高速直線導(dǎo)軌
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直線運動,，在我們的日常生活環(huán)境和工作環(huán)境中幾乎無所不在,。從工業(yè)技術(shù)的角度來看,，直線運動有如下幾個衡量指標：剛性，精度和速度,；不同的應(yīng)用場合,，對直線運動有不同的要求；比如機床行業(yè),，對直線運動的主要要求是剛性和精度,，用來實現(xiàn)精密的運動軌跡控制；自動上下料,，對直線運動的主要要求是速度和剛性,，用來實現(xiàn)快速的點到點的點位控制，這就需要用到高速直線導(dǎo)軌,。
目前,，全世界范圍內(nèi)，用來實現(xiàn)直線運動的直線導(dǎo)軌,，主要是滾珠直線導(dǎo)軌和滾輪直線導(dǎo)軌,。滾珠直線導(dǎo)軌，主要應(yīng)用在高剛性和高精度的應(yīng)用場合,，比如機床行業(yè),；而滾輪直線導(dǎo)軌，主要應(yīng)用在要求高速的工廠自動化項目中,，其最高線速度可超10m/s,，是高速直線導(dǎo)軌的典型代表。
一：滾輪直線導(dǎo)軌的高速特性：
在很多工廠自動化的項目中,，并不需要機床行業(yè)要求的高剛性和高精度,，要求的是適當精度和剛性條件下的高速度，滾輪直線導(dǎo)軌就非常適合這種應(yīng)用,。HEPCO滾輪直線導(dǎo)軌是通過V型軸承在V型導(dǎo)軌面上,，或者外球面滾輪軸承在方型導(dǎo)軌面上滾動實現(xiàn)的高速直線運動；滾輪直線導(dǎo)軌在自動上下料,，桁架機械手等工廠自動化的項目中得到了廣泛的應(yīng)用：0 A# M. X9 m: Y
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HEPCO高速直線導(dǎo)軌的如下特性,，使得其適合線速度超10米每秒的高速應(yīng)用：
1 滾輪軸承的精度等級為P4，有些精度指標達P2,，游隙得到了精確的控制,，確保滑塊高速運行時的平穩(wěn)性,。
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/ \# t+ C. L& p6 A 2 滾輪軸承外圈的V型槽面或圓弧滾道面,，經(jīng)過表面淬硬,，硬度達HRC60,；導(dǎo)軌表面也經(jīng)過表面淬硬,，硬度達HRC60；這樣可確保高速運行情況下,，導(dǎo)軌的長使用壽命,。
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3 導(dǎo)軌采用了表面淬硬工藝，芯子依然是軟的,；所以導(dǎo)軌的剛性和韌性得到了很好的平衡,。適合頻繁加減速的高速應(yīng)用。
4 滾輪軸承采用了精密的密封工藝和高品質(zhì)的潤滑脂,，高速運行時,，滾動體和滾道之間的潤滑依然充分，并進行了良好的散熱,；這樣才可保證滾輪軸承的終生免維護,。
5 滾輪軸承和導(dǎo)軌之間的滾動，是在開放的空間中進行的,，而不是在一個密閉的小空間里進行的,，這很好地解決了高速運行時的散熱問題。
基于同樣原理的滾輪圓弧導(dǎo)軌,，同樣具有優(yōu)秀的高速運行性能,，最高圓周運行線速度可超5米每秒：
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二：滾珠直線導(dǎo)軌的高速應(yīng)用適應(yīng)性：
滾珠直線導(dǎo)軌，不是很適合高速應(yīng)用,，如下是從產(chǎn)品設(shè)計的角度出發(fā)的分析：
滾珠直線導(dǎo)軌的滾動導(dǎo)軌副具有傳動效率高,，承載能力和動靜剛度均較高的特點，故廣泛應(yīng)用于各行各業(yè),。導(dǎo)軌和滑塊的圓弧滾道均經(jīng)過淬火和精磨,；鋼球從導(dǎo)軌和滑塊的承載滾道通過后，進入反向器的卸載滾道,，從而實現(xiàn)鋼球的無限循環(huán)運動和滑塊的往復(fù)直線運動,，如下圖所示：
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滑塊快速移動時，鋼球從承載滾道進入方向器,，然后再進入滑塊的反向孔中,。鋼球在反向器中的運動，沿著180度的半圓弧運動,，不停地改變運動方向,，直到最后完全實現(xiàn)反向運動；反向孔的壁不停地施加阻力于鋼球上,，促使其改變運動方向,。不管速度快慢，鋼球一直對反向器有沖擊。如果速度很快,，那對方向器的沖擊就會太大,，不但反向器的損耗加快，而且會產(chǎn)生很大的噪音,。 n& I; w- x h6 U2 t
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鋼球和導(dǎo)軌間的接觸角為45度,，故鋼球運轉(zhuǎn)時的自轉(zhuǎn)軸線的空間方向不斷變化，無定向規(guī)律可循,；根據(jù)理論力學(xué)原理,，這種運動會產(chǎn)生陀螺力矩，陀螺力矩將使鋼球沿著滾道滑動,。高速運動時,，這種滑動效應(yīng)非常顯著，會產(chǎn)生很大的滑動摩擦力,，噪音將非常巨大,，滾道的損耗將加快。
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. f% T* f8 ~ Q6 z高速應(yīng)用時,，散熱是非常重要的,。滾珠直線導(dǎo)軌的諸多滾珠，是在一個密閉的腔體里,，在滾道上滾動的,，不容易散熱；散熱不好,，會導(dǎo)致滑塊的預(yù)緊力變大,，使得運行阻力加大甚至卡死。
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上述特點,，使得滾珠直線導(dǎo)軌不是很適合高速的應(yīng)用場合,，除了損耗快之外，噪音還很大,。
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樓主: 邋遢xy
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發(fā)表于 2013-11-2 09:38:09
