第二章機械系統(tǒng)的部件選擇與設(shè)計

1、2022-3-1第三章第三章 機械系統(tǒng)部件與執(zhí)行元件的機械系統(tǒng)部件與執(zhí)行元件的選擇與設(shè)計選擇與設(shè)計 3.1 概述概述 3.2 機械傳動部件的設(shè)計與選擇機械傳動部件的設(shè)計與選擇 3.3 導(dǎo)向支承部件的設(shè)計與選擇導(dǎo)向支承部件的設(shè)計與選擇 3.4 旋轉(zhuǎn)支承的類型與選擇旋轉(zhuǎn)支承的類型與選擇 3.5 軸系部件的選擇與設(shè)計軸系部件的選擇與設(shè)計 3.6 機座或機架機座或機架2022-3-12.1 概述概述 一、機電一體化系統(tǒng)對機械系統(tǒng)的要求：一、機電一體化系統(tǒng)對機械系統(tǒng)的要求： 1、要求具有較高的定位精度：重復(fù)定位精度、要求具有較高的定位精度：重復(fù)定位精度要求高。要求高。 2、要求具有較高的傳動精度：傳動過

2、程中的、要求具有較高的傳動精度：傳動過程中的運動協(xié)調(diào)性要高，傳動平穩(wěn)。運動協(xié)調(diào)性要高，傳動平穩(wěn)。 3、要求具有較高的剛度：動力傳遞過程中要、要求具有較高的剛度：動力傳遞過程中要求變形要小。求變形要小。 4、要求具有良好的動態(tài)特性：響應(yīng)速度要求、要求具有良好的動態(tài)特性：響應(yīng)速度要求快，較好的穩(wěn)定性?？?，較好的穩(wěn)定性。2022-3-1 二、針對機械系統(tǒng)要求采取的措施二、針對機械系統(tǒng)要求采取的措施 1、盡量減小運動副之間的摩擦阻力：利用滾動摩擦代替、盡量減小運動副之間的摩擦阻力：利用滾動摩擦代替滑動摩擦。滑動摩擦。 2、縮短傳動鏈：傳動鏈短，傳動副少，傳動累積誤差小。、縮短傳動鏈：傳動鏈短，傳動副少

3、，傳動累積誤差小。 3、提高傳動與支承剛度：減小變形，以提高傳動精度。、提高傳動與支承剛度：減小變形，以提高傳動精度。采用予緊等方法，可提高剛度。采用予緊等方法，可提高剛度。 如：軸承接觸表面的例如：軸承接觸表面的例子。子。 4、采取消除傳動間隙：縮小反向死區(qū)誤差，如消隙齒輪、采取消除傳動間隙：縮小反向死區(qū)誤差，如消隙齒輪傳動等，以提高傳動精度。傳動等，以提高傳動精度。 5、選用最佳傳動化：減小執(zhí)行元件輸出軸上的等效轉(zhuǎn)動、選用最佳傳動化：減小執(zhí)行元件輸出軸上的等效轉(zhuǎn)動慣量，提高加速能力。慣量，提高加速能力。 2.1 概述概述2022-3-12.2 機械傳動部件的設(shè)計與選擇機械傳動部件的設(shè)計與選

4、擇2022-3-12.2 機械傳動部件的設(shè)計與選擇機械傳動部件的設(shè)計與選擇 一、滾珠絲杠傳動一、滾珠絲杠傳動 二、齒輪傳動二、齒輪傳動 三、諧波齒輪傳動三、諧波齒輪傳動 四、同步帶傳動四、同步帶傳動2022-3-1 滾珠螺旋傳動是在絲杠和螺母滾道之間放人適量的滾珠，使螺紋間產(chǎn)生滾動摩擦。絲杠轉(zhuǎn)動時，帶動滾珠沿螺紋滾道滾動。螺母上設(shè)有返向器，與螺紋滾道構(gòu)成滾珠的循環(huán)通道。為了在滾珠與滾道之間形成無間隙甚至有過盈配合，可設(shè)置預(yù)緊裝置。為延長工作壽命，可設(shè)置潤滑件和密封件。 滾珠螺旋傳動與滑動螺旋傳動或其它直線運動副相比，有下列特點： （1）傳動效率高傳動效率高 一般滾珠絲杠副的傳動效率達9095，

5、耗費能量僅為滑動絲桿的1/3。一、滾珠螺旋傳動一、滾珠螺旋傳動2022-3-1 （2）運動平穩(wěn)）運動平穩(wěn) 滾動摩擦系數(shù)接近常數(shù)，啟動與工作摩擦力矩差別很小。啟動時無沖擊，預(yù)緊后可消除間隙產(chǎn)生過盈，提高接觸剛度和傳動精度。 （3）工作壽命長）工作壽命長 滾珠絲杠螺母副的摩擦表面為高硬度(HRC5862)、高精度，具有較長的工作壽命和精度保持性。壽命約為滑動絲桿副的410倍以上。 （4）定位精度和重復(fù)定位精度高）定位精度和重復(fù)定位精度高 由于滾珠絲桿副摩擦小、溫升小、無爬行、無間隙，通過預(yù)緊進行預(yù)拉伸以補償熱膨脹。因此可達到較高的定位精度和重復(fù)定位精度。 一、滾珠螺旋傳動一、滾珠螺旋傳動2022-

6、3-1 （5）同步性好）同步性好 用幾套相同的滾珠絲桿副同時傳動幾個相同的運動部件，可得到較好的同步運動。 （6）可靠性高）可靠性高 潤滑密封裝置結(jié)構(gòu)簡單，維修方便。 （7）不能自鎖）不能自鎖 用于垂直傳動時，必須在系統(tǒng)中附加自鎖或制動裝置。 （8）制造工藝復(fù)雜）制造工藝復(fù)雜 滾珠絲桿和螺母等零件加工精度、表面粗糙度要求高，故制造成本較高。一、滾珠螺旋傳動一、滾珠螺旋傳動2022-3-1 1. 工作原理與結(jié)構(gòu)工作原理與結(jié)構(gòu)一、滾珠螺旋傳動一、滾珠螺旋傳動 2022-3-1 絲杠和螺母的螺紋滾道間裝有承載滾珠，當(dāng)絲杠或螺母轉(zhuǎn)動時，滾珠沿螺紋滾道滾動，則絲杠與螺母之間相對運動時產(chǎn)生滾動摩擦，為防止

