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（毕业设计全套）立体仓库及巷式起重机的设计plc程序控制（打包下载）

能自动补偿或便于调整。.足够的刚度。运动件所受的外力，是由导轨面承受的，故导轨应有足够的接触刚度。为此，常用加大导轨面宽度，以降低导轨面比压设置辅助导轨，以承受外载。.温度变化影响小。应保证导轨在工作温度变化的条件下，仍能正常工作。.结构工艺性好。在保证导轨其它要求的前提下，应使导轨结构简单，便于加工测量装配和调整，降低成本。不同设备的导轨，必须作具体分析，对其提出相应的设计要求。必须指出，上述六点要求是相互影响的。.导轨设计的主要内容设计导轨应包括下列几方面内容.根据工作条件，选择合适的导轨类型.选择导轨的截面形状，以保证导向精度.选择适当的导轨结构及尺寸，使其在给定的载荷及工作温度范围内，有足够的刚度，良好的耐磨性，以及运动轻便和平稳.选择导轨的补偿及调整装置，经长期使用后，通过调整能保持需要的导向精度.选择合理的润滑方法和防护装置，使导轨有良好的工作条件，以减少摩擦和磨损.制订保证导轨所必须的技术条件，如选择适当的材料，以及热处理精加工和测量方法等。.导轨的结构设计滑动导轨基本形式三角形导轨该导轨磨损后能自动补偿，故导向精度高。它的截面角度由载荷大小及导向要求而定，般为。为增加承载面积，减小比压，在导轨高度不变的条件下，采用较大的顶角为提高导向性，采用较小的顶角。如果导轨上所受的力，在两个方向上的分力相差很大，应采用不对称三角形，以使力的作用方向尽可能垂直于导轨面。矩形导轨优点是结构简单，制造检验和修理方便导轨面较宽，承载力较大，刚度高，故应用广泛。但它的导向精度没有三角形导轨高导轨间隙需用压板或镶条调整，且磨损后需重新调整。燕尾形导轨燕尾形导轨的调整及夹紧较简便，用根镶条可调节各面的间隙，且高度小，结构紧凑但制造检验不方便，摩擦力较大，刚度较差。用于运动速度不高，受力不大，高度尺寸受限制的场合。圆形导轨制造方便，外圆采用磨削，内孔珩磨可达精密的配合，但磨损后不能调整间隙。为防止转动，可在圆柱表面开键槽或加工出平面，但不能承受大的扭矩。宜用于承受轴向载荷的场合。常用导轨组合形式三角形和矩形组合这种组合形式以三角导轨为导向面，导向精度较高，而平导轨的工艺性好，因此应用最广。这种组合有平组合棱平组合两种形式。平组合导轨易储存润滑油，低高速都能采用棱平组合导轨不能储存润滑油，只用于低速移动。见下图。为使导轨移动轻便省力和两导轨磨损均匀，驱动元件应设在三角形导轨之下，或偏向三角形导轨。矩形和矩形组合承载面和导向面分开，因而制造和调整简单。导向面的间隙用镶条调整，接触刚度低。见下图。双三角形导轨由于采用对称结构，两条导轨磨损均匀，磨损后对称位置位置不变，故加工精度影响小。接触刚度好，导向精度高，但工艺性差，四个表面刮削或磨削也难以完全接触，如果运动部件热变形不同，也不能保证四个面同时接触，故不宜用在温度变化大的场合。间隙调整为保证导轨正常工作，导轨滑动表面之间应保持适当的间隙。间隙过小，会增加摩擦阻力间隙过大，会降低导向精度。导轨的间隙如依靠刮研来保证，要废很大的劳动量，而且导轨经过长期使用后，会因磨损而增大间隙，需要及时调整，故导轨应有间隙调整装置。矩形导轨需要在垂直和水平两个方向上调整间隙。在垂直方向上，般采用下压板调整它的低面间隙，其方法有刮研或配磨下压板的结合面用螺钉调整镶条位置改变垫片的片数或厚度见图。在水平方向上，常用平镶条或斜镶条调整它的侧面间隙。见图下。圆形导轨的间隙不能调整。夹紧装置有些导轨如非水平放置的导轨在移动之后要求将它的位置固定，因而要用专用的锁夹紧装置。常用的锁紧方式有机械锁紧和液压锁紧。