求助气浮导轨资源

遨游者

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jumbone

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青岛晨芯

jumbone 发表于 2023-2-6 17:28
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青岛晨芯

jumbone 发表于 2023-2-6 17:28
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大萝卜

气浮导轨基于气体动静压效应，实现无摩擦和无振动的平滑移动。它具有运动精度高、清洁无污染等特点。因其误差均化作用，可用比较低的制造精度来获得较高的导向精度。通常与伺服驱动，传感器组成闭环系统，实现高精度位移定位。气浮导轨在测量仪器、精密机械中得到了广泛的应用

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超精密工作台常用导轨有滚动导轨、静压导轨等，滚动导轨的应用己经有好多年，滚动导轨的运动精度达到微米级，摩擦因数可以降低到0.002至0.003。滚动导轨的优点是滚动摩擦阻力小，没有滑动导轨的爬行、浮动现象，但滚动导轨的摩擦大、抗震性差、运动不平稳、寿命低，在应用方面有所欠缺。气浮导轨相对于普通滚动导轨有着如下的优点 [2]  ：
  Q+ m5 r6 H% o5 m8 H* j  `/ H5 Z8 I7 J4 E(1)导轨面间是气体润滑，其摩擦系数极小(约为0.0005左右)，故驱动功率可大大降低；
8 h' }( q0 J: L( D8 ](2)因系非接触性摩擦，故导轨磨损极小，寿命长，能长期保持制造精度，减少了维修工作量；
(3)气膜具有误差均化作用，可提高导轨运动精度；
(4)气膜厚度几乎不受速度的影响，即使在极低速时也不会产生爬行，运动平稳；
(5)几乎不产生热量，不会发生粘度变化，无需添加冷却措施。

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气浮导轨按工作原理分为两种基本类型：空气动压导轨和空气静压导轨。动压型如图1左图所示，两个面相对移动且间隙呈楔形，沿移动方向间隙逐渐变小。由于相对移动，气体因其黏性作用，被拖带压入楔形间隙中，从而产生压力，构成动压悬浮。静压型如图1右图所示，是将外部的压缩气体，通过节流孔导入间隙中，借助其静压使之悬浮起来，节流孔的作用是当间隙变化时，调整间隙内的压力，从而使导轨具有刚度。气浮导轨是由导轨和溜板组成的滑动副，导轨和溜板之间为气膜润滑。
5 Y6 ^$ K7 e' [8 `$ \* n3 p3 ^图1
% H) O# w5 E- J: U$ T图1
图2
) K7 H3 ^+ n  r: c图2
开式静压导轨如图2、图3所示，图2左图为平面型，图2右图为平-V型，图3左图为双三角型，图3右图为平面回转型，它们具有如下特点：
- Q: \5 F  H/ n3 c图3
图3
(1)承受正向载荷的能力很大，承受偏载以及颠覆力矩的能力差，不能够承受反向载荷；(2)导轨结构简单，制造以及调整方便；(3)在当导轨尺寸确定以后，气腔压力就只由载荷决定，所以小载荷时气膜刚度低。
综上所述，开式静压导轨适用于偏载荷及颠覆力矩小，载荷均匀，水平放置或者仅有小角度倾角的场合。
5 W5 [: O9 L8 b) C1 V闭式静压导轨的运动件，除在其运动方向具有一个自由度外，其余运动自由度都由导轨的结构所约束，故属于几何封闭。图4所示为闭式静压导轨常用的几何形式，图4中左1为侧导轨在外侧的平导轨，左2为侧导轨在同一导轨两侧的平导轨，左3为平面回转导轨，左4为菱形导轨。
0 L# x: g* o6 L) F图4
" t5 m* _% W! S0 S( @( p* H, ?图4
; n/ R' M+ g  ^! h& X6 I4 ]( `8 V$ f图4中左1和左2的平导轨虽有相同的气腔数，但对于侧面间隙受热变形的影响，后者比前者小，且克服了采用可变节流器时侧面气腔过长的缺点。图4中左3的菱形导轨特点是加工面少，适用于载荷不太大，运动件不太长或回转工作台场合。
闭式静压导轨具有如下特点：
(1)能够承受正反向的载荷，能够承受偏载荷以及颠覆力矩的能力比较强；
# T1 _! t) J3 R; h(2)气膜刚度较高，所以对导轨本身的结构的刚度要求比较高；
(3)导轨制造及调整比较复杂；
' e7 U3 y7 K' N  c1 X(4)为了减少功率的损耗，闭式静压导轨一般是采用不等面积气腔的结构。
同时气浮导轨按安装特征可以分为平面封闭型、圆筒封闭型、重力平衡型和真空预载荷型。
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平面封闭型 重力平衡型 真空预载荷型 圆筒封闭型
: O- |# z9 y# E(1)平面封闭型：在气浮方向上设计一对方向相对的两个气膜，形成气膜预加载。适用于高精度、高刚度、大负载的导轨。
(2)重力平衡型：结构简单，加工方便，但刚度低，用于负载变动较小的场合；
(3)真空预载荷型：用压力气体产生浮力，形成悬浮状态，用真空发生装置产生真空以提高刚度，由于真空的吸附作用，使得这种止推导轨具有双向的刚度，配上x、y两向驱动，可用单层结构，实现二维运动，即开始结构具有闭式特点，提高了工作台的工艺性能；
（4)圆筒封闭型：该导轨结构简单，但加工复杂，圆柱形导轨得圆柱度和溜板的间隙由机械加工决定，对加工工艺要求较高。而承载能力较小，刚度差，常用于轻载。
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