滑动导轨的比压计算.pdf

厂”,一“,一一?一亡。匕”一亡,一匕气?设计资料选编?乙。?。,。?。?,。滑动导轨的比压计算哈尔滨工业大学李 国伟导轨的磨损在很大程度上与导轨表面 的比压?单位面积上的压力?有关。导轨面的接触变形与比压又近似地成比例关 系。如果导轨的比压不大,分布又比较均匀,则导轨的磨损与接触变形也不大且分布较均匀,对导轨的工作精度影响也小。设计导轨时,在初步确定了导轨的形状和尺寸后,应计算作用在导轨上的力和力矩,这样便可求 出导轨面上比压的分布情况,判断设计是否合理。因此,由力名、几所产生的导轨比压扮导轨长度均匀分布?见图?。?,比压为?一器,、豁外加力和导轨上的比压为了便于计算,我们假设?导轨所在的机体是绝对刚体?导轨面上比压沿长度方向按直线规律分布,沿导轨面宽度方向比压相等?导轨面和加压面彼此均匀接触。通常作用在导轨上运动部件的力并不通过运动部件与导轨接触面的对称中心?即受偏心力?,因此导轨面上各处的比压不等。如图?所示,作用于工作台上式中?导轨接触长度?、?一导轨么?的宽度力矩五几尸与导轨且、?上的反力矩几,?斤?平衡,反 力矩 卫分,泌斤?在导 轨上产生的比压呈对顶的两个三角形分布?图?。、一降入。匕翻。刁、粤、冬一、,孚一?“?扭八?夕犷?赐,?扩导轨面?、?上 的最大比压为?、?、?户、了口、?通一刀一通一?一?一?一?一?一夕通?儿?刀二?会?青?尹二?物。?二二场十夕、?二几?导轨面?,?上的最小比压为?月?珊珊?,洲坦灿圳?厂己?以?拟。?。一几一彻,一青?“?,二?。一、一、二一音?“?导轨面上的平均比压为?。二?业竺姿些巴匕?图?、,丛护坐?里红?二压一乙?匹一?里乙?翌里?二压?乙?的偏心力凡?此处凡为切削力与重力沿?方向的 合力?到座标轴?、?的 距离为工尸、玲?以工作台的对称几何中心为座 标原点?,此时偏心力凡的作用与有下列?、?力系同时存在时的效果相同即?大小等于凡的假想力形作用在 对称轴线?轴上?绕?轴 作一个力偶,其力矩妈?凡凡。由于作用在?轴上的假想力烈在两条导轨面?、?上 的反力几、几作用在导轨接触线长度的中点上,从以上公式可以 看 出,偏心力几在导轨面上引起的实际反力凡,凡与假想的中心力只引 起的反力马,几相等,即凡?形,马?几,但着力点不在 导轨长度的中点上。求导轨比压时一般计算步骤为?求各导轨面上的反力凡、?计 算 外力作用下的总力矩巧,从?根据与与凡,凡判断导 轨面上比压分布图形并由此计算每条导轨上的反力矩 血五?求平均 比压?求最大比压。导轨面上可能出现的比压分布图形见表?。比压?团姆杀坦玉月脑娜昨?田区?毓念七盼澎送?袱纪彭砚?工?喊以峪峪?”二冠冠?“?、护尸 冲全?认认少 扉扉叫述巴侧侧熊熊熊熊?八八八雪?二瞥瞥。?、】十十全?弓心?尹尹尹尹翻翻辍辍辍、七?沪户?,?长?叫?诬升尸尸露里聋益益琶琶琶琶琶?。护?一一气土?几?、鬓霭豪共 暑暑众众众众众八八八龙?二二置 不?袱?闷闷世卜喇扭恻恻幼幼幼幼幼幼幼?之决同?圣圣扭侧扮占 心心目目目目目目目心心?才一一司邓竺?冬冬公公公公公公公公?肇澎帅皿婚婚民民民民民民民民民二 荟玉黔黔?气卜司?、,曰“?的的的敲敲敲敲敲敲敲?,?。帅?洲二卜卜十队、叫月?,耍鸳鸳参参参参参参?八八八篡遭二斌、份份牙七七偌 尽尽日日日日日日日日日日日俗俗俗钾岔只叫厂声声遥睿睿限渊渊之之之之之,?。