氣浮導軌按工作原理分為兩種基本類型：空氣動壓導軌和空氣靜壓導軌。動壓型如圖1左圖所示，兩個面相對移動且間隙呈楔形，沿移動方向間隙逐漸變小。由于相對移動，氣體因其黏性作用，被拖帶壓入楔形間隙中，從而產生壓力，構成動壓懸浮。靜壓型如圖1右圖所示，是將外部的壓縮氣體，通過節流孔導入間隙中，借助其靜壓使之懸浮起來，節流孔的作用是當間隙變化時，調整間隙內的壓力，從而使導軌具有剛度。氣浮導軌是由導軌和溜板組成的滑動副，導軌和溜板之間為氣膜潤滑。
3 l- R) A$ o! N' z7 |; {4 l2 ?圖1
4 h- y3 u$ p* G1 }1 H圖1) @! ?% L+ r) j" O
圖2' a5 q, K+ ]+ J% j. k' ~* b2 \) ^: J
圖2
" N- {3 O d6 n5 q! F& w. j: D開式靜壓導軌如圖2、圖3所示，圖2左圖為平面型，圖2右圖為平-V型，圖3左圖為雙三角型，圖3右圖為平面回轉型，它們具有如下特點：
4 R! x( v5 [! v% W圖3
) ?/ C! g; |( v* I [" U圖30 i+ a3 v" u# m
(1)承受正向載荷的能力很大，承受偏載以及顛覆力矩的能力差，不能夠承受反向載荷；(2)導軌結構簡單，制造以及調整方便；(3)在當導軌尺寸確定以后，氣腔壓力就只由載荷決定，所以小載荷時氣膜剛度低。7 u& N2 n+ N: d1 S9 r
綜上所述，開式靜壓導軌適用于偏載荷及顛覆力矩小，載荷均勻，水平放置或者僅有小角度傾角的場合。) z. b( ?: g( Z" ^9 O
閉式靜壓導軌的運動件，除在其運動方向具有一個自由度外，其余運動自由度都由導軌的結構所約束，故屬于幾何封閉。圖4所示為閉式靜壓導軌常用的幾何形式，圖4中左1為側導軌在外側的平導軌，左2為側導軌在同一導軌兩側的平導軌，左3為平面回轉導軌，左4為菱形導軌。
7 w. B# d/ D2 u1 G. c: G圖48 G) o- v/ ?1 t) V( | u+ w6 P
圖4
2 F) {0 ~4 @+ Z& A3 n) q! g圖4中左1和左2的平導軌雖有相同的氣腔數，但對于側面間隙受熱變形的影響，后者比前者小，且克服了采用可變節流器時側面氣腔過長的缺點。圖4中左3的菱形導軌特點是加工面少，適用于載荷不太大，運動件不太長或回轉工作臺場合。/ F7 M$ T: m) j. A' J- ~" d
閉式靜壓導軌具有如下特點：
& M9 [5 F' O% b; D% F e(1)能夠承受正反向的載荷，能夠承受偏載荷以及顛覆力矩的能力比較強；
9 s& o7 x& M, D( @3 V9 _9 J(2)氣膜剛度較高，所以對導軌本身的結構的剛度要求比較高；! [* ~! ~! O+ z- y$ S2 `. U# C
(3)導軌制造及調整比較復雜；
: [8 `2 V+ e) ^% M0 F(4)為了減少功率的損耗，閉式靜壓導軌一般是采用不等面積氣腔的結構。
6 D6 z3 e7 r1 B) m% S+ }9 P) `同時氣浮導軌按安裝特征可以分為平面封閉型、圓筒封閉型、重力平衡型和真空預載荷型。1 ~6 n7 `" m. ~" E- Z z! e
6 b* S7 i2 m) g1 @7 e
& e/ L! [" |! S, {- E( w/ Z0 W5 i! k+ T4 [, L' T
/ b# } ]. u" @7 b! J! {$ O; e平面封閉型 重力平衡型 真空預載荷型 圓筒封閉型
; o- e. |! T$ f ~& f8 x(1)平面封閉型：在氣浮方向上設計一對方向相對的兩個氣膜，形成氣膜預加載。適用于高精度、高剛度、大負載的導軌。. T, p* O6 _( x% h7 }. }" a# H
(2)重力平衡型：結構簡單，加工方便，但剛度低，用于負載變動較小的場合；8 W7 R A+ ` D6 o$ c, ?4 S
(3)真空預載荷型：用壓力氣體產生浮力，形成懸浮狀態，用真空發生裝置產生真空以提高剛度，由于真空的吸附作用，使得這種止推導軌具有雙向的剛度，配上x、y兩向驅動，可用單層結構，實現二維運動，即開始結構具有閉式特點，提高了工作臺的工藝性能；& P4 N- B! Q: J+ G% ?4 Y
（4)圓筒封閉型：該導軌結構簡單，但加工復雜，圓柱形導軌得圓柱度和溜板的間隙由機械加工決定，對加工工藝要求較高。而承載能力較小，剛度差，常用于輕載。
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發表于 2021-2-24 10:03:36
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