第2章-機械系統(tǒng)設計-new ppt課件

1、第第2 2章章 機械部件的選擇與設計機械部件的選擇與設計概述概述傳動部件傳動部件導向支承部件導向支承部件旋轉(zhuǎn)支承旋轉(zhuǎn)支承軸系部件軸系部件機座或架體機座或架體機械系統(tǒng)組成：機械系統(tǒng)組成：減速安裝、絲杠螺母副、蝸輪蝸桿副等各種線性傳動部件減速安裝、絲杠螺母副、蝸輪蝸桿副等各種線性傳動部件以及連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)等非線性傳動部件以及連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)等非線性傳動部件導向支承部件導向支承部件旋轉(zhuǎn)支承部件旋轉(zhuǎn)支承部件軸系及架體軸系及架體為確保機械系統(tǒng)的傳動精度和任務穩(wěn)定性要求：為確保機械系統(tǒng)的傳動精度和任務穩(wěn)定性要求：無間隙無間隙低摩擦低摩擦低慣量低慣量2.0 2.0 機械部件的選擇與設計機械部件的選擇與

2、設計緒論緒論高剛度高剛度高諧振頻率高諧振頻率適當?shù)淖枘岜冗m當?shù)淖枘岜炔捎玫湍Σ磷枇Φ膫鲃硬考蛯蛑С胁坎捎玫湍Σ磷枇Φ膫鲃硬考蛯蛑С胁考s短傳動鏈，提高傳動與支承剛度縮短傳動鏈，提高傳動與支承剛度選用最正確傳動比，以到達提高系統(tǒng)分辨選用最正確傳動比，以到達提高系統(tǒng)分辨率、減少等效到執(zhí)行元件輸出軸上的等效轉(zhuǎn)率、減少等效到執(zhí)行元件輸出軸上的等效轉(zhuǎn)動慣量，盡能夠提高加速才干。動慣量，盡能夠提高加速才干。減少反向死區(qū)誤差減少反向死區(qū)誤差改良支承及架體的構(gòu)造設計以提高剛性、改良支承及架體的構(gòu)造設計以提高剛性、減少振動、降低噪聲減少振動、降低噪聲 2.1 2.1 機械傳動部件的選擇與設計機械傳動部

3、件的選擇與設計常用的機械傳動部件：常用的機械傳動部件：螺旋傳動螺旋傳動齒輪傳動齒輪傳動同步帶傳動同步帶傳動高速帶傳動高速帶傳動各種非線性傳動部件各種非線性傳動部件主要功能是傳送轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，主要功能是傳送轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，本質(zhì)上是一種轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速變換本質(zhì)上是一種轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速變換器。器。2.1.1 機械傳動部件及其功能要求機械傳動部件及其功能要求傳動機構(gòu)技術(shù)要求：傳動機構(gòu)技術(shù)要求： 1)精細化精細化2)高速化高速化3)小型化、輕量化小型化、輕量化傳動機構(gòu)及其功能：為選擇絲杠螺母機構(gòu)又稱螺旋傳動機構(gòu)絲杠螺母機構(gòu)又稱螺旋傳動機構(gòu), ,用來將旋轉(zhuǎn)運動變換為直線運用來將旋轉(zhuǎn)運動變換為直線運動或?qū)⒅本€運動變換為旋轉(zhuǎn)運

4、動。動或?qū)⒅本€運動變換為旋轉(zhuǎn)運動。 傳送能量為主螺旋傳動機構(gòu)的傳送能量為主螺旋傳動機構(gòu)的( (如螺旋壓力機、千斤頂?shù)热缏菪龎毫C、千斤頂?shù)? ) 傳送運動為主的螺旋傳動機構(gòu)傳送運動為主的螺旋傳動機構(gòu)( (如任務臺的進給絲杠如任務臺的進給絲杠) ) 調(diào)整零件之間相對位置的螺旋傳動機構(gòu)調(diào)整零件之間相對位置的螺旋傳動機構(gòu)2.1.2 絲杠螺母機構(gòu)絲杠螺母機構(gòu)絲杠螺母機構(gòu)分為絲杠螺母機構(gòu)分為: : 滑動摩擦機構(gòu)和滾動摩擦機構(gòu)。滑動摩擦機構(gòu)和滾動摩擦機構(gòu)?；瑒咏z杠螺母機構(gòu)構(gòu)滑動絲杠螺母機構(gòu)構(gòu)造簡單、加工方便、造簡單、加工方便、制造本錢低、具有自制造本錢低、具有自鎖功能，但其摩擦阻鎖功能，但其摩擦阻力矩大、

5、傳動效率低力矩大、傳動效率低(30(304040) )。滾珠絲杠螺母機構(gòu)滾珠絲杠螺母機構(gòu)雖然構(gòu)造復雜、制雖然構(gòu)造復雜、制造本錢高，但其最造本錢高，但其最大優(yōu)點是摩擦阻力大優(yōu)點是摩擦阻力矩小、傳動效率高矩小、傳動效率高(92(929898) )，1)1)螺母固定、絲桿轉(zhuǎn)動并挪動螺母固定、絲桿轉(zhuǎn)動并挪動 2)2)絲桿轉(zhuǎn)動、螺母挪動絲桿轉(zhuǎn)動、螺母挪動 3)3)螺母轉(zhuǎn)動、絲桿挪動螺母轉(zhuǎn)動、絲桿挪動 4)4)絲桿固定、螺母轉(zhuǎn)動并挪動絲桿固定、螺母轉(zhuǎn)動并挪動5)5)差動傳動方式差動傳動方式1 1滾珠絲杠副的組成及特點滾珠絲杠副的組成及特點滾珠絲杠副是一種新型螺旋傳動機構(gòu)，其具有螺旋槽的滾珠絲杠副是一種新型

6、螺旋傳動機構(gòu)，其具有螺旋槽的絲桿與螺母之間裝有中間傳動元件絲桿與螺母之間裝有中間傳動元件滾珠。滾珠。2.1.3 滾珠絲杠傳動部件滾珠絲杠傳動部件優(yōu)點優(yōu)點: :摩擦阻力矩小、傳動效率高摩擦阻力矩小、傳動效率高軸向剛度高軸向剛度高( (即經(jīng)過適當預緊可消除絲杠與螺母之間的軸向即經(jīng)過適當預緊可消除絲杠與螺母之間的軸向間隙間隙) )運動平穩(wěn)運動平穩(wěn); ;定位精度和反復定位精度高定位精度和反復定位精度高; ;不易磨損不易磨損; ;運用壽命長運用壽命長. .缺陷缺陷: :由于不能自鎖，具有傳動的可逆性，在用作升降傳動由于不能自鎖，具有傳動的可逆性，在用作升降傳動機構(gòu)時，需求采取制動措施。機構(gòu)時，需求采取制

7、動措施。 2 2滾珠絲杠副的典型構(gòu)造類型滾珠絲杠副的典型構(gòu)造類型滾珠絲杠副的構(gòu)造類型可以從螺紋滾道的截面外形、滾珠的滾珠絲杠副的構(gòu)造類型可以從螺紋滾道的截面外形、滾珠的循環(huán)方式和消除軸向間隙的調(diào)整方法進展區(qū)別循環(huán)方式和消除軸向間隙的調(diào)整方法進展區(qū)別 (1) (1)螺紋滾道型面螺紋滾道型面( (法向法向) )的外形及主要尺寸的外形及主要尺寸單圓弧型單圓弧型雙圓弧型(2)(2)滾珠的循環(huán)方式滾珠的循環(huán)方式 內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)內(nèi)循環(huán)方式的優(yōu)點是內(nèi)循環(huán)方式的優(yōu)點是滾珠循環(huán)的回路短、流暢性滾珠循環(huán)的回路短、流暢性好、效率高、螺母的徑向尺好、效率高、螺母的徑向尺寸也較小。寸也較小。缺陷是反向器加

8、工困難、裝缺陷是反向器加工困難、裝配調(diào)整也不方便。配調(diào)整也不方便。浮動式反向器的內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠副。浮動式反向器的內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠副。1-反向器；2-彈簧套；3-絲桿；4-碟簧片外循環(huán)方式中的滾珠在循環(huán)返向時，分開絲桿螺紋滾道，外循環(huán)方式中的滾珠在循環(huán)返向時，分開絲桿螺紋滾道，在螺母體內(nèi)或體外作循環(huán)運動。從構(gòu)造上看，外循環(huán)有在螺母體內(nèi)或體外作循環(huán)運動。從構(gòu)造上看，外循環(huán)有以下三種方式：以下三種方式：1)1)螺旋槽式螺旋槽式2)2)插管式插管式 3)端蓋式 3 3滾珠絲杠副的主要尺寸參數(shù)滾珠絲杠副的主要尺寸參數(shù) 公稱直徑： 根本導程根本導程 ( (或螺距或螺距) )： 行程：螺紋大徑：螺紋大徑：絲桿

9、螺紋小徑絲桿螺紋小徑滾珠直徑滾珠直徑螺母螺紋大徑螺母螺紋大徑螺母螺紋小徑螺母螺紋小徑絲桿螺紋全長絲桿螺紋全長1dhPlt0d2dbd2D3Dsl 第一、第二和第三圈第一、第二和第三圈( (或列或列) )分別接受軸向載荷分別接受軸向載荷的的5050、3030和和2020左右。左右。因此，任務圈因此，任務圈( (或列或列) )數(shù)普數(shù)普通取通取2.5(2.5(或或2)2)3.5(3.5(或或3)3)。滾珠總數(shù)滾珠總數(shù)N N普通不超越普通不超越150150個。個。 4 4滾珠絲杠副的精度等級及標注方法滾珠絲杠副的精度等級及標注方法 1) 1)精度等級：根據(jù)精度等級：根據(jù)GB/T17587.3-2019

10、GB/T17587.3-2019與與ISO 3408-3ISO 3408-3：19921992同規(guī)范，將滾珠絲同規(guī)范，將滾珠絲杠副的精度分成為杠副的精度分成為1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、7 7、1010共共七個等級，最高級為七個等級，最高級為1 1級，最低級為級，最低級為1010級。級。 2)2)標注方法：標注方法：GB/T17587.1-2019GB/T17587.1-2019規(guī)定規(guī)定滾珠絲杠的標識符號應按以下圖給定順序陳滾珠絲杠的標識符號應按以下圖給定順序陳列的內(nèi)容標注。列的內(nèi)容標注。 尺寸系列，國際規(guī)范化組織(ISODIS3408-2-1991)和GB/T 17587.2-2

11、019中規(guī)定： 公稱直徑(mm)：6，8，10，12，16，20，25，32，40，50，63，80，100，125，160及200。 公稱根本導程(mm)：1，2，25，3，4，5，6，8，10，12，16，20，25，32，40。盡能夠 優(yōu)先選用：2.5，5，10，20及40。 行程偏向的驗收檢驗工程GB/T 17587.3-2019與ISO3408-3：1992同行程偏向和變動量部分 (1) (1)雙螺母螺紋預緊調(diào)整式雙螺母螺紋預緊調(diào)整式構(gòu)造簡單、剛性好、預緊可靠，運用構(gòu)造簡單、剛性好、預緊可靠，運用中調(diào)整方便，但不能準確定量地進展中調(diào)整方便，但不能準確定量地進展調(diào)整。調(diào)整。1-鎖緊螺母

12、；2-調(diào)整螺母；3、4-滾珠螺母5 5 滾珠絲杠副軸向間隙的調(diào)整與預緊滾珠絲杠副軸向間隙的調(diào)整與預緊 (2) (2)雙螺母齒差預緊調(diào)整式雙螺母齒差預緊調(diào)整式可實現(xiàn)定量調(diào)整即可進展精細微調(diào)可實現(xiàn)定量調(diào)整即可進展精細微調(diào)( (如如0.002 mm)0.002 mm)，運用中調(diào)整，運用中調(diào)整較方便。較方便。1-套筒；2-內(nèi)齒輪；3-螺母；4-絲杠 (3)(3)雙螺母墊片調(diào)整預緊式雙螺母墊片調(diào)整預緊式構(gòu)造簡單、剛度高、預緊可靠，但運用中調(diào)整不方便。構(gòu)造簡單、剛度高、預緊可靠，但運用中調(diào)整不方便。 雙螺母墊片預緊式 1-墊片； 2-螺母 (4) (4)彈簧式自動調(diào)整預緊式彈簧式自動調(diào)整預緊式能消除運用過

13、程中因磨損或彈性變形產(chǎn)生的間隙，但其構(gòu)造復能消除運用過程中因磨損或彈性變形產(chǎn)生的間隙，但其構(gòu)造復雜、軸向剛度低，適宜用于輕載場所。雜、軸向剛度低，適宜用于輕載場所。 彈簧自動調(diào)整預緊式 (5) (5)單螺母變位導程自預緊式和單螺母滾珠過盈預緊式單螺母變位導程自預緊式和單螺母滾珠過盈預緊式構(gòu)造簡單緊湊，但運用中不能調(diào)整，且制造困難。構(gòu)造簡單緊湊，但運用中不能調(diào)整，且制造困難。6 6 滾珠絲杠副支承方式的選擇滾珠絲杠副支承方式的選擇1)1)單推一單推式單推一單推式 止推軸承分別裝在滾珠絲杠的兩端并施加預止推軸承分別裝在滾珠絲杠的兩端并施加預緊力。緊力。軸向剛度較高，預拉伸安裝時，預緊力較大，但軸承

14、壽命比軸向剛度較高，預拉伸安裝時，預緊力較大，但軸承壽命比雙推一雙推式低。雙推一雙推式低。典型支承方式典型支承方式2)2)雙推一雙推式雙推一雙推式兩端分別安裝止推軸承與深溝球軸承的組合，并兩端分別安裝止推軸承與深溝球軸承的組合，并施加預緊力，其軸向剛度最高。施加預緊力，其軸向剛度最高。該方式適宜于高剛度、高轉(zhuǎn)速、高精度的精細絲杠傳動該方式適宜于高剛度、高轉(zhuǎn)速、高精度的精細絲杠傳動系統(tǒng)。但隨溫度的升高會使絲杠的預緊力增大，易呵斥系統(tǒng)。但隨溫度的升高會使絲杠的預緊力增大，易呵斥兩端支承的預緊力不對稱。兩端支承的預緊力不對稱。3)3)雙推一簡支式雙推一簡支式一端安裝止推軸承與深溝球軸承的組合，另一端

15、僅安裝深溝一端安裝止推軸承與深溝球軸承的組合，另一端僅安裝深溝球軸承，其軸向剛度較低，運用時應留意減少絲杠熱變形的球軸承，其軸向剛度較低，運用時應留意減少絲杠熱變形的影響。影響。雙推端可預拉伸安裝，雙推端可預拉伸安裝，預緊力小，軸承壽命較預緊力小，軸承壽命較高，適用于中速、傳動高，適用于中速、傳動精度較高的長絲杠傳動精度較高的長絲杠傳動系統(tǒng)。系統(tǒng)。 4)雙推一自在式一端安裝止推軸承與深溝球軸承的組合，另一端懸空呈自在形狀，故軸向剛度和承載才干低，多用于輕載、低速的垂直安裝的絲杠傳動系統(tǒng)。 (2) (2)軸承的組合安裝支承例如軸承的組合安裝支承例如(3)(3)制動安裝制動安裝 因滾珠絲杠傳動效率

16、高，無自鎖作用，故在垂直因滾珠絲杠傳動效率高，無自鎖作用，故在垂直安裝形狀，必需設置防止因驅(qū)動力中斷而發(fā)生逆?zhèn)鲃影惭b形狀，必需設置防止因驅(qū)動力中斷而發(fā)生逆?zhèn)鲃拥淖枣i、制動或重力平衡安裝。的自鎖、制動或重力平衡安裝。摩擦摩擦輪輪制動制動輪輪 (1) (1)滾珠絲杠副構(gòu)造的選擇滾珠絲杠副構(gòu)造的選擇 根據(jù)防塵防護條件以及對調(diào)隙及預緊的要求，可選擇適根據(jù)防塵防護條件以及對調(diào)隙及預緊的要求，可選擇適當?shù)臉?gòu)外型式。例如當允許有間隙存在時當?shù)臉?gòu)外型式。例如當允許有間隙存在時( (如垂直運動如垂直運動) )可可選器具有單圓弧形螺紋滾道的單螺母滾珠絲杠副；選器具有單圓弧形螺紋滾道的單螺母滾珠絲杠副；當必需有預緊

17、或在運用過程中因磨損而需求定期調(diào)整時，當必需有預緊或在運用過程中因磨損而需求定期調(diào)整時，應采用雙螺母螺紋預緊或齒差預緊式構(gòu)造；應采用雙螺母螺紋預緊或齒差預緊式構(gòu)造；當具備良好的防塵條件，且只需在裝配時調(diào)整間隙及預當具備良好的防塵條件，且只需在裝配時調(diào)整間隙及預緊力時，可采用構(gòu)造簡單的雙螺母墊片調(diào)整預緊式構(gòu)造。緊力時，可采用構(gòu)造簡單的雙螺母墊片調(diào)整預緊式構(gòu)造。7 滾珠絲杠副的選擇方法(2)(2)滾珠絲杠副構(gòu)造尺寸的選擇滾珠絲杠副構(gòu)造尺寸的選擇公稱直徑d0 :普通取d0小于30為宜；根本導程:按承載才干、傳動精度及傳動速度選取，導程大承載才干也大，導程小傳動精度較高。. 根本導程Ph(或螺距t)應

18、要求傳動速度快時，可選用大導程滾珠絲杠副。螺紋長度在允許的情況下要盡量短(3)(3)滾珠絲杠副的選擇計算滾珠絲杠副的選擇計算在選用滾珠絲杠副時，必需知道實踐的任務條件：最大的任務載荷Fmax(或平均任務載荷Fcp)(N)作用下的運用壽命T(h)絲杠的任務長度(或螺母的有效行程) (mm)絲杠的轉(zhuǎn)速n(或平均轉(zhuǎn)速ncp)(rmin)滾道的硬度HRC及絲杠的工況1)1)承載才干選擇承載才干選擇 2) 2)壓桿穩(wěn)定性核算壓桿穩(wěn)定性核算3)3)剛度的驗算剛度的驗算式中：式中：EE鋼的彈性模量，鋼的彈性模量，2 21 1105MPa105MPa： S S絲杠的最小截面積，絲杠的最小截面積，cm2cm2：

19、 M M扭矩，扭矩，NcmNcm； I I絲杠的小徑絲杠的小徑d1d1的截面慣性矩：的截面慣性矩： L L的單位為的單位為cmcm； “+ +號用于拉伸時，號用于拉伸時，“- -號用于緊縮時。號用于緊縮時。根據(jù)他選擇的絲杠型號精度等級的絲杠允差，檢驗剛根據(jù)他選擇的絲杠型號精度等級的絲杠允差，檢驗剛度能否足夠。度能否足夠。留意：最大載荷滿足了，剛度并不一定能滿足留意：最大載荷滿足了，剛度并不一定能滿足齒輪傳動部件是轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的變換器。齒輪傳動部件是轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的變換器。1 1齒輪傳動方式及其傳動比的最正確匹配選齒輪傳動方式及其傳動比的最正確匹配選擇擇2.1.4 齒輪傳動部件齒輪傳動部件

20、常用的齒輪減速安裝有一級、二級、三級等傳動方式常用的齒輪減速安裝有一級、二級、三級等傳動方式TmTLF要使伺服電動機驅(qū)動負載產(chǎn)生的加速度最大，要按下要使伺服電動機驅(qū)動負載產(chǎn)生的加速度最大，要按下述方法選擇總傳動比。述方法選擇總傳動比。(1) (1) 傳動比傳動比 i i1LmLmLmi 其中，其中， 電機輸出轉(zhuǎn)角，電機輸出轉(zhuǎn)角， 負載轉(zhuǎn)角負載轉(zhuǎn)角mL額定轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩為TmTm、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量為、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量為JmJm，負載慣量為，負載慣量為JLJL、負、負載轉(zhuǎn)矩為載轉(zhuǎn)矩為TLFTLF的負載的計算模型，電動機軸上的加速轉(zhuǎn)的負載的計算模型，電動機軸上的加速轉(zhuǎn)矩為矩為TaTa。 0iL (2) (2

21、) 電機輸出軸的力矩平衡方程電機輸出軸的力矩平衡方程LLmLFmaiiJJiTTT )/( /2令令(2) (2) 最正確傳動比最正確傳動比求得使負載加速度為最大的求得使負載加速度為最大的i i值，即值，即 mLmLFmLFJJTTTTi2 2 2齒輪傳動鏈的級數(shù)和各級傳動比的分配齒輪傳動鏈的級數(shù)和各級傳動比的分配 按下述三種原那么適當分級，并在各級之間分配傳動比。按下述三種原那么適當分級，并在各級之間分配傳動比。 (1)最小等效轉(zhuǎn)動慣量原那么1)1)小功率傳動小功率傳動利用該原那么所設計的齒輪傳動系統(tǒng)，換算到電動機軸上的等效轉(zhuǎn)動慣量為最小。利用該原那么所設計的齒輪傳動系統(tǒng)，換算到電動機軸上的

22、等效轉(zhuǎn)動慣量為最小。齒輪系中各轉(zhuǎn)動慣量換算到電動機軸上的等效轉(zhuǎn)動慣量齒輪系中各轉(zhuǎn)動慣量換算到電動機軸上的等效轉(zhuǎn)動慣量由于由于所以所以代入上式得代入上式得:2221421321iiJiJJJJm411332dgBJJ41144112)/( iiJJiJJ)/11 (41221211iiiiJJme01iJme012or 02412241212iiiii2/ )1 (412ii當當, 141i2/212ii 3/112ii 按此原那么計算的各級傳動比也是按按此原那么計算的各級傳動比也是按“先小后大次先小后大次序分配，可使其構(gòu)造緊湊。序分配，可使其構(gòu)造緊湊。2)2)大功率傳動。大功率傳動的轉(zhuǎn)矩較大，