7、滾珠從滾道中滾出，在螺母的螺旋槽兩端設(shè)有回程引導(dǎo)裝置，它們與螺紋滾道形成循環(huán)回路，使?jié)L珠在螺母滾道內(nèi)循環(huán)。 滾珠絲杠副中滾珠的循環(huán)方式有內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)二種。一、滾珠螺旋傳動一、滾珠螺旋傳動2022-3-1一、滾珠螺旋傳動一、滾珠螺旋傳動2022-3-1 2. 滾珠絲杠副軸向間隙的調(diào)整和施加預(yù)緊力的方法滾珠絲杠副軸向間隙的調(diào)整和施加預(yù)緊力的方法 滾珠絲杠副除了對本身單一方向的傳動精度有要求外，對其軸向間隙也有嚴格要求，以保證其反向傳動精度。滾珠絲杠副的軸向間隙是承載時在滾珠與滾道型面接觸點的彈性變形所引起的螺母位移量和螺母原有間隙的總和。 通常采用雙螺母預(yù)緊或單螺母（大滾珠、大導(dǎo)程）的方法，把彈

8、性變形控制在最小限度內(nèi)，以減小或消除軸向間隙，并可以提高滾珠絲杠副的剛度。一、滾珠螺旋傳動一、滾珠螺旋傳動2022-3-1(1) 雙螺母預(yù)緊原理雙螺母預(yù)緊原理根據(jù)墊片厚度不同分成兩種形式，當(dāng)墊片厚度較厚根據(jù)墊片厚度不同分成兩種形式，當(dāng)墊片厚度較厚時即產(chǎn)生時即產(chǎn)生“預(yù)拉應(yīng)力預(yù)拉應(yīng)力”，而當(dāng)墊片厚度較薄時即產(chǎn)，而當(dāng)墊片厚度較薄時即產(chǎn)生生“預(yù)壓應(yīng)力預(yù)壓應(yīng)力”以消除軸向間隙。以消除軸向間隙。一、滾珠螺旋傳動一、滾珠螺旋傳動絲杠側(cè)螺母A 螺母B調(diào)整墊片預(yù)拉方向預(yù)拉方向預(yù)緊方向墊片預(yù)緊方向2022-3-1(2) 單螺母預(yù)緊原理（增大滾珠直徑法）單螺母預(yù)緊原理（增大滾珠直徑法） 為了補償滾道的間隙，設(shè)計時將

9、滾珠的尺寸適當(dāng)為了補償滾道的間隙，設(shè)計時將滾珠的尺寸適當(dāng)增大，使其增大，使其4點接觸，產(chǎn)生預(yù)緊力，為了提高工作性點接觸，產(chǎn)生預(yù)緊力，為了提高工作性能，可以在承載滾珠之間加入間隔鋼球。能，可以在承載滾珠之間加入間隔鋼球。一、滾珠螺旋傳動一、滾珠螺旋傳動絲杠側(cè)螺母側(cè)絲杠側(cè)螺母側(cè)承載滾珠間隔鋼球2022-3-1(3) 單螺母預(yù)緊原理（偏置導(dǎo)程法）單螺母預(yù)緊原理（偏置導(dǎo)程法） 偏置導(dǎo)程法原理如上圖所示，僅僅是在螺母中部將偏置導(dǎo)程法原理如上圖所示，僅僅是在螺母中部將其導(dǎo)程增加一個預(yù)壓量其導(dǎo)程增加一個預(yù)壓量，以達到預(yù)緊的目的。，以達到預(yù)緊的目的。一、滾珠螺旋傳動一、滾珠螺旋傳動導(dǎo)程導(dǎo)程+導(dǎo)程絲杠側(cè)螺母側(cè)預(yù)

10、拉方向預(yù)拉方向2022-3-1 目前制造的單螺母式滾珠絲杠副的軸向間隙達0.05mm，而雙螺母式的經(jīng)加預(yù)緊力調(diào)整后基本上能消除軸向間隙。應(yīng)用該方法消除軸向間隙時應(yīng)注意以下兩點： （1）預(yù)緊力大小必須合適，過小不能保證無隙傳動；過大將使驅(qū)動力矩增大，效率降低，壽命縮短。預(yù)緊力應(yīng)不超過最大軸向負載的1/3。 （2）要特別注意減小絲杠安裝部分和驅(qū)動部分的間隙，這些間隙用預(yù)緊的方法是無法消除的，而它對傳動精度有直接影響。一、滾珠螺旋傳動一、滾珠螺旋傳動2022-3-1 4. 滾珠絲杠副的主要尺寸、精度等級和標注方法滾珠絲杠副的主要尺寸、精度等級和標注方法 (1)主要尺寸主要尺寸 標稱直徑、導(dǎo)程、螺旋升

11、角等。標稱直徑、導(dǎo)程、螺旋升角等。 (2). 精度等級精度等級 JB316.282滾珠絲杠副精度滾珠絲杠副精度標準標準規(guī)定分為六個等級：規(guī)定分為六個等級：C、D、E、F、G、H。C級最高，級最高，H級最低。級最低。 (3). 標注方法標注方法 不同生產(chǎn)廠家其標注方法略有不同，不同生產(chǎn)廠家其標注方法略有不同，通常用圖通常用圖2.11格式進行標注格式進行標注 一、滾珠螺旋傳動一、滾珠螺旋傳動2022-3-1 5. 滾珠絲杠副的安裝滾珠絲杠副的安裝 絲杠的軸承組合及軸承座、螺母座以及其它零件的連接剛性連接剛性，對滾珠絲杠副傳動系統(tǒng)的剛度和精度都有很大影響，需在設(shè)計、安裝時認真考慮。為了提高軸向剛度，

12、絲杠支承常用推力軸承為主的軸承組合，僅當(dāng)軸向載荷很小時，才用向心推力軸承。以下列出了四種典型支承方式及其特點。一、滾珠螺旋傳動一、滾珠螺旋傳動2022-3-1單推單推單推式支承單推式支承 1軸向剛度較高；2預(yù)拉伸安裝時，須加載荷較大，軸承壽命比方案2低；3適宜中速、精度高，并可用雙推單推組合。 2022-3-1 雙推雙推雙推雙推雙推雙推雙推式支承雙推式支承1軸向剛度最高；2預(yù)拉伸安裝時，須加載荷較小，軸承壽命較高3適宜高速、高剛度、高精度。2022-3-1 雙推雙推簡支簡支雙推雙推簡支式支承簡支式支承 1軸向剛度不高，與螺母位置有關(guān)；2雙推端可預(yù)拉伸安裝；3適宜中速、精度較高的長絲杠。 202

13、2-3-1 雙推雙推自由自由雙推雙推自由式支承自由式支承 1軸向剛度低，與螺母位置有關(guān)；2雙推端可預(yù)拉伸安裝；3適宜中小載荷與低速，更適宜垂直安裝，短絲杠。 2022-3-1一、滾珠螺旋傳動一、滾珠螺旋傳動 6.制動裝置2022-3-1 1、齒輪傳動形式及其傳動比的最佳匹配選擇 二、齒輪傳動二、齒輪傳動2022-3-1 齒輪傳動系統(tǒng)的要求 （1）齒輪傳動比i應(yīng)滿足驅(qū)動部件與負載之間的位移及轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速的匹配要求。 （2）對于用于伺服系統(tǒng)的齒輪減速器：在傳遞轉(zhuǎn)矩時，不但要有足夠的剛度 ，還要求轉(zhuǎn)動慣量盡量?。?（3）為減少傳動死區(qū)(失動量)和低頻振蕩 等不利現(xiàn)象的出現(xiàn)，應(yīng)選用齒側(cè)間隙較小、精度較高

