包裝機(jī)械模塊化設(shè)計(jì)及直線導(dǎo)軌系統(tǒng)
時(shí)間:2006-08-01 11:58:00來(lái)源:wangsl
導(dǎo)語(yǔ):?時(shí)至今日,對(duì)直線導(dǎo)軌系統(tǒng)的評(píng)價(jià)不再僅僅限于承載能力、剛度和精度等技術(shù)性指標(biāo)
時(shí)至今日,對(duì)直線導(dǎo)軌系統(tǒng)的評(píng)價(jià)不再僅僅限于承載能力、剛度和精度等技術(shù)性指標(biāo)。同樣重要的還有對(duì)污染物侵入的防范能力,最少的維護(hù)需求,以及連班運(yùn)行可靠性等方面。為了滿足諸如此類(lèi)的要求,就必須要有合適的密封系統(tǒng),潤(rùn)滑劑儲(chǔ)存腔和長(zhǎng)期潤(rùn)滑單元。
傳統(tǒng)的直線導(dǎo)軌系統(tǒng)不能全部滿足以上要求。其中一些是因?yàn)榧夹g(shù)上的原因而無(wú)法實(shí)現(xiàn),另一些則是由于考慮到生產(chǎn)成本的因素。因此人們針對(duì)一些具體的應(yīng)用領(lǐng)域設(shè)計(jì)了各種各樣的直線導(dǎo)軌系統(tǒng)來(lái)滿足要求。例如,在某些使用標(biāo)準(zhǔn)直線導(dǎo)軌的場(chǎng)合里,潤(rùn)滑劑量的不足會(huì)直接導(dǎo)致導(dǎo)軌壽命的顯著下降。在此,潤(rùn)滑劑就是導(dǎo)軌可靠運(yùn)行的一個(gè)關(guān)鍵因素。因此就應(yīng)該選擇較短的潤(rùn)滑劑補(bǔ)充周期,以防止導(dǎo)軌壽命因潤(rùn)滑不足而受損。
對(duì)于一些污染嚴(yán)重的應(yīng)用場(chǎng)合,設(shè)計(jì)上所要面對(duì)的則是完全不同的問(wèn)題。如果不能恰當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)好對(duì)滾道和滾動(dòng)體的防污物保護(hù),磨損的現(xiàn)象就會(huì)非常嚴(yán)重。
標(biāo)準(zhǔn)的直線導(dǎo)軌系統(tǒng)并不適合所有的應(yīng)用
對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的直線導(dǎo)軌系統(tǒng)的使用可歸納為兩點(diǎn):要么局限其使用的范圍;要么在—些使用中為其改裝合適的密封和潤(rùn)滑系統(tǒng),但做到這一點(diǎn)有難度。為了在面對(duì)各種各樣具體的運(yùn)用時(shí)有充分的配置選擇,就必須要在設(shè)計(jì)相關(guān)的設(shè)備元件時(shí)引入模塊化設(shè)計(jì)的概念。
在德國(guó)Homburg(Saar)的直線導(dǎo)軌工廠所生產(chǎn)的KUVE系列球滾動(dòng)體直線導(dǎo)軌系統(tǒng)便是模塊化設(shè)計(jì)理念的一個(gè)很好例子。這是一種四排滾子的直線導(dǎo)軌系統(tǒng),適合于機(jī)床制造領(lǐng)域中各種現(xiàn)有的直線導(dǎo)軌應(yīng)用。這種直線系統(tǒng)包括了一個(gè)帶球循環(huán)軸承的滑塊和一根導(dǎo)軌,滑塊在安裝時(shí)經(jīng)過(guò)了預(yù)負(fù)荷。根據(jù)不同的尺寸和設(shè)計(jì),這種直線系統(tǒng)可替代傳統(tǒng)的楔形導(dǎo)軌和滑動(dòng)導(dǎo)軌系統(tǒng)。
設(shè)計(jì)上的種種改進(jìn)使KUVE直線導(dǎo)軌系統(tǒng)具有超越傳統(tǒng)直線導(dǎo)軌的優(yōu)異性能,同時(shí)也保持了良好的性價(jià)比?,F(xiàn)在這種免維護(hù)的直線導(dǎo)軌系統(tǒng)經(jīng)選配,可適用于各種不同的應(yīng)用場(chǎng)合。
采用模塊化設(shè)計(jì)以求實(shí)現(xiàn)最佳的解決方案
現(xiàn)代的直線球循環(huán)軸承與導(dǎo)軌組件應(yīng)具備以下特性:高的靜負(fù)荷和動(dòng)負(fù)荷能力,高機(jī)械剛性和抗扭剛性,高運(yùn)行精度和定位精度,高加速度和運(yùn)行速度,優(yōu)良的防污物和抗環(huán)境干擾的密封性能,低磨損、低潤(rùn)滑要求和長(zhǎng)的維護(hù)間隔。通過(guò)設(shè)計(jì)優(yōu)化,它們應(yīng)易于融入到機(jī)床的設(shè)計(jì)中,維修替換時(shí)也有良好的兼容性,運(yùn)輸簡(jiǎn)便、易于安裝。