见下图。提高耐磨性措施导轨的使用寿命取决于导轨的结构材料制造质量热处理方法，以及使用与维护。提高导轨的耐磨性，使其在较长的时间内保持定的导向精度，就能延长设备的使用寿命。提高导轨耐磨性的措施有选择合理的比压单位面积上的压力成为比压，即公斤厘米式中作用在导轨上的力公斤导轨的支承面积厘米由上式可知，要减小导轨的比压，应减轻运动部件的重量和增大导轨支承面的面积。减小两导轨面之间的中心距，可以减小外形尺寸和减轻运动部件的重量。但减小中心距受到结构尺寸的限制，同时中心距太小，将导致运动不稳定。降低导轨比压的另办法，是采用卸荷装置，即在导轨载荷的相反方向，增加弹簧或液压作用力，以抵消导轨所承受的部分载荷。选择合适材料目前常采用的导轨材料有以下几种铸铁导轨与承导件或运动件铸成体，其材料常用灰口铸铁。它具有成本低，工艺性好，热稳定性高等优点。在润滑和防护良好的情况下，具有定的耐磨性。常用的是，硬度以较为合适。适当增加铸铁中含碳量和含磷量，减少含硅量，可提高导轨的耐磨性。若灰口铸铁不能满足耐磨性要求，可使用耐磨铸铁，如高磷铸铁，硬度为，耐磨性能比灰口铸铁高倍左右。若加入定量的铜和钛，成为磷铜钛铸铁，其耐磨性比灰口铸铁高两倍左右。但高磷系铸铁的脆性和铸造应力较大，易产生裂纹，应采用适当的铸造工艺。此外，还可使用低合金铸铁及稀土铸铁。钢要求较高的或焊接机架上的导轨，常用淬火的合金钢制造。淬硬的钢导轨的耐磨性比普通灰铸铁高倍。常用的有钢渗碳淬火和高频淬火。钢导轨镶接的方法有螺钉连接，应使螺钉不受剪切为避免导轨上有孔孔内积存赃物而加速磨损，般采用倒装螺钉。结构上不便于从下面伸入螺钉固定时，可采用如下图所示的方法。螺钉固紧后，将六角头磨平，使导轨上的螺钉孔和螺钉头之间没有间隙。用环氧树脂胶接，胶接面之间的间隙不超过.毫米。胶粘导轨具有定的胶接刚度和强度，尚有定的抗冲击性能，工艺简单，成本较低。塑料用聚四氟乙烯为基材，添加不同的填充剂作为导轨材料。它具有耐磨抗振以及动静摩擦系数低.，可消除低速爬行现象，在实际应用中取得良好的效果。热处理为提高铸铁导轨的耐磨性，常对导轨表面进行淬火处理。表面淬火方法有火焰淬火高频淬火和电接触淬火。润滑和防护润滑油能使导轨间形成层极薄的油膜，阻止或减少导轨面直接接触，减小摩擦和磨损，以延长导轨的使用寿命。同时，对低速运动，润滑可以防止爬行对高速运动，可减少摩擦热，减少热变形。导轨润滑的方式有浇杯油杯手动油泵和自动润滑等。导轨的防护装置用来防止切削灰尘等赃物落到导轨表面，以免使导轨擦伤生锈和过早的磨损。为此，在运动导轨端部安装刮板采用各种式样的防护罩，使导轨不外露等办法。结构尺寸的验算校核温度变化对导轨间隙的影响导轨在温度变化较大的环境中工作，应在选定精度和配合后，作导轨间隙验算。为了保证工作时不致卡住，导轨的最小间隙应大于或等于零，即。导轨的最小间隙用下式计算式中工作温度制造时温度包容件在时的最小尺寸被包容件在时的最大尺寸包容件材料的线膨胀系数被包容件材料的线膨胀系数为保证导向精度，导轨的最大间隙应小于或等于允许值，即导轨的最大间隙用下式计算式中包容件在时的最大尺寸被包容件在时的最小尺寸不自锁条件和导轨间隙计算当初定导轨的结构形式和尺寸后，应注意作用力的方向和作用点的位置，力求使导轨的倾斜力矩小，否则使导轨的摩擦力增大，磨损加快，从而降低导轨的灵活性和导向精度，甚至回使导轨卡住。其验算公式见下表。滚动导轨在承导件和运动件之间放入些滚动体滚珠滚柱或滚针，使相配的两个导轨面不直接接触的导轨，称为滚动导轨。滚动导轨的特点是摩擦阻力小，运动轻便灵活磨损小，能长期保持精度动静摩擦系数差别小，低速时不易出现爬行现象，故运动均匀平稳。因此，滚动导轨在要求微量移动和精确定位的设备上，获得日益广泛的运用。