14、的齒輪傳動副，實際工作中常采用采用各種調(diào)整齒側(cè)間隙的方法來消除或減小嚙合間隙 。 二、齒輪傳動二、齒輪傳動2022-3-1 2各級傳動比最佳分配原則分配原則 齒輪系統(tǒng)的總傳動比確定后，根據(jù)對傳動鏈的技術(shù)要求，選擇傳動方案，使驅(qū)動部件和負載之間的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速達到合理匹配。若總傳動比較大，又不準備采用諧波、少齒差等傳動，需要確定傳動級數(shù)，并在各級之間分配傳動比。單級傳動比增大使傳動系統(tǒng)簡化，但大齒輪的尺寸增大會使整個傳動系統(tǒng)的輪廓尺寸變大?？砂聪率鋈N原則適當(dāng)分級，并在各級之間分配傳動比。二、齒輪傳動二、齒輪傳動2022-3-1 (1) 重量最輕原則 對于小功率傳動系統(tǒng)，使各級傳動比滿足， 即可使傳

15、動裝置的重量最輕。 上述結(jié)論對于大功率傳動系統(tǒng)是不適用的，因其傳遞扭矩大，故要考慮齒輪模數(shù)、齒輪齒寬等參數(shù)要逐級增加的情況，此時應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗、類比方法以及結(jié)構(gòu)緊湊之要求進行綜合考慮。各級傳動比一般應(yīng)以“先大后小”原則處理。 二、齒輪傳動二、齒輪傳動niiii3212022-3-1 (2) 輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則 為了提高機電一體化系統(tǒng)中齒輪傳動系統(tǒng)傳遞運動的精度，各級傳動比應(yīng)按“先小后大”原則分配，以便降低齒輪的加工誤差、安裝誤差以及回轉(zhuǎn)誤差對輸出轉(zhuǎn)角精度的影響。設(shè)齒輪傳動系統(tǒng)中各級齒輪的轉(zhuǎn)角誤差換算到末級輸出軸上的總轉(zhuǎn)角誤差為 ，則 式中： 第k個齒輪所具有的轉(zhuǎn)角誤差； 第k個齒輪的轉(zhuǎn)軸至第n

16、級輸出軸的傳動比。二、齒輪傳動二、齒輪傳動max)/(1maxnkknkikkni2022-3-1最小等效轉(zhuǎn)動慣量原則 (3) 最小等效轉(zhuǎn)動慣量原則 利用該原則所設(shè)計的齒輪傳動系統(tǒng)，換算到電機軸上的等效轉(zhuǎn)動慣量為最小。JJ23i電動機1J4i12J 如右圖，若不計軸和軸承的轉(zhuǎn)動慣量，則根據(jù)系統(tǒng)動能不變的原則，等效到電機軸上的等效轉(zhuǎn)動慣量為：2221421321iiJiJJJJme先小后大原則先小后大原則31JJ 設(shè)：2022-3-1二、齒輪傳動二、齒輪傳動413132dgBJJ42232dgBJ44432dgBJ4141212iddJJ41424344141434)/(iiiddddJJJJ

17、4112iJJ4114214)/( iiJiJJ)11 (41221211iiiiJJme01iJem21412ii可得當(dāng) 遠遠大于1時， 所以41i2212ii 6/123/11)2()2(iii2022-3-1二、齒輪傳動二、齒輪傳動n 2022-3-1 3 齒輪傳動間隙的調(diào)整方法 (1) 圓柱齒輪傳動 (a) 偏心套(軸)調(diào)整法 如右圖所示，將相互嚙合的一對齒輪中的一個齒輪4裝在電機輸出軸上，并將電機2安裝在偏心套1(或偏心軸)上，通過轉(zhuǎn)動偏心套(偏心軸)的轉(zhuǎn)角，就可調(diào)節(jié)兩嚙合齒輪的中心距，從而消除圓柱齒輪正、反轉(zhuǎn)時的齒側(cè)間隙。特點是結(jié)構(gòu)簡單，但其側(cè)隙不能自動補償。 齒輪傳動間隙的調(diào)整2

18、022-3-1 (b) 軸向墊片調(diào)整法 如右圖所示，齒輪1和2相嚙合，其分度圓弧齒厚沿軸線方向略有錐度，這樣就可以用軸向墊片3使齒輪2沿軸向移動，從而消除兩齒輪的齒側(cè)間隙。裝配時軸向墊片3的厚度應(yīng)使得齒輪1和2之間既齒側(cè)間隙小，運轉(zhuǎn)又靈活。特點同偏心套(軸)調(diào)整法。二、齒輪傳動二、齒輪傳動2022-3-1 (c) 雙片薄齒輪錯齒調(diào)整法 這種消除齒側(cè)間隙的方法是將其中一個做成寬齒輪，另一個用兩片薄齒輪組成。采取措施使一個薄齒輪的左齒側(cè)和另一個薄齒輪的右齒側(cè)分別緊貼在寬齒輪齒槽的左、右兩側(cè)，以消除齒側(cè)間隙，反向時不會出現(xiàn)死區(qū)。二、齒輪傳動二、齒輪傳動12341233 4 5 6 72022-3-1

19、 (2) 斜齒輪傳動 消除斜齒輪傳動齒輪側(cè)隙的方法與上述錯齒調(diào)整法基本相同，也是用兩個薄片齒輪與一個寬齒輪嚙合，只是在兩個薄片斜齒輪的中間隔開了一小段距離，這樣它的螺旋線便錯開了。二、齒輪傳動二、齒輪傳動2022-3-1 (3) 錐齒輪傳動 (a) 軸向壓簧調(diào)整法 軸向壓簧調(diào)整法原理如下圖，在錐齒輪4的傳動軸7上裝有壓簧5，其軸向力大小由螺母6調(diào)節(jié)。錐齒輪4在壓簧5的作用下可軸向移動，從而消除了其與嚙合的錐齒輪l之間的齒側(cè)間隙。二、齒輪傳動二、齒輪傳動2022-3-1 (b) 周向彈簧調(diào)整法 將與錐齒輪3嚙合的齒輪做成大小兩片(1、2)，在大片錐齒輪1上制有三個周向圓弧槽8，小片錐齒輪2的端面

