王冲 毕业设计 打印版(10)

东北电力大学本科毕业设计论文

导轨类型 主要特点 应用 应用于各类精密机床、数控机床等 各种大型机床、精密机床的工作台 主要用于速度高、精度要求一般的机床主运动导轨 (1)运动灵敏度高、低速运动稳定性好，定位精度高 滚动导轨 (2)精度保持性好，磨损少、寿命长、移动轻便 (3)刚性和抗震性差，结构复杂，要求良好防护 (1)摩擦系数很小，驱动功率小 (2)低速运动平稳性好 静压导轨 (3)承载能力大，刚性、吸振性好 (4)需要一套液压装置，结构复杂、调整困难 (1)速度高，形成液体摩擦 (2)阻尼大、抗振性好 动压导轨 (3)结构简单，不需复杂供油系统，维护方便 (4)油膜厚度随载荷于速度而变化，影响加工精度，低速重载易出现导轨面接触

2.导轨形式的选择

磨床理想的进给机构导轨应为液静压导轨，但是这种导轨加工难度大，需要配备专门的恒温油箱，使用维护复杂。通过对经济性和制造难易程度的考虑，选用燕尾形滑导轨动。选用燕尾形导轨还考虑到整体结构的，由于横向进给机构和纵向进给结构的安装位置不是在正中，为了避免在运动过程中机床产生倾斜影响精度，所以最终确定选用燕尾形滑动导轨。

导轨间隙调整装置广泛采用镶条和压板，结构形式很多，设计时一般要求如下：调整方便，保证刚性，接触良好；镶条一般应放在受力较小一侧、如要求调整后中心位置不变，可在导轨两侧各放一根镶条；导轨长度较长（>120mm）时,可采用两根镶条在两端调节，使结合面加工方便，接触良好；选择燕尾导轨的镶条时，应考虑部件装配的方式，即便与装配[28]。

3.导轨材料与热处理

（1）导轨材料的要求和匹配

用于导轨的材料应具有良好的耐磨性、摩擦系数小动静摩擦系

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第4章 其他零部件的选取 数差小。加工和使用时产生的内应力小，尺寸稳定性好等性能。

表4-2 导轨材料匹配及其相对寿命

导轨材料及热处理 铸铁/铸铁 铸铁/淬火铸铁 铸铁/淬火钢 淬火铸铁/淬火铸铁 铸铁/镀铬或喷涂钼铸铁

塑料/铸铁

相对寿命 1 2～3 ﹥2 4～5 3～4 8

注：导轨材料前边为动导轨后边为固定导轨

导轨副应尽量由不同材料组成，如果选用相同材料，也应采用不同的热处理或不同的硬度。通常动导轨（短导轨）用脚软耐磨性低的材料，固定导轨（长导轨）用较硬和耐磨材料制造。