23、小功率大功率傳動。大功率傳動的轉(zhuǎn)矩較大，小功率傳動中的各項簡化假設大多不適宜，大功率傳動傳動中的各項簡化假設大多不適宜，大功率傳動比的分配次序仍為比的分配次序仍為“前小后大。前小后大。(2)(2)分量最輕原那么分量最輕原那么1)1)小功率傳動。小功率傳動。假定各自動小齒輪的模數(shù)、齒數(shù)、齒寬、資料均一樣，假定各自動小齒輪的模數(shù)、齒數(shù)、齒寬、資料均一樣，軸與軸承轉(zhuǎn)動慣量不計，各齒輪均為實心圓柱體，效軸與軸承轉(zhuǎn)動慣量不計，各齒輪均為實心圓柱體，效率不計，那么各齒輪的分量之和率不計，那么各齒輪的分量之和w w為為式中式中: :bb各齒輪的寬度；各齒輪的寬度；資料密度；資料密度；D1D1、D2D2、D3

24、D3、D4D4各齒輪的計算直徑。各齒輪的計算直徑。242322212222DDDDbW要保證傳動安裝的分量最輕，應在總傳動比已確定的條要保證傳動安裝的分量最輕，應在總傳動比已確定的條件下，首先確定最正確級數(shù)，再分配各級傳動比，并使件下，首先確定最正確級數(shù)，再分配各級傳動比，并使各級傳動比相等。各級傳動比相等。01iW2121iii2)2)大功率傳動。大功率傳動。 大功率傳動系統(tǒng)，其傳送扭矩大，故要思索齒輪模數(shù)、大功率傳動系統(tǒng)，其傳送扭矩大，故要思索齒輪模數(shù)、齒輪齒寬等參數(shù)要逐級添加的情況，按分量最輕原那么齒輪齒寬等參數(shù)要逐級添加的情況，按分量最輕原那么的大功率傳動安裝，各級傳動比是的大功率傳動

25、安裝，各級傳動比是“前大后小。前大后小。(3)(3)輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原那么輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原那么 在減速傳動鏈中，從輸入端到輸出端的各級在減速傳動鏈中，從輸入端到輸出端的各級傳動比應為傳動比應為“前小后大，且末端兩級傳動比前小后大，且末端兩級傳動比應盡能夠大，齒輪副精度應提高，這樣可減小應盡能夠大，齒輪副精度應提高，這樣可減小齒輪的加工誤差、安裝誤差、回轉(zhuǎn)誤差對輸出齒輪的加工誤差、安裝誤差、回轉(zhuǎn)誤差對輸出轉(zhuǎn)角精度的影響。轉(zhuǎn)角精度的影響。小結(jié)：小結(jié)：對于要求體積小、分量輕的齒輪傳動系統(tǒng)可用分量最對于要求體積小、分量輕的齒輪傳動系統(tǒng)可用分量最輕原那么。輕原那么。對于要求運動平穩(wěn)、起停頻繁和動態(tài)

26、性能好的伺服系統(tǒng)的減對于要求運動平穩(wěn)、起停頻繁和動態(tài)性能好的伺服系統(tǒng)的減速齒輪系，可按最小等效轉(zhuǎn)動慣量和總轉(zhuǎn)角誤差最小的原那么速齒輪系，可按最小等效轉(zhuǎn)動慣量和總轉(zhuǎn)角誤差最小的原那么來處置。對于變負載的傳動齒輪系統(tǒng)的各級傳動比最好采用不來處置。對于變負載的傳動齒輪系統(tǒng)的各級傳動比最好采用不可約的比數(shù)，防止同期嚙合以降低噪聲和振動?？杉s的比數(shù)，防止同期嚙合以降低噪聲和振動。對于提高傳動精度和誤差為主的傳動齒輪系，可按總轉(zhuǎn)角對于提高傳動精度和誤差為主的傳動齒輪系，可按總轉(zhuǎn)角誤差最小原那么。對于增速傳動，由于增速時容易破壞輪系誤差最小原那么。對于增速傳動，由于增速時容易破壞輪系任務的平穩(wěn)性，應在開場幾

27、級就增速，并且要求每級增速比任務的平穩(wěn)性，應在開場幾級就增速，并且要求每級增速比最好大于最好大于l l：3 3，以有利于添加輪系剛度、減小傳動誤差。，以有利于添加輪系剛度、減小傳動誤差。對以較大傳動比傳動的齒輪系，往往需求將定軸輪系和行星對以較大傳動比傳動的齒輪系，往往需求將定軸輪系和行星結(jié)合為混合輪系。對于相當大的傳動比、并且要求傳動精度與結(jié)合為混合輪系。對于相當大的傳動比、并且要求傳動精度與傳動效率高、傳動平穩(wěn)、體積小分量輕時，可選用新型的諧波傳動效率高、傳動平穩(wěn)、體積小分量輕時，可選用新型的諧波齒輪傳動。齒輪傳動。 諧波齒輪系統(tǒng)由諧波發(fā)生器、剛性輪和柔性輪三大諧波齒輪系統(tǒng)由諧波發(fā)生器、剛

28、性輪和柔性輪三大件組成。件組成。(1)(1)諧波齒輪傳動的任務原理諧波齒輪傳動的任務原理諧波齒輪傳動與少齒差行星齒輪傳動非諧波齒輪傳動與少齒差行星齒輪傳動非常類似。它是依托柔性齒輪產(chǎn)生的可控常類似。它是依托柔性齒輪產(chǎn)生的可控變形波引起齒間的相對錯齒來傳送動力變形波引起齒間的相對錯齒來傳送動力和運動的。和運動的。3諧波齒輪傳動諧波齒輪傳動波形發(fā)波形發(fā)生器生器剛輪剛輪zg柔輪柔輪zr柔輪是薄圓筒形，柔輪是薄圓筒形，由于波形發(fā)生器的由于波形發(fā)生器的長徑比柔輪內(nèi)徑略長徑比柔輪內(nèi)徑略大，故裝配在一同大，故裝配在一同時就將柔輪撐成橢時就將柔輪撐成橢圓形。圓形。工程上常用的波形發(fā)生器有兩個觸頭的即為雙工程上

29、常用的波形發(fā)生器有兩個觸頭的即為雙波發(fā)生器，也有三個觸頭的。具有雙波發(fā)生器波發(fā)生器，也有三個觸頭的。具有雙波發(fā)生器的諧波減速器，其剛輪和柔輪的齒數(shù)之差為的諧波減速器，其剛輪和柔輪的齒數(shù)之差為 zgzg一一zr=2zr=2其橢圓長軸的兩端柔輪與剛輪的牙齒相嚙合，其橢圓長軸的兩端柔輪與剛輪的牙齒相嚙合，在短軸方向的牙齒完全分別。當波形發(fā)生器逆在短軸方向的牙齒完全分別。當波形發(fā)生器逆時針轉(zhuǎn)一圈時，兩輪相對位移為二個齒距。當時針轉(zhuǎn)一圈時，兩輪相對位移為二個齒距。當剛輪固定時，那么柔輪的回轉(zhuǎn)方向與波形發(fā)生剛輪固定時，那么柔輪的回轉(zhuǎn)方向與波形發(fā)生器的回轉(zhuǎn)方向相反。器的回轉(zhuǎn)方向相反。傳動比大。單級諧波齒輪傳

30、動的傳動比為傳動比大。單級諧波齒輪傳動的傳動比為5050500500，多，多級和復式傳動的傳動比更大。級和復式傳動的傳動比更大。 承載才干強。傳送額定輸出轉(zhuǎn)矩時，諧波齒輪傳動同承載才干強。傳送額定輸出轉(zhuǎn)矩時，諧波齒輪傳動同時接觸的齒對數(shù)可達總對數(shù)的時接觸的齒對數(shù)可達總對數(shù)的30304040以上。以上。傳動精度高、回程誤差小。諧波齒輪的傳動精度比普通傳動精度高、回程誤差小。諧波齒輪的傳動精度比普通齒輪的傳動精度至少高一級。齒輪的傳動精度至少高一級。傳動平穩(wěn)、噪聲低。根本上無沖擊振動。傳動平穩(wěn)、噪聲低。根本上無沖擊振動。傳動效率高。單級傳動的效率為傳動效率高。單級傳動的效率為65659090。構(gòu)造

31、簡單、體積小、分量輕。在傳動比和承載才干一樣構(gòu)造簡單、體積小、分量輕。在傳動比和承載才干一樣的條件下，的條件下，比普通齒輪減速器的體積和分量減少比普通齒輪減速器的體積和分量減少l l2 21 13 3。本錢高。柔性資料性能要求高，制造較困難本錢高。柔性資料性能要求高，制造較困難(2)諧波齒輪傳動的特點諧波齒輪傳動的特點諧波齒輪傳動的波形發(fā)生器相當于行星輪系的轉(zhuǎn)臂，諧波齒輪傳動的波形發(fā)生器相當于行星輪系的轉(zhuǎn)臂，柔輪相當于行星輪，剛輪那么相當于中心輪。故諧波柔輪相當于行星輪，剛輪那么相當于中心輪。故諧波齒輪傳動安裝齒輪傳動安裝( (諧波減速器諧波減速器) )的傳動比可以運用行星輪的傳動比可以運用行

32、星輪系求傳動比的方式來計算。系求傳動比的方式來計算。當柔輪固定時當柔輪固定時: r =0: r =0為正為正, ,闡明剛闡明剛輪與波輪與波形發(fā)生形發(fā)生器的轉(zhuǎn)器的轉(zhuǎn)向一樣向一樣(3)(3)諧波齒輪傳動的傳動比諧波齒輪傳動的傳動比當剛輪固定時當剛輪固定時: g =0: g =03)3)諧波齒輪減速器產(chǎn)品及選用諧波齒輪減速器產(chǎn)品及選用 目前尚無諧波減速器的國標，不同消費廠家規(guī)范代目前尚無諧波減速器的國標，不同消費廠家規(guī)范代號也不盡一樣。號也不盡一樣。4 4齒輪傳動間隙的調(diào)整方法齒輪傳動間隙的調(diào)整方法(1)(1)圓柱齒輪圓柱齒輪1)1)偏心套式間隙調(diào)整法偏心套式間隙調(diào)整法特點是構(gòu)造簡單，但其側(cè)隙不能自

33、動補特點是構(gòu)造簡單，但其側(cè)隙不能自動補償。償。2)2)軸向墊片調(diào)整法軸向墊片調(diào)整法構(gòu)造簡單，但其側(cè)隙不能自動補償構(gòu)造簡單，但其側(cè)隙不能自動補償墊片墊片軸向軸向略有略有錐度錐度薄片齒薄片齒輪輪短短柱柱1 1 3) 3)雙片薄齒輪錯齒調(diào)整法雙片薄齒輪錯齒調(diào)整法周向彈簧式周向彈簧式 可調(diào)拉簧式可調(diào)拉簧式(2)(2)斜齒圓柱齒輪斜齒圓柱齒輪構(gòu)造比較簡單，但調(diào)構(gòu)造比較簡單，但調(diào)整較費時，且齒側(cè)間整較費時，且齒側(cè)間隙不能自動補償。隙不能自動補償。齒側(cè)間隙可以自齒側(cè)間隙可以自動補償，但軸向動補償，但軸向尺寸較大，構(gòu)造尺寸較大，構(gòu)造不緊湊。不緊湊。 除滾珠絲杠副、齒輪副等傳動部件之外，機電一體化系統(tǒng)中 還 大

34、量運用同步帶、鋼帶、鏈條、鋼絲繩及尼龍繩等撓性傳動部件。2.1.5 撓性傳動部件撓性傳動部件 打印機中同步帶傳動系統(tǒng)打印機中同步帶傳動系統(tǒng) 1-驅(qū)動輪 ；2-驅(qū)動軸 ；3-從動輪； 4-伺服電動機 ；5-電動機齒輪 ；6-字車 ；7-色帶驅(qū)動手柄 ； 8-銷；9-聯(lián)接環(huán) ；10-字車驅(qū)動同步帶；11-支架 ；12-帶張力調(diào)理螺桿；13-色帶驅(qū)動帶； 14-壓帶輪 ；15-色帶驅(qū)動輪 ；16-色帶驅(qū)動軸 ；17-導桿 梯形齒同步帶及帶輪構(gòu)造 梯形齒同步帶構(gòu)造1-包布層 ； 2-帶齒 ； 3-帶背；4-加強筋 鋼帶和繩輪傳動鋼帶傳動定位機構(gòu)1-導桿； 2-軸承； 3-小車； 4-導軌；5-磁頭；

35、6-鋼帶； 7-步進電動機 繩輪傳動在打印機字車送進機構(gòu)中的運用1-字車；2-繩輪(電動機輸出軸上)；3-伺服電動機； 4-鋼絲繩2.2 2.2 導向支承部件的選擇與設計導向支承部件的選擇與設計 2.2.1 2.2.1 導軌副的組成、種類及其應滿足的要求導軌副的組成、種類及其應滿足的要求導向支承部件的作用是支承和限制運動部件按給定的運導向支承部件的作用是支承和限制運動部件按給定的運動要求和規(guī)定的運動方向運動。動要求和規(guī)定的運動方向運動。導軌副主要由承導件導軌副主要由承導件1 1和運動件和運動件2 2兩大部分組成兩大部分組成v運動方向為直線的被稱為直線導軌副運動方向為直線的被稱為直線導軌副v運動

36、方向為回轉(zhuǎn)的被稱為回轉(zhuǎn)導軌副運動方向為回轉(zhuǎn)的被稱為回轉(zhuǎn)導軌副分類分類1 1導軌副的組成、種類導軌副的組成、種類按按其其接接觸觸面面的的摩摩擦擦性性質(zhì)質(zhì)滑動導軌滑動導軌滾動導軌滾動導軌流體介質(zhì)摩流體介質(zhì)摩擦導軌擦導軌氣體、液體氣體、液體導軌導軌彈性摩擦導彈性摩擦導軌軌圓柱型圓柱型棱柱型棱柱型組合型組合型滾柱滾柱(針針)型型滾珠型滾珠型滾動導軌塊型滾動導軌塊型滾動軸承型滾動軸承型動壓型動壓型靜壓型靜壓型動靜壓型動靜壓型片簧型片簧型膜片型膜片型 柔性鉸鏈型柔性鉸鏈型按其構(gòu)造特點按其構(gòu)造特點開式導軌開式導軌借助重力或彈簧彈借助重力或彈簧彈力保證運動件與承力保證運動件與承導面之間的接觸導面之間的接觸閉式

37、導軌閉式導軌只靠導軌本身的只靠導軌本身的構(gòu)造外形保證運構(gòu)造外形保證運動件與承導面之動件與承導面之間的接觸間的接觸機電一體化系統(tǒng)對導軌的根本要求是導向精度高、剛機電一體化系統(tǒng)對導軌的根本要求是導向精度高、剛性好、運動輕便平穩(wěn)、耐磨性好、溫度變化影響小以性好、運動輕便平穩(wěn)、耐磨性好、溫度變化影響小以及構(gòu)造工藝性好等及構(gòu)造工藝性好等. .對精度要求高的直線運動導軌，還要求導軌的承載面與對精度要求高的直線運動導軌，還要求導軌的承載面與導向面嚴厲分開；當運動件較重時，必需設有裝配安裝，導向面嚴厲分開；當運動件較重時，必需設有裝配安裝，運動件的支承，必需符合三點定位原理。運動件的支承，必需符合三點定位原理

