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遨游者

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jumbone

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青島晨芯

jumbone 發(fā)表于 2023-2-6 17:28
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jumbone 發(fā)表于 2023-2-6 17:28
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大蘿卜

氣浮導(dǎo)軌基于氣體動(dòng)靜壓效應(yīng),，實(shí)現(xiàn)無(wú)摩擦和無(wú)振動(dòng)的平滑移動(dòng),。它具有運(yùn)動(dòng)精度高、清潔無(wú)污染等特點(diǎn),。因其誤差均化作用,，可用比較低的制造精度來獲得較高的導(dǎo)向精度。通常與伺服驅(qū)動(dòng),，傳感器組成閉環(huán)系統(tǒng),，實(shí)現(xiàn)高精度位移定位。氣浮導(dǎo)軌在測(cè)量?jī)x器,、精密機(jī)械中得到了廣泛的應(yīng)用

大蘿卜

超精密工作臺(tái)常用導(dǎo)軌有滾動(dòng)導(dǎo)軌,、靜壓導(dǎo)軌等，滾動(dòng)導(dǎo)軌的應(yīng)用己經(jīng)有好多年,，滾動(dòng)導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)精度達(dá)到微米級(jí),，摩擦因數(shù)可以降低到0.002至0.003。滾動(dòng)導(dǎo)軌的優(yōu)點(diǎn)是滾動(dòng)摩擦阻力小,，沒有滑動(dòng)導(dǎo)軌的爬行,、浮動(dòng)現(xiàn)象，但滾動(dòng)導(dǎo)軌的摩擦大,、抗震性差,、運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn),、壽命低，在應(yīng)用方面有所欠缺,。氣浮導(dǎo)軌相對(duì)于普通滾動(dòng)導(dǎo)軌有著如下的優(yōu)點(diǎn) [2]  ：
4 ^" ?% @' \1 r4 y(1)導(dǎo)軌面間是氣體潤(rùn)滑,，其摩擦系數(shù)極小(約為0.0005左右)，故驅(qū)動(dòng)功率可大大降低,；
7 v* }  m4 g/ a) C0 E(2)因系非接觸性摩擦,，故導(dǎo)軌磨損極小，壽命長(zhǎng),，能長(zhǎng)期保持制造精度,，減少了維修工作量；
) p/ H. _0 r* P. M% j0 K(3)氣膜具有誤差均化作用,，可提高導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)精度,；
9 Q, j. ~8 {; i: X' W2 a(4)氣膜厚度幾乎不受速度的影響，即使在極低速時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生爬行,，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),；
* U' ^/ a& f  o8 U. Z(5)幾乎不產(chǎn)生熱量，不會(huì)發(fā)生粘度變化,，無(wú)需添加冷卻措施,。

