机电一体化作业(3)pdf
作业3 1. 按接触面摩擦性质，导轨副有哪些。 按接触面摩擦性质分：滑动导轨、滚动导轨、流体介质摩擦导轨、弹性摩擦导轨等。 2. 导轨副应满足的基础要求是什么。 机电一体化系统对导轨的基础要求： a) 导向精度高 b) 刚性好 c) 运动轻便平稳 d) 耐磨性好 e) 气温变化影响小 f) 结构工艺性好等。 对精度要求高的直线运动导轨，还要求： g) 导轨的承载面与导向面严格分开； h) 当运动件较重时．必须设有卸荷装置； i) 运动件的支承，一定要符合三点定位原理。 3. 导轨副截面形状有哪些，其各自特点。 三角形(分对称、不对称两类) ①该导轨在垂直载荷的作用下，磨损后能自动补偿．不会产生间隙，故导向精度较高。 ②压板面仍需有间隙调整装置。它的截面角度由载荷大小及导向要求而定，一般为90。 ③如果导轨上所受的力，在两个方向上的分力相差很大，应采用不对称三角形，以使力的 作用方向尽可能垂直于导轨面。 ④导轨水平与垂直方向误差相互影响，给制造、检验和修理带来困难。 燕尾形 ①此类导轨磨损后不能自动补偿间隙，需设调整间隙装置。 ②两燕尾面起压板面作用，用一根攘条就可调节水平与垂直方向的间隙。 ③高度小，结构紧密相连，能承受颠精力矩。 ④但刚度较差，摩擦力较大，制造、检验和维修都不方便。 ⑤用于运动速度不高，受力不大，高度尺寸受到限制的场合。 矩形 ①矩形导轨的特点是结构相对比较简单，制造、检验和修理方便，导轨面较宽，承载能力大，刚度 高，故应用广泛。 ②矩形导轨的导向精度没有三角形导轨高，磨损后不能自动补偿，须有调整间隙装置。 ③水平和垂直方向上的位置各不相关，安装调整均较方便。 ④在导轨的材料、裁荷、宽度相同情况下，矩形导轨的摩擦阻力和接触变形都比三角形导 轨小。 圆形导轨 ①制造方便，可达到精密配合。 ②但磨损后很难调整和补偿间隙。 ③圆柱形导轨有两个自由度，适用于同时作直线运动相转动的地方。若要限制转动。可在 圆柱表面开键槽或加工出平面，但不能承受大的扭矩，亦可采用双圆柱导轨。回转导轨 用于承受轴向载荷的场合。 4. 简述导轨副的调间隙法。 常用的调整方法有压板和镶条法两种方法。 对燕尾形导轨可采用镶条(垫片)方法同时调整垂直和水平两个方向的间隙。对矩形导轨可采 用修刮压板、修刮调整垫片的厚度或调整螺钉的办法来进行间隙的调整。 5. 导轨副的材料如何明智的选择。 导轨常用材料有铸铁、钢、非铁金属和塑料等。常使用铸铁—铸铁、铸铁—钢的导轨等。 铸铁：铸铁具有耐磨性和减振性好，耐热性高，易于铸造和切削加工，成本低等特点。 钢：高耐磨性，淬硬钢导轨的耐磨性比不淬硬铸铁导轨高5一l0倍。 非铁金属：铝青铜较好。 塑料：镶装塑料导轨具有耐磨性好(但略低于铝青铜)，抗振性能好，工作时候的温度适应范围广 (-200—+260℃)，抗撕伤能力强，动、静摩擦系数低、差别小，可降低低速运动的临界速度， 加工性和化学稳定件好，工艺简单，成本低等优点。 6. 提高导轨副的耐磨性有哪些措施。 (1)采用镶装导轨(2)提高导轨的精度与改善表面粗糙度(3)减小导轨单位面积上的压力(比压) 7. 简述滚动导轨副的类型及特点。 （1）滚动体不循环的滚动导轨副：滚动体不循环，因而行程不能太长；导轨结构相对比较简单，制 造容易，成本较低；但有时难以施加预紧力，刚度较低，抗振性能差；不能承受冲击 载荷。 （2）滚动体循环的滚动导轨副：滚动体循环，因而行程无限制；导轨结构较为复杂，装卸调整 不方便；有标准化的滚动导轨块。 （3） 滚动轴承导轨 ：摩擦力矩小，运动平稳、灵活。承载能力大。调节方便。导轨面积 小，加工工艺性好，能长久地保持比较高的精度。精度直接受到轴承精度的影响。 8. 简述旋转支撑的类型及特点。 按其相互摩擦的性质可分为: 滑动支撑：圆柱支撑、圆锥支撑、球面支撑、顶针支承。 滚动支撑：填入式滚珠支承、刀口支承。 弹性支撑： 气体(或液体)摩擦支承。 9. 图示圆柱支撑三种受力方式，给出摩擦阻力矩公式。 1 d d3 3 3 T f Pd/2(Ncm)0 T fQ 1 2 (Ncm) T fQa(Ncm)0 0 3 d d2 2 16 1 2 式中 P—径向载荷(N)； 式中: Q —轴向载荷(N)； 式中 a—轴端球面与止推面 d—轴颈直径(cm)； d1—轴肩直径(cm)： 的接触半径，其值按 f’—诱导摩擦系数。 d2—轴颈直径(cm) 赫兹公式确定： 1 1 a8.81 Q( )r(cm) 10. 轴系设计的基础要求是什么。 E E 轴系设计的基础要求：①旋转精度、②刚度、③抗振性、④热变形、 颈 推 ⑤轴上零件的布置。 11. 提高轴性能的措施是什么。 1．提高轴系的旋转精度： 主要措施有：（1）提高轴颈与架体(或箱体)支承的加工精度； （2）用选配法提高轴承装配与预紧精度； （3）轴系组件装配后对输出端轴的外径、端面及内孔通过互为基准进行精加工。 2. 提高轴系组件的抗振性： 主要措施有：（1）提高轴系组件的固有振动频率、刚度和阻尼 （2）消除或减少强迫振动振源的干扰作用。 （3）采用吸振、隔振和消振装置。 12. 简述铸造机座保证刚度措施。 ①合理选择截面形状和尺寸。 ②合理布置筋板和加强筋。 ③合理的开孔和加盖。 13. 铸造机座的材料有哪些，比较优缺点。 铸铁 优点：工艺性能好，易获得结构较为复杂的零件。内摩擦力大，阻尼作用大，动态刚性好， 有良好的抗振性，价格实惠公道。 缺点：需做木模，制造周期长，单件生产所带来的成本高，铸造易出废品，有时会生产缩孔、 气泡、沙眼，铸件的加工余量大，机加工费用大。 钢
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