新型气动式滚柱直线导轨副钳制器的力学分析-机电工程.PDF

第31卷第12期 机 电 工 程 Vol. 31 No. 12 2014年12月 JournalofMechanicalElectricalEngineering Dec. 2014 DOI：10.3969/j.issn.1001-4551.2014.12.014 新型气动式滚柱直线导轨副钳制器的力学分析* 1 1* 2 3 3 刘文威 ，杨家军 ，沈婧芳 ，孙健利 ，关景开 （1. 华中科技大学 机械科学与工程学院，湖北 武汉 430074； 2. 华中农业大学 理学院，湖北 武汉 430074； 3. 广东高新凯特精密机械股份有限公司，广东 江门 529100） 摘要：为了解决高速高精直线电机应用于机床上时滚动直线导轨缺乏制动功能的问题，将气动制动技术运用于直线导轨的制动系 统中，设计了一种新型气动式钳制器。首先，分析了钳制器的结构特点及工作原理；然后，通过对内部结构的受力分析，给出了输出 力及增力系数的计算公式，并确定了其不自锁的条件。最后，通过对各个参数的分析，得出了在润滑条件和无润滑条件下楔形角、滚 动摩擦系数及滑动摩擦系数对增力比的影响关系。研究结果表明，在无润滑条件下得到的增力系数范围为7.46~10.76，有润滑条件 下得到的增力系数范围为17.72~18.38。计算结果与试验值的比较结果显示，两者基本吻合，验证了力学分析的正确性，从而为设计 较大增力系数的新型气动式滚柱直线导轨副钳制器提供了理论依据。 关键词：钳制器；不自锁；增力系数；摩擦系数 中图分类号：TH122 文献标志码：A 文章编号：1001-4551（2014）12-1578-05 Mechanicalanalysisofanewtypeofpneumaticclamping elementsforrollerguide 1 1 2 3 3 LIUWen-wei ，YANGJia-jun ，SHENJing-fang ，SUNJian-li ，GUANJing-kai （1.SchoolofMechanicalScienceandEngineering，HuazhongUniverityofScienceandTechnology， Wuhan430074，China； 2.CollegeofSciences，HuazhongAgriculturalUniversity，Wuhan430074，China； 3.GuangdongGaoxinHeightPrecisionMachineryCo.Ltd.，Jiangmen 529100，China） Abstract：Inordertosolvetheproblemoflackingbrakingcapacityoflinearrollingguidesystemwhenlinearmotorwasappliedinthe machine tools，a new type of pneumatic clamping device was developed by using pneumatic braking technology. The structural characteristics and operating principle of clamping element were analyzed at first.