20、制有三個可伸入槽8的凸爪7。彈簧5裝在槽8中，一端頂在凸爪7上，另一端頂在鑲在槽8中的鑲塊4上。止動螺釘6裝配時用，安裝完畢將其卸下，則大小片錐齒輪1、2在彈簧力作用下錯齒，從而達到消除間隙的目的。二、齒輪傳動二、齒輪傳動123456782022-3-1 4 齒輪齒條傳動機構(gòu)齒輪齒條傳動機構(gòu) 當(dāng)傳動負載大時，可采用雙齒輪調(diào)整法。通過預(yù)載裝置當(dāng)傳動負載大時，可采用雙齒輪調(diào)整法。通過預(yù)載裝置4向向齒輪齒輪3上預(yù)加負載，使大齒輪上預(yù)加負載，使大齒輪2、5同時向兩個相反方向轉(zhuǎn)動，同時向兩個相反方向轉(zhuǎn)動，從而帶動小齒輪從而帶動小齒輪1、6轉(zhuǎn)動，其齒面便分別緊貼在齒條轉(zhuǎn)動，其齒面便分別緊貼在齒條7上齒槽上

21、齒槽的左、右側(cè)，消除了齒側(cè)間隙。的左、右側(cè)，消除了齒側(cè)間隙。 二、齒輪傳動二、齒輪傳動2022-3-1 諧波齒輪傳動具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動比大諧波齒輪傳動具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動比大(幾十幾十幾百幾百)、傳動精度高、回程誤差小、噪聲低、傳動平穩(wěn)、承載傳動精度高、回程誤差小、噪聲低、傳動平穩(wěn)、承載能力強、效率高等優(yōu)點，故在工業(yè)機器人、航空、火能力強、效率高等優(yōu)點，故在工業(yè)機器人、航空、火箭等機電一體化系統(tǒng)中日益得到廣泛的應(yīng)用。箭等機電一體化系統(tǒng)中日益得到廣泛的應(yīng)用。 1、 諧波齒輪傳動的工作原理諧波齒輪傳動的工作原理 三、諧波齒輪傳動三、諧波齒輪傳動2022-3-1 諧波傳動由三個主要構(gòu)件所組成，即具有內(nèi)

22、齒的剛諧波傳動由三個主要構(gòu)件所組成，即具有內(nèi)齒的剛輪輪l、具有外齒的柔輪、具有外齒的柔輪2和波發(fā)生器和波發(fā)生器3。通常波發(fā)生器為。通常波發(fā)生器為主動件，而剛輪和柔輪之一為從動件，另一個為固定主動件，而剛輪和柔輪之一為從動件，另一個為固定件。當(dāng)波發(fā)生器裝入柔輪內(nèi)孔時，由于前者的總長度件。當(dāng)波發(fā)生器裝入柔輪內(nèi)孔時，由于前者的總長度略大于后者的內(nèi)孔直徑，故略大于后者的內(nèi)孔直徑，故柔輪變?yōu)闄E圓形柔輪變?yōu)闄E圓形，于是在，于是在橢圓的長軸兩端產(chǎn)生了柔輪與剛輪輪齒的兩個橢圓的長軸兩端產(chǎn)生了柔輪與剛輪輪齒的兩個局部嚙局部嚙合區(qū)合區(qū)；同時在橢圓短軸兩端，兩輪輪齒則完全脫開。；同時在橢圓短軸兩端，兩輪輪齒則完全脫

23、開。至于其余各處，則視柔輪回轉(zhuǎn)方向的不同，或處于嚙至于其余各處，則視柔輪回轉(zhuǎn)方向的不同，或處于嚙合狀態(tài)，或處于非嚙合狀態(tài)。當(dāng)波發(fā)生器連續(xù)轉(zhuǎn)動時，合狀態(tài)，或處于非嚙合狀態(tài)。當(dāng)波發(fā)生器連續(xù)轉(zhuǎn)動時，柔輪長短軸的位置不斷交化，從而使輪齒的嚙合處和柔輪長短軸的位置不斷交化，從而使輪齒的嚙合處和脫開處也隨之不斷變化，于是在柔輪與剛輪之間就產(chǎn)脫開處也隨之不斷變化，于是在柔輪與剛輪之間就產(chǎn)生了相對位移，從而傳遞運動。生了相對位移，從而傳遞運動。三、諧波齒輪傳動三、諧波齒輪傳動2022-3-1 在波發(fā)生器轉(zhuǎn)動一周期間，柔輪上一點變形的循在波發(fā)生器轉(zhuǎn)動一周期間，柔輪上一點變形的循環(huán)次數(shù)與波發(fā)生器上的凸起部位數(shù)是一

24、致的，稱為環(huán)次數(shù)與波發(fā)生器上的凸起部位數(shù)是一致的，稱為波波數(shù)數(shù)。常用的有兩波和三波兩種。為了有利于柔輪的力。常用的有兩波和三波兩種。為了有利于柔輪的力平衡和防止輪齒干涉，平衡和防止輪齒干涉，剛輪和柔輪的齒數(shù)差應(yīng)等于波剛輪和柔輪的齒數(shù)差應(yīng)等于波發(fā)生器波數(shù)發(fā)生器波數(shù)(即波發(fā)生器上的滾輪數(shù)即波發(fā)生器上的滾輪數(shù))的整倍數(shù)的整倍數(shù)，通常，通常取為等于波數(shù)。取為等于波數(shù)。三、諧波齒輪傳動三、諧波齒輪傳動2022-3-1 2 、諧波齒輪傳動的傳動比計算、諧波齒輪傳動的傳動比計算 式中：式中： 、 、 分別為剛輪、柔輪和波形發(fā)生器分別為剛輪、柔輪和波形發(fā)生器的角速度；的角速度； 、 分別為剛輪和柔輪的齒數(shù)。分

25、別為剛輪和柔輪的齒數(shù)。 (1) 當(dāng)柔輪固定時，當(dāng)柔輪固定時， ，則，則 三、諧波齒輪傳動三、諧波齒輪傳動rgHgHrHrgzzigrHgzrz0rrgHgHHrgzzi0grggrHgzzzzz1rgggHHgzzzi2022-3-1 (2) 當(dāng)剛輪固定時，當(dāng)剛輪固定時， ，則，則 設(shè)設(shè) 、 當(dāng)柔輪固定時，當(dāng)柔輪固定時，當(dāng)剛輪固定時當(dāng)剛輪固定時三、諧波齒輪傳動三、諧波齒輪傳動0grgHHrHrgzzi0rgrrgHrzzzzz1grrrHHrzzzi200rz202gz101Hgi100Hri2022-3-1 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 常見的諧波齒輪減速器標記代號

26、如下圖常見的諧波齒輪減速器標記代號如下圖 諧波齒輪減速機選用說明：諧波齒輪減速機選用說明： (1). 樣本中的圖表參數(shù)為標準產(chǎn)品，用戶選型時需確樣本中的圖表參數(shù)為標準產(chǎn)品，用戶選型時需確定以下三項參數(shù)：定以下三項參數(shù)： （a）傳動比或輸出轉(zhuǎn)速（）傳動比或輸出轉(zhuǎn)速（r/min) （b）減速機輸入功率（）減速機輸入功率（kw) （c）額定輸入轉(zhuǎn)速（）額定輸入轉(zhuǎn)速（r/min)三、諧波齒輪傳動三、諧波齒輪傳動最大回差減速比機型（指柔輪內(nèi)徑，單位為mm)單級、臥式安裝通用諧波減器2022-3-1 (2). 如減速機輸入轉(zhuǎn)速是可調(diào)的，則在選用減速機型號時應(yīng)分如減速機輸入轉(zhuǎn)速是可調(diào)的，則在選用減速機型號時

