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喷涂机器人滚动直线圆柱导轨的结构与选型

时间：2017-10-19 来源：机器人在线阅读：12415

喷涂机器人轴承的结构设计与选择

轴承在滚珠丝杠中的支承结构要求定位可靠、精度高、调心性能好、载荷方向明确、刚度等。在喷涂机器人底座使用最多的轴承有滑动轴承和滚动轴承两者选择性取决于承载工作条件、受力情况、使用寿命等。各类轴承性能如表3-3所示。

综合比较，滚珠丝杠应选择高精度、加速性能好、维修方便的轴承，所以滚珠丝杠前端选着高精度、启动阻力低的角接触球轴承;后端要求承受较小的载荷，可以补偿热变形伸长，所以采用深沟球轴承，中间主要是支承作用，防止丝杠由于太长高速运动时太热产生弯曲变形，所以采用当量摩擦系数最小，具有一定承载能力的深沟球轴承。

滚动直线圆柱导轨的结构

滚动直线导轨是一种精密的导向部件，它具有承载高、精度高、运行速度高、摩擦力小、可靠性高等特点，现如今已经被大多数机械、自动化生产线领域所应用。为了增加滚珠丝杠的使用寿命，稳定的喷涂，提高喷涂质量，所以，选着导向支承的部件一一直线圆柱导轨。滚动直线导轨是由LM光轴、钢球、轴承套、保持器、密封垫片等组成(如图3. 4) 。

使用直线轴承与圆柱形光轴可以完成无限直线运动系统。钢球承受负载与光轴为点接触，具有容许载荷小、可以在小摩擦阻力下高精度轻快的运动等特点。高碳铬采用热处理后再对内外表面研磨加工轴承套。按照光轴的支承结构和滚动体种类轴承可分为:球轴承、棍子轴承、求导轨轴承、滚子导轨支承、滚针导轨支承等

直线导轨的型号选择

直线轴承的选择以X轴为例，根据THK公司滚动直线导轨设计手册和结合实际，滚珠丝杠的行程较大，速度可达lm/s，载荷很小。为了安装方便，直线轴承选着LM滚珠衬套 (长型)SL-30UU型，具体结构参数表(图3. 5和表3-3)：

光轴的选择:

选择直线圆柱光轴时，钢球直接在光轴的表面上滚动，因此要考虑光轴的硬度、表面粗超度以及尺寸精度。通常选择sUJ2 ( JIS G 4805:高碳铬轴承钢)、SK3-}-6 ( JIS G 4401:碳素工具钢)、5550 (JIS G 4051机械结构用碳钢)作为材料，表面硬度达到HR058HV653)或更高。硬化层的深度应根据直线轴承的尺寸来确定，通常为大约2mm。为了实现平滑的运动，表面粗糙度最好应为0. 40a或更低。

本文选择的光轴材质为sUJ2 ( JIS G 4805:高碳铬轴承钢)，THK58P (THK标准材料)相当于SUS440C，硬度HRC58}-64，表面具有耐腐蚀性的马氏体不锈钢LM光轴。型号为SF30g6-2000L(公称型号轴径30, LM光轴外径公差为6 , LM光轴总长2000mm)如图3. 5。

经过详细的计算和实际的要求最终选择直线导轨的型号表3-4: