直線導軌很簡單,弧形導軌也不難,但是將它們組合在一起就有點難度了,滑塊如何實現既可以在直線導軌上行走也可以在弧形導軌上行走?
環形導軌既有直線段也有弧線段,就像操場的跑道一樣,那么滑塊在環形導軌上是如何拐彎的?經過我不懈的努力,總算在國外公司的網站上找到了滑塊拐彎原理說明,查找資料的過程參見 →圖紙也打馬賽克,日本公司也不行了,格局碎了一地。
環形導軌
普通的直線導軌或弧線導軌上的滑塊導向槽部分的形狀是隨導軌形狀的,這種滑塊只能在直線或只能在弧線導軌上滑動,無法實現由直線到弧線的拐彎。
直線導軌
弧形導軌
環形導軌上的滑塊與眾不同。環形導軌上的滑塊采用滾輪實現滑動,滑塊上的4個滾輪在環形導軌兩側的V型面上滾動,每側的兩個滾輪的中心的運動軌跡是同一條弧線,和弧形導軌是同一個圓心。
滑塊滾輪
滑塊滾輪運動軌跡
滑塊如何設計才能實現環形軌道行走和拐彎?根據滑塊運行軌跡的幾何特征,只需要保證圓弧運動時內側滾輪和外側滾輪之間的距離H1等于直線運動時的距離H2即可,具體見下圖所示:
滑塊拐彎幾何關系圖
當H1=H2時,滑塊上的4個滾輪的布置并不是矩形,而是一個梯形,另外同一邊的內側滾輪和外側滾輪并不在同一條半徑線上。
換型導軌滑塊拐彎原理圖
環形導軌上滑塊上的4個滾輪位置是根據幾何關系精確計算出來的,不能有一絲偏差,否則就會出現干涉,因此,對機加工和裝配精度都有較高要求。
其實除了上述介紹的固定滑塊之外,還有一種可轉向滑塊,可轉向滑塊上的滾輪可自由旋轉,就跟汽車上的轉向輪一樣,可轉向滑塊結構樣式見下圖:
可轉向滑塊
當你看到這里,是不是感覺滑塊在環形導軌拐彎也很簡單?這就是機械專業的悲哀,一看就懂,每個人都可以指指點點,但你能設計出來嗎?
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