由图可知,A点运动方向为垂直向上。 沿水平方向运动。
3.2臂杆的设计
3.2.1臂杆轴承的载荷和运用
在升降台的臂杆交叉处需安装一对轴承。滚动轴承配合选择分好几类,在负荷类型方面分为定向负荷、旋转负荷、摆动负荷,升降台的臂杆间轴承受到的是摆动负荷,作用在轴承上的合成径向负荷在一定区域内相对摆动。
在轴承配合的选择方面,套圈受摆动负荷时,选择其配合的松紧程度,一般与受旋转负荷的配合相同或稍松些。
关于轴承的负荷,负荷的大小可用径向负荷F 和额定动负荷C 的比值来区分,当F ≤0.07C时称轻负荷;当0.07C<F ≤0.15C时称正常负荷;当F >0.15C时称重负荷。轴承在重负荷与冲击负荷作用下,套圈易产生变形,配合面受力不均匀,引起配合松动。因此,负荷越大,过盈量应选得越大。受冲击负荷应比平稳负荷选用较紧的配合。在世博站台机构中,展台负荷并不大,过盈量并不大,且使用深沟球轴承。
3.2.2臂杠铰接处的轴承搭配方法
臂杆在运动中受到铰链的约束,不同形式的铰接将会对展台的升降产生不同的结果。
方案一(如图3.4)
图3.4方案一
这种形式的铰接最为简单,将销直接与臂杆孔连接,它所能承受的径向力与轴向力相对较小,但由于销与孔的直接接触以及两臂杆面的贴合,这样磨损较为严重,不推荐使用。
方案二(如图3.5)
采用滚动轴承,推力球轴承与轴的组合方式。一对深沟球轴承承受着径向力,而在这对深沟球轴承中间的推力球轴承承受轴向力的同时,避免了两臂杆面的直接接触,减少了磨损。故采用此方案。
图3.5方案二
3.3滚珠丝杠固定形式的种类及确定
3.3.1滚珠丝杠固定形式的种类
世博展台传动机构获得高的传动精度,除了滚珠丝杠副本身的刚度外,滚珠丝杠的正确安装及支撑结构也非常重要。滚珠丝杠副作为数控机床关键功能部件之一,它的安装形式一般有4种:
(1)一端固定,一端游动:适用于中转速、高精度的场合。该形式一端由一对轴承约束轴向和径向自由度,另一端由单个轴承约束径向自由度,负荷由一对轴承副承担,游动的单个轴承能防止悬臂挠度,并消化由热变形产生的应力。“固定—游动”型有时也被片面地叫做“双推-支承”。此形式结构较简单,效果良好,应用广泛。如图3.6
图3.6一端固定,一端游走型
(2)两端固定型:适用于高转速、高精度的场合。该形式两端分别分别由一对轴承约束轴向和径向自由度,负荷由两组轴承副共同承担。也可以使两端的轴承副承受反向预拉伸力,从而提高传动刚度。在定位要求很高的场合,甚至可以根据受力情况和丝杠热变形趋势精确设定目标行程补偿量,进一步提高定位精度。“固定—固定”型有时也被片面地叫做“双推-双推”,实际上由于径向力的存在几乎很少能用两个推力轴承作为固定端。由于此形式结构较复杂,调整较难,因此一般仅在定位要求很高时采用。如图3.7
图3.7两端固定型
(3)两端支承型:适用于中转速,中精度的场合。该形式两端分别设一个轴承,分别承受径向力和单方向的轴向力,随负荷方向的变化,分别由两个轴承单独承担某一方向的力。由于支承点随受力方向变化,定位可控性较低。此形式结构简单,受力情况较差,应用较少。如图3.8
图3.8两端支承型
(4)一端固定,一端自由型:适用于低转速,中精度,轴向长度短的场合。该形式一端由一对轴承约束轴向和径向自由度,另一端悬空呈自由状态,负荷均由同一对轴承副承担,并且需克服丝杠回转离心力(及水平安装时的重力)造成的弯矩。“固定—自由”型有时也被错误地叫做“双推-自由”。此形式结构简单,受力情况差,但在行程小、转速低时也经常用到。如图3.9 剪叉式立体展台的传动机构及其控制系统的设计+CAD图纸(7):http://www.youerw.com/jixie/lunwen_1360.html