滚动导轨的缺点是导轨面和滚动体是点接触或线接触，抗振性差，接触应力大，故对导轨的表面硬度要求高对导轨的形状精度和滚动体的尺寸精度要求高。结构形式滚珠导轨图示为平截面的滚珠导轨双形截面的滚珠导轨和圆形截面滚珠导轨。由于滚珠和导轨面是点接触，故运动轻便，但刚度低，承载能力小。常用于运动件重量载荷不大的场合。滚柱滚针导轨滚柱导轨中的滚柱与导轨面是线接触，故它的承载能力和刚度比滚珠导轨大，耐磨性较好，灵活性稍差。如图，滚柱对导轨的不平度较敏感，容易产生侧向偏移和滑动，而使导轨的阻力增加，磨损加快，精度降低。滚柱的直径越大，对导轨的不平度越为敏感。当结构尺寸受限制时，可采用直径较小的滚柱，这种导轨称为滚针导轨。滚柱导轨支承为标准部件，具有安装润滑简单，调整防护容易等优点。其结构如图所示。由于滚柱在封闭的滚道内滚动，故可用于行程很大的导轨上。滚动导轨支撑本体滚柱导向片反射器滚柱导轨可采用标准的滚动轴承，装在偏心轴上，如图所示，以便于调整。其偏心量般取毫米。滚动导轨设计的般问题结构形式的选择滚动导轨按其结构特点，分为开式和闭式两种。开式滚动导轨用于外加载荷作用在两条导轨中间，依靠运动件本身重量即可保持导轨良好接触的场合。闭式导轨则相反。滚珠导轨的灵活性最好，结构简单，制造容易，但承载能力小，刚度低，常用于精度要求高运动灵活轻载的场合。滚柱针导轨刚度大，承载能力强，但对位置精度要求高。滚动导轨采用标准滚动轴承，结构简单，制造容易，润滑方便。宜用于中等精度的场合。为了增加滚动导轨的承载能力，可施预加载荷。这时刚度大，且没有间隙，精度相应提高，但阻尼比无预加载荷时大，制造复杂，成本高。故多用于精密导轨。选择长度般应在满足导轨运动行程的前提下，尽可能使导轨的长度短些。为防止滚动体在行程的极端位置时脱落，运动件的长度应为式中运动件或承导件的长度，计算时取较短者的长度毫米支承点的距离毫米在极端位置时的余量如下图。采用循环式的滚动导轨支承时，运动件的行程长度不受限制。滚动体尺寸和数目滚动体直径大，承载能力大，摩擦阻力小。对于滚珠导轨，滚珠直径增大，刚度增高滚柱导轨的刚度与滚柱直径无关。因此，如果不受结构的限制，应有限选用尺寸较大的滚动体。滚针导轨的摩擦阻力较大，且滚针可能产生滑动。所以尽可能不采用滚针导轨特别是滚针直径小于毫米时。当滚动体的数目增加时，导轨的承载能力和刚度也增加。但滚动体的数目不宜太多，过多会增加载荷在滚动体上分布的不均匀性，刚度反而下降。若滚动体数目太少，制造误差将会显著地影响运动件的导向精度。般在个滚动带归上，滚动体的数目最少为个。经验表明运动部件的重量，使滚柱单位长度上的载荷公斤厘米时对于滚珠导轨，在每个滚珠上的载荷为公斤时，为滚珠直径，毫米，载荷的分布比较均匀。在滚柱导轨中，增加滚柱的长度，可减小接触应力和增大刚度，但载荷分布的不均匀性也增大。对于钢制摸削导轨，滚柱导轨和直径之比.，对于铸铁导轨，可增大些滚柱直径般不小于毫米，滚针直径不小于毫米。滚动导轨刚度及预紧方法如图所示当工作台往复移动时，工作台压在两端滚动体上的压力会发生变化，受力大的滚动体变形大，受力小的滚动体变形小。当导轨在位置Ⅰ时，两端滚动体受力相等，工作台保持水平当导轨移动到位置Ⅱ或Ⅲ时，两端滚动体受力不相等，变形不致，使工作台倾斜角，由此造成误差。此外，滚动体支承工作台，若工作台刚度差，见下图，则在自重和载荷作用下产生弹性变形，会使工作台下凹有时还可能出现波浪形，影响导轨的精度。为减小导轨变形，提高刚度，除合理选择滚动体的形状尺寸数量和适当增加工作台的厚度外，常用预加载荷的办法来提高导轨的刚度。图所示的燕尾形滚动导轨，用移动导轨板获得并控制预加载荷。试验证明随着过盈量的增加，导轨的刚度开始急剧增加，达到定程度后，再增加过盈量，刚度