27、應(yīng)分別確定：別確定： 工作條件為工作條件為“恒功率恒功率”時按最低轉(zhuǎn)速選用機型；工作條件為時按最低轉(zhuǎn)速選用機型；工作條件為“恒扭矩恒扭矩”時，按最高轉(zhuǎn)速選用機型。訂貨時須說明是否與電時，按最高轉(zhuǎn)速選用機型。訂貨時須說明是否與電機直聯(lián)，電機型號及參數(shù)。機直聯(lián)，電機型號及參數(shù)。 (3). 選用減速機輸出功率選用減速機輸出功率 與輸出扭矩與輸出扭矩 的計算的計算式中：式中：P 減速機額定輸入功率（減速機額定輸入功率（KW） T 減速機額定輸出扭矩（減速機額定輸出扭矩（Nm) KA 工作情況系數(shù)工作情況系數(shù)三、諧波齒輪傳動三、諧波齒輪傳動1CP2CTACPKP1ACTKT22022-3-1 同步帶是一

28、種兼有鏈、同步帶是一種兼有鏈、齒輪、三角膠帶優(yōu)點的齒輪、三角膠帶優(yōu)點的傳動零件。由于同步帶傳動零件。由于同步帶是一種兼有鏈、齒輪、是一種兼有鏈、齒輪、三角膠帶優(yōu)點的傳動零三角膠帶優(yōu)點的傳動零件，于件，于1940年由美國尤年由美國尤尼羅爾尼羅爾(Unirayal)橡膠橡膠公司首先加以開發(fā)。公司首先加以開發(fā)。1946年辛加公司把同步年辛加公司把同步帶用于縫紉機針和纏線帶用于縫紉機針和纏線管的同步傳動上，取得管的同步傳動上，取得顯著效益，并被逐漸引顯著效益，并被逐漸引用到其他機械傳動上。用到其他機械傳動上。四、同步帶傳動四、同步帶傳動2022-3-1 1. 分類分類 2. 同步帶的優(yōu)缺點同步帶的優(yōu)缺

29、點 3. 同步帶的結(jié)構(gòu)和尺寸結(jié)構(gòu)同步帶的結(jié)構(gòu)和尺寸結(jié)構(gòu) 4. 同步帶的設(shè)計計算同步帶的設(shè)計計算四、同步帶傳動四、同步帶傳動2022-3-1 1. 分類 (1)按用途分 (a) 一般工業(yè)用同步帶傳動 即梯形齒同步帶傳動。它主要用于中、小功率的同步帶傳動，如各種儀器、計算機、輕工機械中均采用這種同步帶傳動。 (b) 高轉(zhuǎn)矩同步帶傳動 又稱HTD帶(High Torque Drive)或STPD帶傳動(Super Torque Positive Drive)。由于其齒形呈圓弧狀(圖6-2)，在我國通稱為圓弧齒同步帶傳動。它主要用于重型機械的傳動中，如運輸機械(飛機、汽車)、石油機械和機床、發(fā)電機等的

30、傳動。 四、同步帶傳動四、同步帶傳動2022-3-1 (2) 特種規(guī)格的同步帶傳動 這是根據(jù)某種機器特殊需要而采用的特種規(guī)格同步帶傳動，如工業(yè)縫紉機用的、汽車發(fā)動機用的同步帶傳動。 (3) 特殊用途的同步帶傳動 即為適應(yīng)特殊工作環(huán)境制造的同步帶。 四、同步帶傳動四、同步帶傳動2022-3-1 2. 同步帶傳動的優(yōu)點 (1)工作時無滑動，有準確的傳動比 (2)傳動效率高（0.98），節(jié)能效果好 (3)傳動比范圍大，結(jié)構(gòu)緊湊 (4)維護保養(yǎng)方便，運轉(zhuǎn)費用低 (5)能吸振、噪音低、能高速轉(zhuǎn)動，惡劣環(huán)境條件下仍能正常工作。 同步帶傳動的缺點： 安裝精度要求較高、中心距要求嚴格、具有一定的蠕變性。四、同

31、步帶傳動四、同步帶傳動2022-3-1 3. 同步帶的結(jié)構(gòu)和尺寸規(guī)格同步帶的結(jié)構(gòu)和尺寸規(guī)格 (1)同步帶結(jié)構(gòu)同步帶結(jié)構(gòu) 如下左圖所示，同步帶一般由承載繩、帶齒、帶背和包布如下左圖所示，同步帶一般由承載繩、帶齒、帶背和包布層組成。層組成。 工業(yè)用同步帶帶輪形狀如下右圖所示。工業(yè)用同步帶帶輪形狀如下右圖所示。四、同步帶傳動四、同步帶傳動2022-3-1 4. 同步帶的設(shè)計計算同步帶的設(shè)計計算 (1)失效形式和計算準則失效形式和計算準則 同步帶傳動主要失效形式有：同步帶傳動主要失效形式有： (a) 承載繩斷裂承載繩斷裂 原因是帶型號過小和小帶輪直徑過小等。原因是帶型號過小和小帶輪直徑過小等。 (b)

32、 爬齒和跳齒爬齒和跳齒 原因是同步帶傳遞的圓周力過大、帶與帶輪原因是同步帶傳遞的圓周力過大、帶與帶輪間的節(jié)距差值過大、帶的初拉力過小等。間的節(jié)距差值過大、帶的初拉力過小等。 (c) 帶齒的磨損帶齒的磨損 原因是帶齒與輪齒的嚙合干涉、帶的張緊力原因是帶齒與輪齒的嚙合干涉、帶的張緊力過大等。過大等。 (d) 其他失效方式其他失效方式 帶和帶輪的制造安裝誤差引起的帶輪棱邊帶和帶輪的制造安裝誤差引起的帶輪棱邊磨損、帶與帶輪的節(jié)距差值太大和嚙合齒數(shù)過少引起的帶齒剪磨損、帶與帶輪的節(jié)距差值太大和嚙合齒數(shù)過少引起的帶齒剪切破壞、同步帶背的龜裂、承載繩抽出和包布層脫落等。切破壞、同步帶背的龜裂、承載繩抽出和包