（2）导轨材料与热处理

机床滑动导轨常用材料主要是灰铸铁和耐磨铸铁。

灰铸铁通常以HT200或HT300做固定导轨，以HT150或HT200做动导轨。

导轨热处理：一般重要的导轨，铸件粗加工后进行一次时效处理，高精度导轨铸件半精加工后还需进行第二次时效处理。

常用导轨淬火方法：

高、中频淬火 淬硬层深度（1～2）mm。硬度（45～50）HRC。

mm，电接触加热自冷表面淬火，淬硬层深度（0.2～0.25）显微硬度600HM

左右。这种淬火方法主要用于大型铸件导轨。

4.2 离合器的选取

1.对离合器的基本要求

(1)接合平稳、分离彻底，动作准确可靠；

(2)结构简单、质量轻、外形尺寸小、从动部分转动惯量小； (3)散热好，接合元件耐磨损，使用寿命长； (4)操纵省力，调整、维修方便。

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东北电力大学本科毕业设计论文 2.分类及特性

表4-3 离合器的分类与性能

分类依据 类型 性能 按工作 原 理 传动转矩能力大，外形尺寸小，接合后主要从动件转速完全一致。不发热。嵌合式 在有转差下接合时有较大冲击，引起陡振和噪声。不宜有载接合和在高速接合。 接合过程主从动接合元件存在滑差，摩擦式 引起发热和功率损耗。有柔性，能在较大滑差下接合而无冲击。 人操纵，接合频率低，控制动作不准确 自动操纵，接合频率高，控制动作准自控式 确 操纵力不大不适宜大型离合器；反应机 械 慢不适宜接合频率高的离合器，也不能离合器 远距离操纵 操纵式 气 压 离合器 液 压 离合器 电 磁 离合器 操纵力范围为0.4～0.8MPa，离合迅速，适宜接合频率高的传动。可以远距离操纵。排气无污染 操纵力大（0.7～3.5MPa），操纵装置体积小而传递转矩大。适宜于有润滑装置的机械设备 操纵方便、接合迅速，可以并入控制回路实现自动控式。可以远距离操纵。 按实现离合动作的 方 式 按操纵 方 式

3.离合器的选取

为了优化设计结构，使得操纵方便，实现自动控制，远程操纵，迅速的实现接合，提高机床的生产效率，所以选用电磁式离合器。 4.电磁离合器的结构

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第4章 其他零部件的选取 125346

1—集电环 2—磁轭 3—线圈 4—压缩弹簧 5—联接环 6—衔铁

图4-1 电磁离合器

5.电磁离合器的工作原理

电磁离合器种类非常多，但工作原理只有一个，就是磁力线圈产生磁场，使主动和从动联接机构产生摩擦接合或者啮合，从而获得扭矩的传递。

摩擦接合一般为片式，有多片和单片。其优点为价格低，允许高速结合，分为干式和湿式，可以在有油和无油的环境中工作。

摩擦接合还有磁粉离合器，其工作原理为电磁的两极间填充有一种非常细的金属粉，当磁力线圈通电后，金属粉磁化联接主动和从动，这种离合器有明显的优点和缺点。优点是响应快，根据电流大小可实现精度的微调，缺点是温升高，价格贵。

啮合式电磁离合器，一般叫牙嵌式离合器。和单片磨擦式电磁离合器的原理及结构非常近似，只是结合方式为齿式啮合。该离合器的优点是转输扭矩大，没有积累误差，可以做分度和定位结合。缺点是不可以高速接合[29]。

4.3供油装置的选择

我们选择具有蓄能器的供油装置。它适用于主轴系统惯性较大及转速较高的机床或其它机械的主轴静压轴承。图4-2是该供油系统的原理图。

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1粗过滤器（铜丝布制成）；2交流电动机；3变量泵（也可采用定量泵）；4单向阀；5溢流气阀；6粗过滤器（线隙式滤油器）；7精过滤器（纸质过滤器等精密滤油器）；8是压力表；9是压力继电器（用以保证油泵启动并建立一定压力后，才能启动主轴）；10弹簧式蓄能器（保证在突然停电时，仍能有一定压力的油液供给主轴轴承，防止主轴与轴承磨损）

图4-2供油系统的原理图

在供油的元件选择中，与静压轴承使用性能关系较大的是润滑油过滤装置与过滤元件的选择以及油泵的选择。现分别介绍如下：

4.3.1润滑油过滤装置与过滤元件的选择

液体静压轴承供油油箱是密闭的，整个循环油路也是密封的。但是，由于使用过程中不可避免地在油液中存在着机械杂质，如棉纱，剥落的油漆，铁末等。为了保证静压轴承供油系统及静压轴承本身能正常工作，并使过滤后的润滑油内的杂质小于轴承间隙，因此，对润滑油的过滤必须十分重视。

1） 吸油过滤器

油泵吸入口的过滤器，采用封闭式的吸油过滤器。 2） 纸质滤油器

粗过滤器采用缝隙式过滤器。精过滤器的过滤精度应小于轴承

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