能力，可施預(yù)加載荷。這時(shí)剛度大，且沒有間隙，精度相應(yīng)進(jìn)步，但阻尼比無(wú)預(yù)加載荷時(shí)大，制造復(fù)雜，本錢高。故多用于精密導(dǎo)軌。

2)選擇長(zhǎng)度:一般應(yīng)在滿足導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)行程的條件下，盡可能使導(dǎo)軌的長(zhǎng)度短一些。為防止轉(zhuǎn)動(dòng)體在行程的極端位置時(shí)脫落，運(yùn)動(dòng)件的長(zhǎng)度應(yīng)為=l+2a+Smax/2

式中 L-運(yùn)動(dòng)件或承導(dǎo)件的長(zhǎng)度，計(jì)算時(shí)取較短者的長(zhǎng)度 (毫米)-支承點(diǎn)的間隔(毫米);a- 在極端位置時(shí)的余量;

采用循環(huán)式的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)軌支承時(shí)，運(yùn)動(dòng)件的行程長(zhǎng)度不受限制。轉(zhuǎn)動(dòng)體尺寸和數(shù)目:轉(zhuǎn)動(dòng)體直徑大，承載能力大，摩擦阻力小。對(duì)于滾珠導(dǎo)軌，滾珠直徑增大，剛度增高(滾柱導(dǎo)軌的剛度與滾柱直徑無(wú)關(guān))。因此，假如不受結(jié)構(gòu)的限制，應(yīng)有限選用尺寸較大的轉(zhuǎn)動(dòng)體。滾針導(dǎo)軌的摩擦阻力較大，且滾針可能產(chǎn)生滑動(dòng)。所以盡可能不采用滾針導(dǎo)軌(特別是滾針直徑小于 4 毫米時(shí))當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)體的數(shù)目增加時(shí)，導(dǎo)軌的承載能力和剛度也增加。但轉(zhuǎn)動(dòng)體的數(shù)目不宜太多，過多會(huì)增加載荷在轉(zhuǎn)動(dòng)體上分布的不均勻性，剛度反而下降。若轉(zhuǎn)動(dòng)體數(shù)目太少，制造誤差將會(huì)明顯地影響運(yùn)動(dòng)件的導(dǎo)向精度。一般在一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)帶回上，轉(zhuǎn)動(dòng)體的數(shù)目最少為 12 個(gè)。經(jīng)驗(yàn)表明:運(yùn)動(dòng)部件的重量，使?jié)L柱單位長(zhǎng)度上的載荷 4 公斤/厘米時(shí);對(duì)于滾珠導(dǎo)軌，在每個(gè)滾珠上的載荷為 p23 (d) 12 公斤時(shí)，(d 為滾珠直徑，毫米)，載荷的分布比較均勻在滾柱導(dǎo)軌中，增加滾柱的長(zhǎng)度，可減小接觸應(yīng)力和增大剛度，但載荷分布的不均勻性也增大。對(duì)于鋼制摸削導(dǎo)軌，滾柱導(dǎo)軌和直徑之比 d<1.5，對(duì)于鑄鐵導(dǎo)軌，//d 可增大些(滾柱直徑一般不小于 6 毫米，滾針直徑不小于4 毫米)。

3) 轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)軌剛度及預(yù)緊方法:

a) 當(dāng)工作臺(tái)往復(fù)移動(dòng)時(shí)，工作臺(tái)壓在兩端轉(zhuǎn)動(dòng)體上的壓力會(huì)發(fā)生變化，受力大的轉(zhuǎn)動(dòng)體變形大，受力小的轉(zhuǎn)動(dòng)體變形小。當(dāng)導(dǎo)軌在位置1時(shí)，兩端轉(zhuǎn)動(dòng)體受力相等，工作臺(tái)保持水平:當(dāng)導(dǎo)軌移動(dòng)到位置1或I時(shí)，兩端轉(zhuǎn)動(dòng)體受力不相等，變形不一致，使工作臺(tái)傾斜 a 角，由此造成誤差。此外，轉(zhuǎn)動(dòng)體支承工作臺(tái)，若工作臺(tái)剛度差見下圖，則在自重和載荷作用下產(chǎn)生彈性變形，會(huì)使工作臺(tái)下凹(有時(shí)還可能出現(xiàn)波浪形)，影響導(dǎo)軌的精度。

b) 為減小導(dǎo)軌變形，進(jìn)步剛度，除公道選擇轉(zhuǎn)動(dòng)體的外形、尺寸、數(shù)目和適當(dāng)增加工作臺(tái)的厚度外，常用預(yù)加載荷。

的辦法來進(jìn)步導(dǎo)軌的剛度。燕尾形轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)軌，用移動(dòng)導(dǎo)軌板獲得并控制預(yù)加載荷。試驗(yàn)證實(shí): 隨著過盈量的增加，導(dǎo)軌的剛度開始急劇增加，達(dá)到一定程度后，再增加過盈量，剛度不會(huì)明顯進(jìn)步牽引力隨著過盈量增加而增大，但在一定限度內(nèi)變化不大，過盈量超過一定值后，則急劇增加。因此，公道的過盈量應(yīng)使導(dǎo)軌剛度較好而牽引力不大。

4)技術(shù)要求:導(dǎo)軌的質(zhì)量取決于它的制造精度和安裝精度，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)使用要求，制定出轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)軌的若干技術(shù)條件，下列項(xiàng)目和數(shù)據(jù)可供參考:

兩導(dǎo)軌面間的不平度一般為 3 微米;

導(dǎo)軌不直度一般為 10-15 微米，精密的小于 10 微米。轉(zhuǎn)動(dòng)體的直徑差，對(duì)于一般的導(dǎo)軌，全部轉(zhuǎn)動(dòng)體的直徑差不大于 2 微米，每組轉(zhuǎn)動(dòng)體的直徑差不大于 1 微米對(duì)于精密導(dǎo)軌，全部轉(zhuǎn)動(dòng)體的直徑差不大于 1微米，每組轉(zhuǎn)動(dòng)體的直徑差不大于 0.5 微米:滾柱的錐度在滾柱長(zhǎng)度范圍內(nèi)，大小端直徑差小于 0.5-1 微米:表面光潔度通常應(yīng)刮研:在 25x25 厘米2內(nèi)，其接觸斑點(diǎn)為 20-25 個(gè)點(diǎn)，精密的取上限，一般的取下限。