33、布層脫落等。 在正常的工作條件下在正常的工作條件下，同步帶傳動的，同步帶傳動的設(shè)計準則設(shè)計準則是是在不打滑的在不打滑的條件下，保證同步帶的抗拉強度條件下，保證同步帶的抗拉強度。在灰塵雜質(zhì)較多的條件下在灰塵雜質(zhì)較多的條件下，則應(yīng)保證帶齒的一定耐磨性。則應(yīng)保證帶齒的一定耐磨性。四、同步帶傳動四、同步帶傳動2022-3-1 (2)同步帶傳動的設(shè)計計算步驟同步帶傳動的設(shè)計計算步驟 設(shè)計同步帶傳動的已知條件為：設(shè)計同步帶傳動的已知條件為： Pm 需要傳遞的名義功率；需要傳遞的名義功率； n1、n2 主從動輪的轉(zhuǎn)速或傳動比主從動輪的轉(zhuǎn)速或傳動比； (a) 確定帶的設(shè)計功率；確定帶的設(shè)計功率； (b) 選擇

34、帶型和節(jié)距；選擇帶型和節(jié)距； (c) 確定帶輪齒數(shù)和節(jié)圓直徑；確定帶輪齒數(shù)和節(jié)圓直徑； (d) 確定同步帶的節(jié)線長度、齒數(shù)及傳動中心距；確定同步帶的節(jié)線長度、齒數(shù)及傳動中心距； (e) 校驗同步帶和小帶輪的嚙合齒數(shù)；校驗同步帶和小帶輪的嚙合齒數(shù)； (f) 確定實際所需同步帶寬度；確定實際所需同步帶寬度； (g) 帶的工作能力驗算。帶的工作能力驗算。四、同步帶傳動四、同步帶傳動2022-3-1 1. 棘輪傳動機構(gòu) 將原動機的連續(xù)運動轉(zhuǎn)換為間歇運動，基本要求為移位迅速、將原動機的連續(xù)運動轉(zhuǎn)換為間歇運動，基本要求為移位迅速、過程無沖擊、停位準確可靠。過程無沖擊、停位準確可靠。五、間歇傳動部件五、間歇

35、傳動部件 棘爪每往復(fù)一次推過的棘輪齒數(shù)與棘輪轉(zhuǎn)角的關(guān)系如下：=360k/Z式中：棘輪回轉(zhuǎn)角(根據(jù)工作要求而定)； k棘爪每往復(fù)一次推過的棘輪齒數(shù)； Z棘輪齒數(shù)。 2022-3-1 齒式棘輪機構(gòu)的形式：五、間歇傳動部件五、間歇傳動部件可變向棘輪、雙動棘輪2022-3-1 2、槽輪機構(gòu)：間歇行程為間歇行程為 角度角度）（2五、間歇傳動部件五、間歇傳動部件2022-3-1 3、 蝸形凸輪機構(gòu)：間歇行程為間歇行程為 角度角度2五、間歇傳動部件五、間歇傳動部件2022-3-12.3 導(dǎo)向支承部件的設(shè)計與選擇導(dǎo)向支承部件的設(shè)計與選擇 導(dǎo)向支承部件簡稱導(dǎo)軌，作用是支承和限制導(dǎo)向支承部件簡稱導(dǎo)軌，作用是支承和

36、限制運動部件按給定的運動要求和運動方向運動運動部件按給定的運動要求和運動方向運動 。2022-3-1 1. 導(dǎo)軌副的種類及基本要求導(dǎo)軌副的種類及基本要求 導(dǎo)軌副由導(dǎo)軌副由承導(dǎo)件承導(dǎo)件1和和運動件運動件2兩部分組成（兩部分組成（P38，圖圖47）。）。 一、導(dǎo)軌一、導(dǎo)軌按其接觸面的摩擦性質(zhì)可分為按其接觸面的摩擦性質(zhì)可分為 2022-3-1 1)按導(dǎo)軌副運動導(dǎo)軌的軌跡分類按導(dǎo)軌副運動導(dǎo)軌的軌跡分類 （a）直線運動導(dǎo)軌副）直線運動導(dǎo)軌副 支承導(dǎo)軌約束了運動導(dǎo)支承導(dǎo)軌約束了運動導(dǎo)軌的五個自由度，僅保留沿給定方向的直線移軌的五個自由度，僅保留沿給定方向的直線移動自由度。動自由度。 （b）旋轉(zhuǎn)運動導(dǎo)軌副）

37、旋轉(zhuǎn)運動導(dǎo)軌副 支承導(dǎo)軌約束了運動導(dǎo)支承導(dǎo)軌約束了運動導(dǎo)軌的五個自由度，僅保留繞給定軸線的旋轉(zhuǎn)運軌的五個自由度，僅保留繞給定軸線的旋轉(zhuǎn)運動自由度。動自由度。2022-3-1 2)按導(dǎo)軌副導(dǎo)軌面間的摩擦性質(zhì)分類按導(dǎo)軌副導(dǎo)軌面間的摩擦性質(zhì)分類 （a）滑動摩擦導(dǎo)軌副；）滑動摩擦導(dǎo)軌副； （b）滾動摩擦導(dǎo)軌副；）滾動摩擦導(dǎo)軌副； （c）流體摩擦導(dǎo)軌副。）流體摩擦導(dǎo)軌副。 3)按導(dǎo)軌副結(jié)構(gòu)分類按導(dǎo)軌副結(jié)構(gòu)分類 （a）開式導(dǎo)軌）開式導(dǎo)軌 必須借助運動件的自重或外載荷，才能保證在一定的空間位置和受力狀態(tài)下，運動導(dǎo)軌和支承導(dǎo)軌的工作面保持可靠的接觸，從而保證運動導(dǎo)軌的規(guī)定運動。開式導(dǎo)軌一般受溫度變化的影響較小

38、。 （b）閉式導(dǎo)軌）閉式導(dǎo)軌 借助導(dǎo)軌副本身的封閉式結(jié)構(gòu)，保證在變化的空間位置和受力狀態(tài)下，運動導(dǎo)軌和支承導(dǎo)軌的工作面都能保持可靠的接觸，從而保證運動導(dǎo)軌的規(guī)定運動。閉式導(dǎo)軌一般受溫度變化的影響較小。一、導(dǎo)軌一、導(dǎo)軌2022-3-1 4)常用導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)形式：一、導(dǎo)軌一、導(dǎo)軌2022-3-1常用導(dǎo)軌性能比較 常用2022-3-1一、導(dǎo)軌一、導(dǎo)軌 5). 導(dǎo)軌副應(yīng)滿足的基本要求導(dǎo)軌副應(yīng)滿足的基本要求 （a）導(dǎo)向精度）導(dǎo)向精度 導(dǎo)向精度主要是指動導(dǎo)軌沿支承導(dǎo)軌運動的導(dǎo)向精度主要是指動導(dǎo)軌沿支承導(dǎo)軌運動的準確程度。影響它的因素有：導(dǎo)軌的幾何精度、接觸精度、結(jié)準確程度。影響它的因素有：導(dǎo)軌的幾何精度、接觸

