Рекомендации по выбору размеров.

Анализ зависимости показывает, что коэффициент (а, следовательно, и поддерживающая сила) достигает наибольшего значения при .

Эту величину и следует выбирать при проектировании опор, рассчитанных на работу в условиях только жидкостного трения.

Однако, для направляющих станков, работающих в широком диапазоне скоростей, необходимо иметь в виду, что при низких скоростях работа происходит в условиях смешанного трения, при котором часть нагрузки воспринимают непосредственно соприкасающиеся параллельные участки опор; поэтому значение К следует выбирать ниже оптимального: .

Для каждого значения коэффициент имеет наибольшую величину при

;

поэтому глубину клинообразующих скосов нужно брать равной .

Для опоры заданной площади наибольшая способность обеспечивается при соотношении

.

Основной нагрузкой на направляющие в продольно-строгаль­ных и карусельных станках является вес стола (планшайбы) и заготовки; размеры заготовки при ее максимальном весе при­ближаются обычно к размеру стола (планшайбы). Поэтому полная поддерживающая сила на направляющих стола или план­шайбы при числе опор i принимается равной сумме поддерживаю­щих сил всех опор, т.е. , считая, что нагрузка распре­деляется между опорами равномерно. В случае наклонной грани направляющей , где — угол наклона грани направляющей к горизонтальной плоскости.

При необходимости можно для карусельных станков учиты­вать действие опрокидывающего момента от сил резания, несим­метричности заготовки и т. д., вычисляя поддерживающую силу на направляющих по формуле, полученной из условия равно­весия планшайбы:

где М — опрокидывающий момент в к Г мм; D и De — наружный и внутренний диаметры направляющих в мм.

Назначая наименьшую расчётную толщину масляного слоя , следует учитывать микро- и макронеровности рабочих поверхностей направляющих и их температурные и упругие деформации.

Для направляющих карусельных станков большое значение имеют температурные деформации планшайбы и основания, вызывающие взаимный поворот на угол контак­тирующих поверхностей в радиальном сечении.

В качестве критической условно принимается толщина масля­ного слоя в среднем сечении направляющих:

где = 0,01…0,02 мм — наименьшая толщина масляного слоя у кромки направляющих.

В случаях трудности расчета практически можно принимать значения , полученные экспериментально на карусельном станке с диаметром планшайбы 3000 мм: при температуре направ­ляющих до 40° С = 0,07…0,08 мм; при температуре от 40 до 70—80° С = 0,09…0,11 мм. Можно ожидать, что для станков с диаметром планшайбы 5000—7000 мм величины будут выше на 30—50%.

Для направляющих продольно-строгальных станков, у кото­рых условия теплоотдачи лучшие, а скорость скольжения меньше, чем у карусельных станков, температурные деформации большого значения не имеют. Более существенными являются отклонения от прямолинейности по длине направляющих, обусловленные неточностью изготовления и установки станины. При отклонениях по нормам точности по ГОСТу 35—54 и суммарной величине микронеровностей 0,02 мм имеет ориентировочно следующие значения, принятые с коэффициентом запаса 1,25:

Длина стола, м
, мм	0,06	0,08	0,08	0,10

Величина должна уточняться по мере накопления расчет­ных и экспериментальных данных.

Обычно принимают мм.

Варианты исполнения смазочных канавок

В соответствии с нормалью станкостроения Н20-6 для направляющих прямолинейного движения рекомендуется следующие варианты исполнения смазочных канавок.

Исполнение I рекомендуется для В=(40…140) мм, исполнение II – при В=(150…300) мм.

Смазочные канавки и скосы выполняют только на необнажаемых участках одной из двух сопряжённых поверхностей трения. Подвод смазки желательно, если это не вызывает конструктивных трудностей, производить со стороны узла, направляющие которого не обнажаются и на которых имеются смазочные канавки.

Клинообразные скосы, примыкающие к каждой смазочной канавке на направляющих, выполняются шабрением после окончания шабрения направляющих.

Преимущества гидродинамических направляющих:

- минимальное изнашивание;

- высокие демпфирующие свойства;

- плавность движения;

- простота конструкции.

Недостатки:

- нарушение жидкостной смазки в периоды разгона и торможения подвижного узла;

- хорошо работают лишь при достаточно больших скоростях скольжения, которым соответствуют скорости главного движения (в продольно-строгательных, карусельных станках).

Тема 7.3. ГИДРОСТАТИЧЕСКИЕ НАПРАВЛЯЮЩИЕ

(трудоемкость – 2 часа)