38、。導向精度是指動導軌按給定方向作直線運動的準確程導向精度是指動導軌按給定方向作直線運動的準確程度。度。2 2導軌副應滿足的根本要求導軌副應滿足的根本要求 (1)導向精度導向精度的高低，主要取決于導軌的構(gòu)造類型；導軌的幾導向精度的高低，主要取決于導軌的構(gòu)造類型；導軌的幾何精度和接觸精度；導軌的配合間隙，油膜厚度和油膜剛何精度和接觸精度；導軌的配合間隙，油膜厚度和油膜剛度；導軌和根底件的剛度和熱變形等。度；導軌和根底件的剛度和熱變形等。直線運動導軌的幾何精度，普通有以下幾項：直線運動導軌的幾何精度，普通有以下幾項：1)1)導軌在垂直平面內(nèi)的直線度導軌在垂直平面內(nèi)的直線度( (即導軌縱向直線度即導軌

39、縱向直線度) )2)2)導軌在程度平面內(nèi)的直線度導軌在程度平面內(nèi)的直線度( (即導軌橫向直線度即導軌橫向直線度) )在這兩種精度中，普通規(guī)定導軌全長上的直線度或?qū)г谶@兩種精度中，普通規(guī)定導軌全長上的直線度或?qū)к壴谝欢ㄩL度上的直線度。軌在一定長度上的直線度。3)3)兩導軌面間的平行度，也叫扭曲度兩導軌面間的平行度，也叫扭曲度這項誤差普通規(guī)定用在導軌一定長度上或全長上的橫向扭這項誤差普通規(guī)定用在導軌一定長度上或全長上的橫向扭曲值表示。曲值表示。 導軌的剛度就是抵抗載荷的才干。抵抗恒定導軌的剛度就是抵抗載荷的才干。抵抗恒定載荷的才干稱為靜剛度；抵抗交變載荷的才干載荷的才干稱為靜剛度；抵抗交變載荷的才

40、干稱為動剛度。稱為動剛度。在恒定載荷作用下，物體變形的大小，表示靜剛度的在恒定載荷作用下，物體變形的大小，表示靜剛度的好壞。導軌變形普通有本身、部分和接觸三種變形。好壞。導軌變形普通有本身、部分和接觸三種變形。本身變形，由于作用在導軌面上的零、部件本身變形，由于作用在導軌面上的零、部件分量分量( (包括自重包括自重) )而引起，它主要與導軌的類而引起，它主要與導軌的類型、尺寸以及資料等有關(guān)。型、尺寸以及資料等有關(guān)。(2)(2)剛度剛度為了加強導軌本身剛度，常用增大尺寸和合理布置筋為了加強導軌本身剛度，常用增大尺寸和合理布置筋和筋板等方法處理。和筋板等方法處理。導軌部分變形發(fā)生在載荷集中的地方，

41、因此，導軌部分變形發(fā)生在載荷集中的地方，因此，必需加強導軌的部分剛度。必需加強導軌的部分剛度。對于活動接觸面對于活動接觸面( (動導軌與支承導軌動導軌與支承導軌) )，需施加預載荷，需施加預載荷，以添加接觸面積，提高接觸剛度，預載荷普通等于運動以添加接觸面積，提高接觸剛度，預載荷普通等于運動件及其上的工件等分量。為了保證導軌副的剛度，導軌件及其上的工件等分量。為了保證導軌副的剛度，導軌副應有一定的接觸精度。導軌的接觸精度以導軌外表的副應有一定的接觸精度。導軌的接觸精度以導軌外表的實踐接觸面積占實際接觸面積的百分比或在實踐接觸面積占實際接觸面積的百分比或在252525 mm225 mm2。面積上

42、接觸點的數(shù)目和分布情況來表示。這項精度普通面積上接觸點的數(shù)目和分布情況來表示。這項精度普通根據(jù)精刨、磨削、刮研等加工方法按規(guī)范規(guī)定。根據(jù)精刨、磨削、刮研等加工方法按規(guī)范規(guī)定。它主要由導軌的耐磨性決議。導軌的耐磨性是指點它主要由導軌的耐磨性決議。導軌的耐磨性是指點軌在長期運用后，應能堅持一定的導向精度。軌在長期運用后，應能堅持一定的導向精度。導軌的耐磨性，主要取決于導軌的構(gòu)造、資料、摩擦導軌的耐磨性，主要取決于導軌的構(gòu)造、資料、摩擦性質(zhì)、外表粗糙度、外表硬度、外表光滑及受力情況性質(zhì)、外表粗糙度、外表硬度、外表光滑及受力情況等等 (3)精度的堅持性提高導軌的精度堅持性，必需進展正確的光滑與維護。提

43、高導軌的精度堅持性，必需進展正確的光滑與維護。采用獨立的光滑系統(tǒng)自動光滑。采用獨立的光滑系統(tǒng)自動光滑。防護方法很多，目前多采用多層金屬薄板伸縮式防護防護方法很多，目前多采用多層金屬薄板伸縮式防護 罩進展防護。罩進展防護。 (4) (4)運動的靈敏性和低速運動的平穩(wěn)性運動的靈敏性和低速運動的平穩(wěn)性機電一體化系統(tǒng)和計算機外圍設備等的精度和運動速度機電一體化系統(tǒng)和計算機外圍設備等的精度和運動速度都比較高，因此，其導軌應具有較好的靈敏性和平穩(wěn)性，都比較高，因此，其導軌應具有較好的靈敏性和平穩(wěn)性，任務時應輕便省力，速度均勻，低速運動或微量位移時任務時應輕便省力，速度均勻，低速運動或微量位移時不出現(xiàn)爬行景

44、象，高速運動時應無振動。不出現(xiàn)爬行景象，高速運動時應無振動。在低速運轉(zhuǎn)時在低速運轉(zhuǎn)時( (如如0 005 mm05 mmmin)min)，往往不是作延續(xù)的，往往不是作延續(xù)的勻速運動而是時走時停勻速運動而是時走時停( (即爬行即爬行) )。將傳動系統(tǒng)和摩擦副簡化成彈簧一阻尼系統(tǒng)，如圖將傳動系統(tǒng)和摩擦副簡化成彈簧一阻尼系統(tǒng)，如圖2 25454所示，所示，為防止爬行景象的出現(xiàn)，可同時采取以下幾項措施：為防止爬行景象的出現(xiàn)，可同時采取以下幾項措施：采用滾動導軌、靜壓導軌、卸荷導軌、貼塑料層導軌等；采用滾動導軌、靜壓導軌、卸荷導軌、貼塑料層導軌等；在普通滑動導軌上運用含有極性添加劑的導軌油；在普通滑動導

45、軌上運用含有極性添加劑的導軌油；用減小結(jié)合面、增大構(gòu)造尺寸縮短傳動鏈、減少傳動副用減小結(jié)合面、增大構(gòu)造尺寸縮短傳動鏈、減少傳動副等方法來提高傳動系統(tǒng)的剛度。等方法來提高傳動系統(tǒng)的剛度。 (5) (5)對溫度的敏感性和構(gòu)造工藝性對溫度的敏感性和構(gòu)造工藝性導軌在環(huán)境溫度變化的情況下，應能正常任務，既不導軌在環(huán)境溫度變化的情況下，應能正常任務，既不“卡死，亦不影響系統(tǒng)的運動精度。導軌對溫度變化卡死，亦不影響系統(tǒng)的運動精度。導軌對溫度變化的敏感性，主要取決于導軌資料和導軌配合間隙的選的敏感性，主要取決于導軌資料和導軌配合間隙的選擇。擇。 構(gòu)造工藝性是指系統(tǒng)在正常任務的條件下，應力構(gòu)造工藝性是指系統(tǒng)在正