澎玺职?常常常均黑黑?八八八墨幂盏引目 公公公言 界。考考考考考考考薰誉万摹摹摹长士竺竺驻驻驻驻驻驻驻纂霎会 参参参彩豁,幼幼幼幼幼幼幼幼幼叫叁叁弓弓弓弓弓弓弓弓弓尼匹匹裂裂裂裂裂裂裂裂裂,恻恻只只只只只只只只只 澎喇喇田田田田田田田田田盼盼侧侧?享享月?,?。闷?。沪尹?、?坪?干干。?盼含六六皿皿皿皿皿八八八八撰犯帐帐咚口?刁刁中撅石司。叹叹口口口口口“?纪纪袱袱钾暨一?乡、荡,?口八八仁口布户由几卜了了?叫叫八八八八澎厘叫?叫女?日帅闷?“昌昌鬓 雾翼辫辫口口口口口,?,闷?,出长?、卜言、畜产产众众拼月聋票二二若若若若若若若荡娜,日?举?锐只侧蒸 弓弓鹦鹦鹦鹦鹦鹦鹦墨臀?息鬓平平平口玉互工闰任阅不霍臼臼餐餐餐餐餐餐餐召百?蹬士士士长长,了期舰潺潺权权权权权权权娜八辍侧份份份嗜衅已招盔帅帅米米米米米米米昨心田事乞乞乞?闭甘你试试拐拐拐拐拐拐拐奚闷?吧吧 自自影影影影影月月月闷闷闷必必?鞘鞘争争争争争争心心心,?日日然率?翻翻翻翻翻翻翻翻翻翻翻巷巷茶刘 坎坎丸丸丸丸丸丸丸丸丸继获盛盛田田田田田田田田田 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二二?凡凡凡凡乙一?叮,?命命命命?一二?二二二?几?一?。希希希希望出现这种情况况况况反反反从?此习众众?一只?二?妈一?只一?马?力力力屿?妈妈、娜夕燕燕燕燕燕燕燕燕燕燕燕燕燕燕燕燕矩矩矩矩?近似计算时,力矩的的的乙。分分分分分配可按此式计算?酉酉己己己己己己己己己己己己己己己己寸寸青青青青青一?一?左?况况况况况况找?妈一妈妈注?表中各式用于计算矩形导轨。计算三角形导轨时,式中的导轨宽度要用 当量宽度?和实际导轨具有同样刚度的假想的矩形导轨的宽度?代替,表中的?用?代替。凸三角形导轨?,?“?“声,?型导轨?。?护?。式中?、?三角形导轨面宽度?,刀三角形导轨角度?参见表?的图?。见且?烈歇托夫机床零件计算?页图?。的分布形状和该导轨面所 受 的力矩万和力?有关。运动部件在总力矩妈作用下,作用在每条导轨上的力矩和运动部件的刚 度、受力情况及导轨的尺寸有关。在总力矩妈作用下两条导轨面上 可能出现 的比压分布图 形,出现的条件及反力矩的分配情况见表?。当导轨的比压为梯形分布时其最大比压小于二倍平均 比压,因此只需计算平均比压使其小于允许值。在重型机床的工作台上,工作台和工件的重量往往比切削力大,切削力产生的力矩很小,近似计算时可忽略不计。平均 比压可由作用于导轨上的垂直分力之和除以导轨的水平投影面积 来计算。燕尾导轨的受力计算燕尾导轨受力后比压的分布比较复杂,为便 于计算,可将燕尾导轨的受力状况分几种情况计算如下?作用力集 中在?平面上?玄为通过导轨长度 中点垂直于运动方向的平面?,即作用在运动部件上的力矩 诞少二?,从“?也可用于与惩不 大时的近?似计算?。设通过燕尾导轨两斜面 中点法线的交点为座标原点?见表?,则原点到导轨平面的距离?为?艺?尸?凡?凡由静力平衡条件?导轨上反力之和?凡一?乳?艺口?工刀?咭“土一石一凡?马?乙?,气宁儿石?一一巫补?式中?丑几?一导轨的高度寥寥凡凡几?凡?代?几召凡一?肠?,一二一为?戊?将凡,凡,凡,凡代入式?得、,?召?、?,皿云较大时刀几较小时图?燕尾导轨面上的比压分布图口气凡二?根据力矩卫沁的大小导轨有两种受 力 情况,导轨面的反力及运动部件的牵引力计算见表?。?运动部件只受办矩时燕尾导轨的受力计算。运动部件在垂直导轨上移动时在重力和牵引力作用下只受力矩?更乡?图?由图?巧?凡一?几?奄“?艺?普?号二 十?,、?由于燕尾导轨主导轨面(平面)宽度一般均相等,故导轨反力为,。1叽3_/。厂通=f刀二代 了.二万一一=于石才口-Z艺,41二 户王J、3!,闷闷闷阵阵阵阵阵卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜-叫叫卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜l了了了必必必瞬瞬瞬瞬瞬瞬瞬瞬瞬瞬瞬瞬一一一一网闷闷r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r乍乍、._ _ _一一司司2_._。二二乙十2。丫台厂若、石-一、,_、一若D一!廿t7)一乙._,I.二一心十艺。丫勺了乙。l石凡=p。二.弃一燕尾导轨的斜面可用两个垂直面代替,(8)即 图3 b的导轨可用 图3。的矩形导轨代替。压板当量宽度b l二b co s、,因此 在平面和斜面上比压 的分布是非常对称的。中性轴至长度中点的距 离X!可 按手一含 康邹邹日门,、丝些肖肖任任任月叼叼张张产 l l l彭彭萎萎一一、噜噜噜噜噜噜扩扩扩门一 耳耳 阅阅阅!l l l l l l l一二州州州刃刃刃圈圈圈圈圈圈圈圈圈硬硬】一一一嘴嘴七七七七r r r r r r rl l l l l l l月月月月/b,令1一(;一1-O/,、,_卜一.,_二_二.一丁花厂二-了.求出。囚此半导轨和一。,U、-石1十()-O/斜导轨上的最大比压为2巧卯击”=一万丁-一丁又-a(丁 一入曰艺/,P c、。二,2几心+劝(9)图3只受力矩卫,时燕尾导轨上的反力及比压分布图61表3燕尾导轨的受力计算口几二。,M,二0)月月几较大:月几去凡A,A=2为,一个平面和和月几较小:凡去凡A,两个平面c,d和和两两个斜面参加工作作一个斜面参加工作作受受受公公公公公公力力力帝帝!简简简简简简简简简简简简简简简图图图图扮扮忙忙忙忙忙忙忙忙忙忙 份份份份不不,.妙 J J J卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜!、I I I马马月月月月弋么么么么么么么么么!.叭少少水水水肠肠肠肠严严口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口叫叫叫叫叫叫叫叫叫叫、阵阵门门舞舞舞舞舞舞舞舞舞舞舞舞舞舞舞舞舞舞泛泛泛泛尸干竿!心心心心心心心心心 振 I I I口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口l l l命义义义二瑟瑟笼笼心心心心心心心心心心心心心l l l l l l 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7)式即可求得各导轨面反力。压板上的最大比压为2几_二、戈,、,一_二_、,、,式P凡u田公式一万(丽曲匕 刘出)求得。_.,_.,.,.一.,、,._二,、龙求燕尾并轨上猎阴上的旅 人比压 盯,入1用万,左J刃Bl u.、二/不.X,、u、一二一二丁e s夕、乙石/求 出。