大蘿卜

氣浮導(dǎo)軌按工作原理分為兩種基本類型：空氣動(dòng)壓導(dǎo)軌和空氣靜壓導(dǎo)軌。動(dòng)壓型如圖1左圖所示,，兩個(gè)面相對(duì)移動(dòng)且間隙呈楔形,，沿移動(dòng)方向間隙逐漸變小。由于相對(duì)移動(dòng),，氣體因其黏性作用,，被拖帶壓入楔形間隙中，從而產(chǎn)生壓力,，構(gòu)成動(dòng)壓懸浮,。靜壓型如圖1右圖所示，是將外部的壓縮氣體,，通過節(jié)流孔導(dǎo)入間隙中,，借助其靜壓使之懸浮起來，節(jié)流孔的作用是當(dāng)間隙變化時(shí),，調(diào)整間隙內(nèi)的壓力,，從而使導(dǎo)軌具有剛度。氣浮導(dǎo)軌是由導(dǎo)軌和溜板組成的滑動(dòng)副,，導(dǎo)軌和溜板之間為氣膜潤(rùn)滑,。
+ D) M5 ~0 E/ r圖1
圖1
圖2
) T+ B, i$ C9 D8 K" Q: y& F- G圖2
+ D- ], O- p5 g: J開式靜壓導(dǎo)軌如圖2、圖3所示,，圖2左圖為平面型,，圖2右圖為平-V型，圖3左圖為雙三角型,，圖3右圖為平面回轉(zhuǎn)型,，它們具有如下特點(diǎn)：
圖3
圖3
(1)承受正向載荷的能力很大，承受偏載以及顛覆力矩的能力差,，不能夠承受反向載荷,；(2)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造以及調(diào)整方便,；(3)在當(dāng)導(dǎo)軌尺寸確定以后,，氣腔壓力就只由載荷決定，所以小載荷時(shí)氣膜剛度低,。
3 A) p0 B- X2 [. c4 J" r綜上所述,，開式靜壓導(dǎo)軌適用于偏載荷及顛覆力矩小，載荷均勻,，水平放置或者僅有小角度傾角的場(chǎng)合,。
閉式靜壓導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)件，除在其運(yùn)動(dòng)方向具有一個(gè)自由度外,，其余運(yùn)動(dòng)自由度都由導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)所約束,，故屬于幾何封閉。圖4所示為閉式靜壓導(dǎo)軌常用的幾何形式,，圖4中左1為側(cè)導(dǎo)軌在外側(cè)的平導(dǎo)軌,，左2為側(cè)導(dǎo)軌在同一導(dǎo)軌兩側(cè)的平導(dǎo)軌，左3為平面回轉(zhuǎn)導(dǎo)軌,，左4為菱形導(dǎo)軌,。
4 L7 `1 \6 ?9 Q- W圖4
圖4
) H( b9 k8 d; E" ~. M圖4中左1和左2的平導(dǎo)軌雖有相同的氣腔數(shù)，但對(duì)于側(cè)面間隙受熱變形的影響,，后者比前者小,，且克服了采用可變節(jié)流器時(shí)側(cè)面氣腔過長(zhǎng)的缺點(diǎn)。圖4中左3的菱形導(dǎo)軌特點(diǎn)是加工面少,，適用于載荷不太大,，運(yùn)動(dòng)件不太長(zhǎng)或回轉(zhuǎn)工作臺(tái)場(chǎng)合。
. f' T- e  A" j# M) P4 C閉式靜壓導(dǎo)軌具有如下特點(diǎn)：
(1)能夠承受正反向的載荷,，能夠承受偏載荷以及顛覆力矩的能力比較強(qiáng),；
(2)氣膜剛度較高，所以對(duì)導(dǎo)軌本身的結(jié)構(gòu)的剛度要求比較高,；
8 U3 k% a' g3 I4 F1 }(3)導(dǎo)軌制造及調(diào)整比較復(fù)雜,；
(4)為了減少功率的損耗，閉式靜壓導(dǎo)軌一般是采用不等面積氣腔的結(jié)構(gòu),。
) L8 K: {9 K/ z& b% c$ D& |0 V7 d同時(shí)氣浮導(dǎo)軌按安裝特征可以分為平面封閉型,、圓筒封閉型,、重力平衡型和真空預(yù)載荷型。


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. h) _/ l& T) V$ M2 h% ]6 T0 c% m平面封閉型 重力平衡型 真空預(yù)載荷型 圓筒封閉型
' J$ c) h7 [% h4 B  {: Q+ t9 Z& T(1)平面封閉型：在氣浮方向上設(shè)計(jì)一對(duì)方向相對(duì)的兩個(gè)氣膜,，形成氣膜預(yù)加載,。適用于高精度、高剛度,、大負(fù)載的導(dǎo)軌,。
. B$ {% A+ F5 S% y" S* j8 ](2)重力平衡型：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便,，但剛度低,，用于負(fù)載變動(dòng)較小的場(chǎng)合；
(3)真空預(yù)載荷型：用壓力氣體產(chǎn)生浮力,，形成懸浮狀態(tài),，用真空發(fā)生裝置產(chǎn)生真空以提高剛度，由于真空的吸附作用,，使得這種止推導(dǎo)軌具有雙向的剛度,，配上x、y兩向驅(qū)動(dòng),，可用單層結(jié)構(gòu),，實(shí)現(xiàn)二維運(yùn)動(dòng)，即開始結(jié)構(gòu)具有閉式特點(diǎn),，提高了工作臺(tái)的工藝性能,；
（4)圓筒封閉型：該導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但加工復(fù)雜,，圓柱形導(dǎo)軌得圓柱度和溜板的間隙由機(jī)械加工決定,，對(duì)加工工藝要求較高。而承載能力較小,，剛度差,，常用于輕載。
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