39、精度、結(jié)構(gòu)形式、導(dǎo)軌和基礎(chǔ)件的剛度、熱變形、裝配質(zhì)量以及液體動構(gòu)形式、導(dǎo)軌和基礎(chǔ)件的剛度、熱變形、裝配質(zhì)量以及液體動壓和靜壓導(dǎo)軌的油膜厚度、油膜剛度等。壓和靜壓導(dǎo)軌的油膜厚度、油膜剛度等。 直線運動導(dǎo)軌的幾何精度規(guī)定：直線運動導(dǎo)軌的幾何精度規(guī)定： 垂直平面內(nèi)的直線度垂直平面內(nèi)的直線度 （縱向直線度）（縱向直線度） 水平平面內(nèi)的直線度水平平面內(nèi)的直線度 （橫向直線度）（橫向直線度） 兩導(dǎo)軌間的平行度兩導(dǎo)軌間的平行度 （扭曲度）（扭曲度）2022-3-1 （b）耐磨性）耐磨性 是指導(dǎo)軌在長期使用過程中能否保持一是指導(dǎo)軌在長期使用過程中能否保持一定的導(dǎo)向精度。因?qū)к壴诠ぷ鬟^程中難免有所磨損，定的導(dǎo)向

40、精度。因?qū)к壴诠ぷ鬟^程中難免有所磨損，所以應(yīng)力求減小磨損量，并在磨損后能自動補償或便所以應(yīng)力求減小磨損量，并在磨損后能自動補償或便于調(diào)整。于調(diào)整。 （c）疲勞和壓潰）疲勞和壓潰 導(dǎo)軌面由于過載或接觸應(yīng)力不均勻?qū)к壝嬗捎谶^載或接觸應(yīng)力不均勻而使導(dǎo)軌表面產(chǎn)生彈性變形，反復(fù)運行多次后就會形而使導(dǎo)軌表面產(chǎn)生彈性變形，反復(fù)運行多次后就會形成疲勞點，呈塑性變形，表面形成龜裂、剝落而出現(xiàn)成疲勞點，呈塑性變形，表面形成龜裂、剝落而出現(xiàn)凹坑，這種現(xiàn)象就是壓潰。疲勞和壓潰是凹坑，這種現(xiàn)象就是壓潰。疲勞和壓潰是滾動導(dǎo)軌失滾動導(dǎo)軌失效效的主要原因，為此應(yīng)控制滾動導(dǎo)軌承受的最大載荷的主要原因，為此應(yīng)控制滾動導(dǎo)軌承受的最

41、大載荷和受載的均勻性。和受載的均勻性。一、導(dǎo)軌一、導(dǎo)軌2022-3-1 （d）剛度：）剛度： 動剛度和靜剛度動剛度和靜剛度。 導(dǎo)軌受力變形會影響導(dǎo)軌的導(dǎo)導(dǎo)軌受力變形會影響導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度及部件之間的相對位置，因此要求導(dǎo)軌應(yīng)有足夠的剛度。向精度及部件之間的相對位置，因此要求導(dǎo)軌應(yīng)有足夠的剛度。為減輕或平衡外力的影響，可采用加大導(dǎo)軌尺寸或添加輔助導(dǎo)為減輕或平衡外力的影響，可采用加大導(dǎo)軌尺寸或添加輔助導(dǎo)軌的方法提高剛度。軌的方法提高剛度。 （e）低速運動平穩(wěn)性：）低速運動平穩(wěn)性： 低速運動時，作為運動部件的動導(dǎo)軌低速運動時，作為運動部件的動導(dǎo)軌易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。低速運動的平穩(wěn)性與導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)和潤滑，動、易

42、產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。低速運動的平穩(wěn)性與導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)和潤滑，動、靜摩擦系數(shù)的差值，以及導(dǎo)軌的剛度等有關(guān)。靜摩擦系數(shù)的差值，以及導(dǎo)軌的剛度等有關(guān)。 （f）精度的保持性：由耐磨性、潤滑和防護條件決定。）精度的保持性：由耐磨性、潤滑和防護條件決定。 （g）對溫度的敏感性和結(jié)構(gòu)工藝性：對溫度的敏感性主要?。囟鹊拿舾行院徒Y(jié)構(gòu)工藝性：對溫度的敏感性主要取決于導(dǎo)軌材料和配合間隙。設(shè)計導(dǎo)軌時，要注意制造、調(diào)整和決于導(dǎo)軌材料和配合間隙。設(shè)計導(dǎo)軌時，要注意制造、調(diào)整和維修的方便，力求結(jié)構(gòu)簡單，工藝性及經(jīng)濟性好。維修的方便，力求結(jié)構(gòu)簡單，工藝性及經(jīng)濟性好。一、導(dǎo)軌一、導(dǎo)軌2022-3-1 滑動導(dǎo)軌副的基本截面形狀分類滑動

43、導(dǎo)軌副的基本截面形狀分類一、導(dǎo)軌一、導(dǎo)軌矩形對稱三角形不對稱三角形燕尾槽圓形凸形凹形2022-3-12、導(dǎo)軌的組合形式：2.1 雙三角形導(dǎo)軌組合： 特點：導(dǎo)向精度高，能自動補償間隙，精度保持性好。 制造、維修困難，工藝性差。多用于精度要求較高的機床。一、導(dǎo)軌一、導(dǎo)軌2022-3-1 2.2 雙矩形導(dǎo)軌組合： 特點：接觸剛度較低，承載能力大，制造、維修容易。 合理選擇導(dǎo)向面對導(dǎo)軌的精度影響較大。一、導(dǎo)軌一、導(dǎo)軌2022-3-1 2.3 三角形矩形導(dǎo)軌組合： 特點：有較好的導(dǎo)向性和剛性，制造較方便。 但只能用于受力向下的場合。一、導(dǎo)軌一、導(dǎo)軌2022-3-1 2.4 燕尾形導(dǎo)軌及其組合 制造、調(diào)整

44、方便，能承受較大力矩，多用于橫梁、立柱、搖臂。一、導(dǎo)軌一、導(dǎo)軌231a)c)b)2022-3-1 3. 導(dǎo)軌副間隙調(diào)整導(dǎo)軌副間隙調(diào)整 為保證導(dǎo)軌正常工作，導(dǎo)軌滑動表面之間應(yīng)保持適為保證導(dǎo)軌正常工作，導(dǎo)軌滑動表面之間應(yīng)保持適當(dāng)?shù)拈g隙。間隙過小，會增加摩擦阻力；間隙過大，當(dāng)?shù)拈g隙。間隙過小，會增加摩擦阻力；間隙過大，會降低導(dǎo)向精度。導(dǎo)軌的間隙如依靠會降低導(dǎo)向精度。導(dǎo)軌的間隙如依靠刮研刮研來保證，要來保證，要費很大的勞動量，而且導(dǎo)軌經(jīng)長期使用后，會因磨損費很大的勞動量，而且導(dǎo)軌經(jīng)長期使用后，會因磨損而增大間隙，需要及時調(diào)整，故導(dǎo)軌應(yīng)有間隙調(diào)整裝而增大間隙，需要及時調(diào)整，故導(dǎo)軌應(yīng)有間隙調(diào)整裝置。矩形導(dǎo)

