Расчёт направляющих скольжения
Проводится по двум критериям:
на износостойкость. Определяется среднее давление, действующее на рабочие поверхности направляющих и сравнивается с дополнительными значениями.
на жёсткость. Определяется величина контактных перемещений рабочих граней и сравнивается с дополнительными значениями.
Последовательность расчёта
Выбирается расчётная схема.
Определяются силы зажима и моменты, действующие на направляющие. Внешними силами являются
,
тяговая сила Q,
вес подвижных узлов станка.Определяются нормальные реакции, действующие на рабочие грани.
Определяется среднее давление, действующее на каждую из рабочих граней:
Полученные значения сравниваются с допустимыми, которые в основном зависят от механизма направляющих и скорости движения подвижных узлов.
Определяется величина контактных перемещений рабочей грани
мкм
где,
- среднее давление действующее на
соответствующею грань;
с – коэффициент контактной податливости, определяемый экспериментально.
37. Расчёт Направляющие гидростатические (жидкостного трения)
Применяются в станках с высокими требованиями к точности и шероховатости обрабатываемых поверхностей.
«+» высокая чувствительность при позиционировании и отработке малых перемещений; отсутствие потери установки и скачкообразного движения при малых скоростях; практически неограниченной долговечности; высокая демпфирующая способность.
«–» сложная система подача масла под давлением в зону трения, его очистки к циркуляции; высокая чувствительность к погрешностям изготовления и сборки, а так же температурным деформациям.
Схема работы
Масло поступательно под давлением подаётся в зазор между подвижным и неподвижным узлом через полости, называемые карманами. Форма и количество карманов зависит в основном от площади сопрягаемых поверхностей и величины внешней нагрузки.
Критерии расчёта:
на несущею способность, под которой понимается максимальная внешняя нагрузка
,
которая может воспринимать подвижный
узел до соприкосновения сопрягаемых
поверхностей.на жёсткость:
где,
- изменение величины внешней нагрузки;
- соответственное
изменение толщины масляного слоя.
на расход масла, позволяющий определить требуемую производительность насоса;
на температуру масла, которая ограничивается предельно допустимыми температурными деформациями направляющих.
Аэростатические (газостатические направляющие)
В этом случае в зазоре между подвижным и неподвижным узлом подаётся сжатый воздух под давлением 0,2-0,4 МПа.
«+» очень низкое трение, нет необходимости в циркуляции воздуха, надёжная фиксация подвижного узла после прекращения подачи воздуха; отсутствие уплотнений.
«–» низкая нагрузочная способность, невысокая надёжность, склонность к автоколебаниям.
Применяется для точного позиционирования слабо нагруженных узлов, вспомогательных перемещений, при движении с особо высокими скоростями.
Основной критерий расчёта: на нагрузочную способность.