46、常任務的條件下，應力求構(gòu)造簡單，制造容易，裝拆、調(diào)整、維修一檢測方求構(gòu)造簡單，制造容易，裝拆、調(diào)整、維修一檢測方便，從而最大限制的降低本錢。便，從而最大限制的降低本錢。 3 3導軌副的設計內(nèi)容導軌副的設計內(nèi)容設計導軌應包括以下幾方面內(nèi)容：設計導軌應包括以下幾方面內(nèi)容： 1) 1)根據(jù)任務條件，選擇適宜的導軌類型；根據(jù)任務條件，選擇適宜的導軌類型； 2) 2)選擇導軌的截面外形，以保證導向精度；選擇導軌的截面外形，以保證導向精度；3)3)選擇適當?shù)膶к墭?gòu)造及尺寸，使其在給定的載荷及工選擇適當?shù)膶к墭?gòu)造及尺寸，使其在給定的載荷及工 作溫度范圍內(nèi)，有足夠的剛度、良好的耐磨性以及運作溫度范圍內(nèi)，有足夠

47、的剛度、良好的耐磨性以及運 動輕便和低速平穩(wěn)性。動輕便和低速平穩(wěn)性。4)4)選擇導軌的補償及調(diào)整安裝，經(jīng)長期運用后，經(jīng)過調(diào)選擇導軌的補償及調(diào)整安裝，經(jīng)長期運用后，經(jīng)過調(diào) 整能堅持所需求的導向精度；整能堅持所需求的導向精度；5)5)選擇合理的耐磨涂料、光滑方法和防護安裝，使導軌選擇合理的耐磨涂料、光滑方法和防護安裝，使導軌 有良好的任務條件，以減少摩擦和磨損；有良好的任務條件，以減少摩擦和磨損；6)6)制定保證導軌所必需的技術(shù)條件，如選擇適當?shù)馁Y料，制定保證導軌所必需的技術(shù)條件，如選擇適當?shù)馁Y料， 以及熱處置、精加工和丈量方法等。以及熱處置、精加工和丈量方法等。 2.2.2 2.2.2 滑動導軌

48、副的構(gòu)造及其選擇滑動導軌副的構(gòu)造及其選擇三角形三角形( (分對稱、不對稱兩類分對稱、不對稱兩類) )矩形矩形燕尾形燕尾形圓形圓形凸形導軌不易積存切屑等臟物，也不易儲存光滑油，宜低速下凸形導軌不易積存切屑等臟物，也不易儲存光滑油，宜低速下任務；任務；凹形導軌那么相反，可用于高速，但必需有良好的防護安裝，凹形導軌那么相反，可用于高速，但必需有良好的防護安裝，以防切屑等臟物落入軌道。以防切屑等臟物落入軌道。1 1 常見的導軌截面外形常見的導軌截面外形各各種種導導軌軌的的特特點點1)1)三角形導軌三角形導軌 導軌尖頂朝上的稱三角形導軌，尖頂朝下的稱導軌尖頂朝上的稱三角形導軌，尖頂朝下的稱V V形導軌。

49、形導軌。該導軌在垂直載荷的作用下，磨損后能自動補償，不會產(chǎn)該導軌在垂直載荷的作用下，磨損后能自動補償，不會產(chǎn)生間隙，故導向精度較高。但壓板面仍需有間隙調(diào)整安裝。生間隙，故導向精度較高。但壓板面仍需有間隙調(diào)整安裝。截面角度由載荷大小及導向要求而定，普通為截面角度由載荷大小及導向要求而定，普通為90 90 。為添。為添加承載面積，減小比壓，在導軌高度不變的條件下，應采加承載面積，減小比壓，在導軌高度不變的條件下，應采用較大的頂角用較大的頂角(110 (110 120 )120 )；為提高導向性，可采用較；為提高導向性，可采用較小的頂角小的頂角(60 )(60 )。假設導軌上所受的力，在兩個方向上的

50、分力相差很大，應假設導軌上所受的力，在兩個方向上的分力相差很大，應采用不對稱三角形，以使力的作用方向盡能夠垂直于導軌采用不對稱三角形，以使力的作用方向盡能夠垂直于導軌面。面。導軌程度與垂直方向誤差相互影響，給制造、檢驗和修繕導軌程度與垂直方向誤差相互影響，給制造、檢驗和修繕帶來困難。帶來困難。 2)矩形導軌矩形導軌的特點是構(gòu)造簡單，制造、檢驗和修繕方便，導軌面較寬，承載才干大，剛度高，故運用廣泛。矩形導軌的導向精度沒有三角形導軌高，磨損后不能自動補償，須有調(diào)整間隙安裝，但程度和垂直方向上的位置各不相關(guān)，即一方向上的調(diào)整不會影響到另一方向的位移，因此安裝調(diào)整均較方便。在導軌的資料、載荷、寬度一樣

51、情況下，矩形導軌的摩擦阻力和接觸變形都比三角形導軌小。3)3)燕尾形導軌燕尾形導軌 此類導軌磨損后不能自動補償間隙，需設調(diào)整間隙安裝。此類導軌磨損后不能自動補償間隙，需設調(diào)整間隙安裝。v兩燕尾面起壓板面作用，用一根鑲條就可調(diào)理程度與垂直兩燕尾面起壓板面作用，用一根鑲條就可調(diào)理程度與垂直方向的間隙，且高度小，構(gòu)造緊湊，可以接受顛覆力矩。方向的間隙，且高度小，構(gòu)造緊湊，可以接受顛覆力矩。v剛度較差，摩擦力較大，制造、檢驗和維修都不方便。剛度較差，摩擦力較大，制造、檢驗和維修都不方便。v用于運動速度不高，受力不大，高度尺寸遭到限制的場所。用于運動速度不高，受力不大，高度尺寸遭到限制的場所。4)4)圓

52、形導軌圓形導軌圓形導軌制造方便，外圓采用磨削，內(nèi)孔經(jīng)過珩磨，可到達圓形導軌制造方便，外圓采用磨削，內(nèi)孔經(jīng)過珩磨，可到達精細配合，磨損后很難調(diào)整和補償間隙。精細配合，磨損后很難調(diào)整和補償間隙。圓柱形導軌有兩個自在度，適用于同時作直線運動和轉(zhuǎn)動的圓柱形導軌有兩個自在度，適用于同時作直線運動和轉(zhuǎn)動的地方。假設要限制轉(zhuǎn)動?？稍趫A柱外表開鍵槽或加工出平面，地方。假設要限制轉(zhuǎn)動?？稍趫A柱外表開鍵槽或加工出平面，不能接受大的扭矩，亦可采用雙圓柱導軌。不能接受大的扭矩，亦可采用雙圓柱導軌。圓柱導軌用于接受軸向載荷的場所。圓柱導軌用于接受軸向載荷的場所。2 2導軌副的組合方式導軌副的組合方式 兩條三角形導軌同時

53、起支承和導向作用，如圖兩條三角形導軌同時起支承和導向作用，如圖2 25656所示。所示。v構(gòu)造對稱，驅(qū)動元件可對稱地放在兩導軌中間構(gòu)造對稱，驅(qū)動元件可對稱地放在兩導軌中間v兩條導軌磨損均勻，導向性和精度堅持性都高，接觸剛度好兩條導軌磨損均勻，導向性和精度堅持性都高，接觸剛度好v工藝性差，對導軌的四個外表刮削或磨削也難以完全接觸工藝性差，對導軌的四個外表刮削或磨削也難以完全接觸多用于精多用于精度要求較高的度要求較高的機床設備機床設備(1)(1)雙三角形導軌雙三角形導軌承載面承載面1 1和導向面和導向面2 2分開。因此制造與調(diào)整簡單分開。因此制造與調(diào)整簡單 (2)矩形和矩形組合 (3) (3)三角