為了滿足這些要求,INA的工程師特別建立了設(shè)計(jì)規(guī)范,用以進(jìn)一步發(fā)展KUNE模塊化系統(tǒng),并已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了滿滾子和預(yù)負(fù)荷的型號(hào)。這種非常緊湊的直線導(dǎo)軌系統(tǒng)在各個(gè)方向都有非常高的承載能力,也能承受來(lái)自各個(gè)方向的力矩。這是因?yàn)榛瑝K中的四排循環(huán)球與滾道都是兩點(diǎn)接觸,每排的接觸角是450。
通過(guò)對(duì)直線導(dǎo)軌系統(tǒng)的受力變形進(jìn)行分析,改變外形曲線從而得到了系統(tǒng)最優(yōu)化的整體剛度。運(yùn)用這種方法,盡管設(shè)計(jì)出的直線導(dǎo)軌系統(tǒng)尺寸相對(duì)較小,但傳統(tǒng)直線導(dǎo)軌設(shè)計(jì)中使用實(shí)心鞍座所帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)都得以保留。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是在功能上把回球裝置與端片分開(kāi),這樣可以得到更好的運(yùn)行特性,更佳的抗外界干擾的能力以及簡(jiǎn)便的安裝。
無(wú)泄漏及良好的潤(rùn)滑
在此新的密封系統(tǒng)值得一提。它是由上側(cè)密封條和下側(cè)密封條(下側(cè)密封條位于V形槽內(nèi))組成,為滑塊提供了完美的密封保護(hù),并由此使整個(gè)直線導(dǎo)軌系統(tǒng)獲得很長(zhǎng)的使用壽命。另外,現(xiàn)在導(dǎo)軌上的螺栓孔也可用特殊的蓋片來(lái)密封。
INA的工程師還解決了另一個(gè)在傳統(tǒng)直線導(dǎo)軌系統(tǒng)上普遍存在的問(wèn)題,即充分潤(rùn)滑的問(wèn)題。新設(shè)計(jì)的滑塊內(nèi)部的潤(rùn)滑劑儲(chǔ)存腔使滑塊總運(yùn)行距離可以達(dá)到40000km。特殊的潤(rùn)滑劑分配道以及由潤(rùn)滑劑儲(chǔ)存腔所提供的額外潤(rùn)滑劑能保證導(dǎo)軌在任何安裝位置上都可得到充分的潤(rùn)滑。因此,維修的間隔時(shí)間增長(zhǎng)了,也保證了整個(gè)部件的連續(xù)運(yùn)行性能。特殊的刮片在各種條件下都能提供完美的密封效果。
一種完美的長(zhǎng)期運(yùn)行系統(tǒng)
在這里所討論的模塊化設(shè)計(jì)理念里,潤(rùn)滑系統(tǒng)和密封系統(tǒng)是其中最重要的組成模塊。這些模塊的設(shè)計(jì)靈活可變,使得在一些需要免維護(hù)的應(yīng)用中,可選用最佳的模塊配置方案,提供最理想的直線導(dǎo)軌系統(tǒng)。它們也保證了直線導(dǎo)軌可在嚴(yán)重污染的環(huán)境中工作,或使用在對(duì)潤(rùn)滑效果要求非常高的應(yīng)用中。
直線導(dǎo)軌系統(tǒng)的獨(dú)立模塊式設(shè)計(jì)保證了其能達(dá)到很長(zhǎng)的使用壽命,以及實(shí)現(xiàn)非常重要的免維護(hù)性能。此外其對(duì)周邊結(jié)構(gòu)也無(wú)特殊的要求。由于外形尺寸不受其他模塊變化的影響,所以其他模塊的改裝和更新工作可以隨時(shí)進(jìn)行,非常方便和經(jīng)濟(jì)。INA提供的KUVE模塊化直線導(dǎo)軌系統(tǒng)是一種附有大量可選配置的通用設(shè)計(jì)方案。
對(duì)于設(shè)計(jì)工程師和現(xiàn)實(shí)應(yīng)用來(lái)說(shuō),非常重要的是要了解,在不斷變化發(fā)展中,模塊化的結(jié)構(gòu)總是體現(xiàn)當(dāng)時(shí)的技術(shù)發(fā)展水平的,在經(jīng)過(guò)幾年使用后,設(shè)備中的模塊依然能兼容最新的技術(shù)發(fā)展。這要求機(jī)器和設(shè)備在設(shè)計(jì)之初就要有相對(duì)開(kāi)放的設(shè)計(jì)方案和具有前瞻性的設(shè)計(jì)考慮。
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