45、軌需要在置。矩形導(dǎo)軌需要在垂直垂直和和水平水平兩個方向上調(diào)整間隙。兩個方向上調(diào)整間隙。一、導(dǎo)軌一、導(dǎo)軌2022-3-1 常用的調(diào)整方法有常用的調(diào)整方法有壓板和鑲條法壓板和鑲條法兩種方法。對燕尾兩種方法。對燕尾形導(dǎo)軌可采用鑲條形導(dǎo)軌可采用鑲條(墊片墊片)方法同時調(diào)整垂直和水平兩方法同時調(diào)整垂直和水平兩個方向的間隙。個方向的間隙。一、導(dǎo)軌一、導(dǎo)軌231a)c)b)2022-3-1 對矩形導(dǎo)軌可采用修刮壓板、修刮調(diào)整墊片的厚度或?qū)匦螌?dǎo)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行間隙的調(diào)整調(diào)整螺釘?shù)姆椒ㄟM行間隙的調(diào)整一、導(dǎo)軌一、導(dǎo)軌a)b)c)1 2342022-3-1 平鑲條和斜鑲條調(diào)

46、整導(dǎo)軌側(cè)面間隙一、導(dǎo)軌一、導(dǎo)軌2022-3-1 導(dǎo)軌的使用壽命：導(dǎo)軌的使用壽命：取決于導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)、材料、制造質(zhì)量、熱處理方法、以及使用與維護。提高導(dǎo)軌的耐磨性，使其在較長時期內(nèi)保持一定的導(dǎo)向精度，就能延長設(shè)備的使用壽命。 常用的提高導(dǎo)軌耐磨性的方法有：采用鑲裝導(dǎo)軌、提高導(dǎo)軌的精度與改善表面粗糙度、采用卸荷裝置減小導(dǎo)軌單位面積上的壓力(即比壓)等（P47 ，圖2-61）。一、導(dǎo)軌一、導(dǎo)軌2022-3-1 4 滾動導(dǎo)軌副滾動導(dǎo)軌副 1)滾動導(dǎo)軌的優(yōu)點滾動導(dǎo)軌的優(yōu)點 （1）滾動直線導(dǎo)軌副是在滑塊與導(dǎo)軌之間放入適當(dāng)?shù)匿撉?，使滑塊與）滾動直線導(dǎo)軌副是在滑塊與導(dǎo)軌之間放入適當(dāng)?shù)匿撉?，使滑塊與導(dǎo)軌之間的滑動

47、摩擦變?yōu)闈L動摩擦，大大降低二者之間的運動摩擦阻導(dǎo)軌之間的滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦，大大降低二者之間的運動摩擦阻力，從而獲得：力，從而獲得： 摩擦系數(shù)小，動、靜摩擦力之差很小，隨動性極好；摩擦系數(shù)小，動、靜摩擦力之差很小，隨動性極好； 驅(qū)動功率大幅度下降，只相當(dāng)于普通機械的十分之一；驅(qū)動功率大幅度下降，只相當(dāng)于普通機械的十分之一； 與與V型十字交叉滾子導(dǎo)軌相比，摩擦阻力可下降約型十字交叉滾子導(dǎo)軌相比，摩擦阻力可下降約40倍；倍； 能實現(xiàn)高定位精度和重復(fù)定位精度；能實現(xiàn)高定位精度和重復(fù)定位精度； 適應(yīng)高速直線運動，其瞬時速度比滑動導(dǎo)軌提高約適應(yīng)高速直線運動，其瞬時速度比滑動導(dǎo)軌提高約10倍；倍； 能實

48、現(xiàn)無間隙運動，提高機械系統(tǒng)的運動剛度。能實現(xiàn)無間隙運動，提高機械系統(tǒng)的運動剛度。一、導(dǎo)軌一、導(dǎo)軌2022-3-1 （2）承載能力大承載能力大 其滾道采用圓弧形式，增大了滾動體與圓弧其滾道采用圓弧形式，增大了滾動體與圓弧滾道接觸面積，從而大大地提高了導(dǎo)軌的承載能力，可達到平滾道接觸面積，從而大大地提高了導(dǎo)軌的承載能力，可達到平面滾道形式的面滾道形式的13倍。倍。 （3）剛性強剛性強 在該導(dǎo)軌制作時，常需要預(yù)加載荷，這使導(dǎo)軌系在該導(dǎo)軌制作時，常需要預(yù)加載荷，這使導(dǎo)軌系統(tǒng)剛度得以提高。統(tǒng)剛度得以提高。 （4）壽命長壽命長 由于是純滾動，摩擦系數(shù)為滑動導(dǎo)軌的由于是純滾動，摩擦系數(shù)為滑動導(dǎo)軌的150左右

49、，左右，磨損小，因而壽命長，功耗低。磨損小，因而壽命長，功耗低。 （5）成對使用導(dǎo)軌副時，）成對使用導(dǎo)軌副時，具有具有“誤差均化效應(yīng)誤差均化效應(yīng)”。 （6）傳動平穩(wěn)可靠傳動平穩(wěn)可靠 由于摩接力小，動作輕便，因而定位精度由于摩接力小，動作輕便，因而定位精度高，微量移動靈活準確。高，微量移動靈活準確。 （7）具有）具有結(jié)構(gòu)自調(diào)整能力結(jié)構(gòu)自調(diào)整能力 裝配調(diào)整容易，因此降低了對配件裝配調(diào)整容易，因此降低了對配件加工精度要求。加工精度要求。 （8）導(dǎo)軌采用表面硬化處理，使導(dǎo)軌具有）導(dǎo)軌采用表面硬化處理，使導(dǎo)軌具有良好的耐磨性良好的耐磨性；心；心部保持良好的機械性能。部保持良好的機械性能。 （9）簡化了機械結(jié)構(gòu)簡化了機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計和制造。的設(shè)計和制造。一、導(dǎo)軌一、導(dǎo)軌2022-3-1 2)缺點： （1） 剛性和抗振性差：導(dǎo)軌面之間接觸面積小，剛性接觸，不能形成油膜阻尼； （2） 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，成本高； （3） 對臟物較敏感，須有良好的保護裝置。 一、導(dǎo)軌一、導(dǎo)軌2022-3-1 2)滾動直線導(dǎo)軌的分類滾動直線導(dǎo)軌的分類 （1）按滾動體的形狀分類）按滾動體的形狀分類 一、導(dǎo)軌一、導(dǎo)軌2022-3-1 （2）按導(dǎo)軌截面形狀分類）按導(dǎo)軌截面形狀分類 一、導(dǎo)軌一、導(dǎo)軌箭頭粗細表示受力大小矩形導(dǎo)軌 梯形導(dǎo)軌2022-3-1 （3）按滾道溝槽形狀分類）按滾道溝槽形狀分類 一、導(dǎo)軌一、導(dǎo)軌2022