54、形和矩形組合三角形和矩形組合它兼有三角形導軌的導向性好、矩形導軌的制造方便、剛它兼有三角形導軌的導向性好、矩形導軌的制造方便、剛性好等優(yōu)點，并防止了由于熱變形所引起的配合變化。性好等優(yōu)點，并防止了由于熱變形所引起的配合變化。但導軌磨損不均勻、普通是三角形導軌比矩形導軌磨損快，但導軌磨損不均勻、普通是三角形導軌比矩形導軌磨損快，磨損后又不能經(jīng)過調(diào)理來補償，故對位置精度有影響。閉磨損后又不能經(jīng)過調(diào)理來補償，故對位置精度有影響。閉合導軌有壓板面，能接受顛覆力矩。合導軌有壓板面，能接受顛覆力矩。具有三角形和矩形組合導軌的根本特點，但由于沒有具有三角形和矩形組合導軌的根本特點，但由于沒有閉合導軌安裝，因

55、此只能用于受力向下的場所。閉合導軌安裝，因此只能用于受力向下的場所。(4)(4)三角形和平面導軌組合三角形和平面導軌組合由于三角形和矩形由于三角形和矩形( (或平面或平面) )導軌的摩擦阻力不相等，因此導軌的摩擦阻力不相等，因此在布置牽引力的位置時，應使導軌的摩擦阻力的合力與牽在布置牽引力的位置時，應使導軌的摩擦阻力的合力與牽引力在同不斷線上，否那么就會產(chǎn)生力矩，使三角形導軌引力在同不斷線上，否那么就會產(chǎn)生力矩，使三角形導軌對角接觸，影響運動件的導向精度和運動的靈敏性。對角接觸，影響運動件的導向精度和運動的靈敏性。整體式燕尾形導軌；裝配式燕尾形導軌，其特點是制造、整體式燕尾形導軌；裝配式燕尾形

56、導軌，其特點是制造、調(diào)試方便；燕尾與矩形組合，它兼有調(diào)整方便和能接受較調(diào)試方便；燕尾與矩形組合，它兼有調(diào)整方便和能接受較大力矩的優(yōu)點，多用于橫梁、立柱和搖臂等導軌。大力矩的優(yōu)點，多用于橫梁、立柱和搖臂等導軌。(5)(5)燕尾形導軌及其組合燕尾形導軌及其組合3 3導軌副間隙的調(diào)整導軌副間隙的調(diào)整間隙過小，會添加摩擦阻力；間隙過小，會添加摩擦阻力；間隙過大，會降低導向精度。間隙過大，會降低導向精度。導軌應有間隙調(diào)整安裝。矩形導軌需求在垂直和程度兩導軌應有間隙調(diào)整安裝。矩形導軌需求在垂直和程度兩個方向上調(diào)整間隙。個方向上調(diào)整間隙。常用的調(diào)整方法有壓板和鑲條法兩種方法。常用的調(diào)整方法有壓板和鑲條法兩種

57、方法。對燕尾形導軌可采用鑲條對燕尾形導軌可采用鑲條( (墊片墊片) )方法同時調(diào)整垂直和程方法同時調(diào)整垂直和程度兩個方向的間隙。度兩個方向的間隙。對矩形導軌可采用修刮壓板、修刮調(diào)整墊片的厚度或調(diào)對矩形導軌可采用修刮壓板、修刮調(diào)整墊片的厚度或調(diào)整螺釘?shù)姆椒ㄟM展間隙的調(diào)整整螺釘?shù)姆椒ㄟM展間隙的調(diào)整為采用平鑲條調(diào)整導軌面間隙的構(gòu)造。為采用平鑲條調(diào)整導軌面間隙的構(gòu)造。平鑲條普通放在受力小的一側(cè)，用螺釘調(diào)理，螺母鎖緊。平鑲條普通放在受力小的一側(cè)，用螺釘調(diào)理，螺母鎖緊。因各螺釘單獨擰緊，收緊力不易一致，使鑲條在螺釘?shù)囊蚋髀葆攩为殧Q緊，收緊力不易一致，使鑲條在螺釘?shù)闹c，有撓度，使接觸不均勻，剛性差，易變

58、形，調(diào)著力點，有撓度，使接觸不均勻，剛性差，易變形，調(diào)整較費事，故用于受力較小或短的導軌。整較費事，故用于受力較小或短的導軌。所示為采用兩根斜鑲條調(diào)整導軌側(cè)面間隙的構(gòu)造。所示為采用兩根斜鑲條調(diào)整導軌側(cè)面間隙的構(gòu)造。斜鑲條是在全長上支承，其斜度為斜鑲條是在全長上支承，其斜度為1 1：40401 1：100100，鑲，鑲條長度條長度L L越長，斜度應越小，以免兩端厚度相差過大。越長，斜度應越小，以免兩端厚度相差過大。普通普通L LH10H H 1010時，取時，取1 1：100100采用斜鑲條調(diào)整的優(yōu)點是：鑲條兩側(cè)面與導軌面全部接采用斜鑲條調(diào)整的優(yōu)點是：鑲條兩側(cè)面與導軌面全部接觸，故剛性好，但斜鑲

59、條必需加工斜形，因此制造困難，觸，故剛性好，但斜鑲條必需加工斜形，因此制造困難，但運用可靠，調(diào)整方便，故運用較廣。但運用可靠，調(diào)整方便，故運用較廣。三角形導軌的上滑動面能自動補償，下滑動面的間隙三角形導軌的上滑動面能自動補償，下滑動面的間隙調(diào)整和矩形導軌的下壓板調(diào)整底面隙一樣。圓形導軌調(diào)整和矩形導軌的下壓板調(diào)整底面隙一樣。圓形導軌的間隙不能調(diào)整。的間隙不能調(diào)整。導軌常用資料有鑄鐵、鋼、有色金屬和塑料等。常運用導軌常用資料有鑄鐵、鋼、有色金屬和塑料等。常運用鑄鐵一鑄鐵、鑄鐵一鋼的導軌。鑄鐵一鑄鐵、鑄鐵一鋼的導軌。4 4導軌副資料的選擇導軌副資料的選擇1)1)鑄鐵鑄鐵鑄鐵具有耐磨性和減振性好，熱穩(wěn)

60、定性高，易于鑄造和鑄鐵具有耐磨性和減振性好，熱穩(wěn)定性高，易于鑄造和切削加工，本錢低等特點，因此在滑動導軌中被廣泛采切削加工，本錢低等特點，因此在滑動導軌中被廣泛采用。用。常用的鑄鐵有：常用的鑄鐵有：灰鑄鐵，常用的是灰鑄鐵，常用的是HT200(HT200(一級鑄鐵一級鑄鐵) )，硬度以，硬度以180180200 HB200 HB較為適宜。較為適宜。假設灰口鑄鐵不能滿足耐磨性要求，可運用耐磨鑄鐵。假設灰口鑄鐵不能滿足耐磨性要求，可運用耐磨鑄鐵。常用的耐磨鑄鐵有：常用的耐磨鑄鐵有：高磷鑄鐵，含磷量為高磷鑄鐵，含磷量為0 03 30 06565的灰口鑄鐵，其的灰口鑄鐵，其硬度為硬度為180180220