在确定滑动导轨宽度为50mm的情况下，再一次进行静力学分析进行校核，查看位移图解可知床身在竖直方向上最大位移为0.0131mm，查看应力图解可知将滑动导轨和滚动导轨面都选定以后按照应力大小排布得出，最大处应力为1.77MPa，远小于材料许用应力，因此是安全的。

 
图10 位移图解

图11 应力图解

通过“列举合力”功能，分别查看滑动导轨和滚动导轨的合力。

左侧12块滚动导轨竖直方向受力如图12：8880+10300+11200+12400+14400+13100+10700+13700+14200+10700+11700+8420=139700N

右侧12块滚动导轨竖直方向受力如图13：
8610+12000+10900+14100+14500+11400+10900+13500+14900+12700+10500+9110=143100N

24块滚动导轨总受力为139700+143100=282800N

中间滑动导轨竖直方向受力为如图14：250000+254000=504000N
根据机床设计手册和厂家相关样本，滚动导轨摩擦系数为0.0004至0.001，起动摩擦为1.5到2倍，滑动导轨即铸铁与聚四氯乙烯之间的动摩擦系数为0.02-0.03，静摩擦系数为0.05-0.07。取最大值列表如下：

则起动轴向力为504000×0.07+282800×0.002=35280+565.6=35845.6N=3.58t

运动轴向力为504000×0.03+282800×0.001=15120+282.8=15402.8N=1.54t

图12 左侧12块滚动导轨受力

图13右侧12块滚动导轨受力

图14 中间2条滑动导轨受力

四、结论

本文利用SolidWorks Simulation进行了静力学分析和模态分析，验证了机械结构的可靠性，并且基于以上两个分析设定参数变量、边界条件及优化目标进行优化设计，最终得出一个较小“最大位移”和较大“一阶频率”之间的一个平衡值。这不仅提高了产品的设计效率，而且也改善了产品的性能，由此得到的相关数据对于设计工作具有重要的参考价值和指导意义。

本文为授权转载文章，任何人未经原授权方同意，不得复制、转载、摘编等任何方式进行使用，如需引用，请联系本站。