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1、2008年4月机床与液压Apr12008第36卷第4期MACHINETOOL&HYDRAULICSVol136No14滚动直线导轨的受力分析与载荷计算1,221姜大志,应强,孙俊兰(11盐城工学院机械学院,江苏盐城224003;21江南大学机械学院,江苏无锡214122)摘要:简要地叙述了滚动直线导轨副的应用场合,阐明了直线滚动导轨副的工作原理,并以滚动体为滚珠的单个滚动直线导轨副为分析模型,分析了滚动直线导轨副的内、外载荷的分布状态,建立了求解直线滚动导轨副在外载荷作用下的弹性变形的数学模型,通过此数学模型,可根据外载荷的大小求解出各滚动体所受的载荷,并求出各
2、滚动体的弹性变形量,继而推导出整个滑块的弹性变形量,其结论对滚动直线导轨的运动精度和寿命计算提供了理论依据。关键词:滚动直线导轨;载荷;弹性变形中图分类号:TH132文献标识码:A文章编号:1001-3881(2008)4-270-3AnalyseofLoadDistributionandLoadCalculationofLinearMotionRollingGuide1,221JIANGDazhi,YINGQiang,SUNJunlan(11YanchengInstituteofIndustryandTechnology,YanchengJiangsu2240
3、03,China;21SouthernYangtzeUniversity,WuxiJiangsu214122,China)Abstract:Theappliedsituationsoflinearmotionrollingguideweredescribed,theworkingprincipleoflinearballguidewasillu2minated.Akindoflinearmotionballguidewasusedtoanalyseitsinnerandouterloaddistributionandamathematicmodelwasbuil
4、t.Bythismathematicsmodel,loadandelasticitychangeforeachrollercanbecalculated,thenelasticitychangeforthewholecarriagecanbeeduced.Keywords:Linearmotionballguide;Load;Elasticitychange0引言道面之间的滚动体在保持器的维持下,在滚道内进行作为传动功能部件,滚动直线导轨副凭借其运动连续的循环运动,从而使滑块与导轨之间通过滚珠的阻力小、定位精度高、维护性好等特点,已逐步取代纯滚动来实现滑块与导轨
5、间的相对运动。滚动直线导了滑动导轨的主导地位,广泛应用于各类机电产品轨副是一种新型的作相对往复直线运动的滚动支承,中,特别是在速度、精度、维护性、可靠性等要求较以导轨和滑块间的滚动体滚动来避免导轨与滑块的直高的装置中使用,更能显示其独特的优越性。如精密接接触,以滚动磨擦代替了滑动磨擦。滚动直线导轨数控机床、高精度定位的医学仪器、房屋防震和车辆的摩擦系数为滑动导轨的1/50左右,这不仅可以提减震装置等。随着滚动直线导轨应用范围的日益广高滑块的运动速度、保证了滑块的运动精度,同时还泛,对其各种性能的研究工作也日趋深入。本文研究延长了滚动直线导轨副使用寿命。的内容是对
6、滚动直线导轨系统中的工作滑块进行受力分析、建模,并由此推导出相应的载荷计算方法和计算公式。1工作原理滚动直线导轨副主要由导轨、滑块、滚动体、保持器和端盖五大部分组成,其结构图如图1所示。导轨为支承部件,安装于工作机上;滑块作为移动部件,安装于导轨部件上;滚动体放置在轨道外侧轨道面与滑块内侧轨道面之间,保持器安装于各滚动体之图1滚动直线导轨副结构图间,等间距地隔开各滚动体;端盖则位于滑块得两端,起到防尘去屑的作用。工作中,滑块沿导轨做往2外载荷分析复的直线运动,位于导轨外侧两轨道面与滑块内侧轨滚动直线导轨在运动的过程中,主要受到两种载收稿日期:2007-06-06
7、作者简介:姜大志,男,生于1957年,江苏建湖人,博士,副教授,主要从事CAD/CAM、ERP等方面的研究工作,在核心期刊上先后发表论文二十多篇。电话:13196531097,0510-88856297。E-mail:jdzhi@1261com。第4期姜大志等:滚动直线导轨的受力分析与载荷计算·271·荷作用,一种载荷是以整个导轨作为一个受力体所受X轴的距离;liz为到的外部载荷;另一种载荷则是导轨内部各元件相互外载荷F到X轴作用时所受到的内部载荷。在对导轨副外部载荷的分的距离;b为工作析中,在对力和力矩向坐标原点简化时,由于外部载台厚度。荷所引起的导轨弹性变形
8、量与导轨的尺寸比较相对较
