第3章 機(jī)電一體化系統(tǒng)機(jī)械子系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)法國(guó)人在法國(guó)人在17701770年發(fā)明自行車，木質(zhì)的，腳蹬地方可前進(jìn)年發(fā)明自行車，木質(zhì)的，腳蹬地方可前進(jìn) 。機(jī)械系統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)18171817年，卡爾年，卡爾德萊斯給自行車多裝了個(gè)方向控制器。德萊斯給自行車多裝了個(gè)方向控制器。機(jī)械系統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)1.1.增加了導(dǎo)向裝置增加了導(dǎo)向裝置 18421842年，索馬斯年，索馬斯麥克米倫為自行車裝上曲棍。麥克米倫為自行車裝上曲棍。機(jī)械系統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)2.2.增添了變速裝置增添了變速裝置 機(jī)械系統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)18691869年德國(guó)斯圖加特出現(xiàn)了由后輪導(dǎo)向和驅(qū)動(dòng)的自行車，同年德國(guó)斯圖加特出現(xiàn)了由后輪導(dǎo)向和驅(qū)動(dòng)的自行車，同時(shí)車上采用了滾動(dòng)

2、軸承、飛輪、腳剎、彈簧等部件。時(shí)車上采用了滾動(dòng)軸承、飛輪、腳剎、彈簧等部件。 3.3.進(jìn)行了材質(zhì)及零部件的改進(jìn)進(jìn)行了材質(zhì)及零部件的改進(jìn) 機(jī)械系統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)18741874年英國(guó)人勞森在自行車上別出心裁地裝上鏈條和鏈輪年英國(guó)人勞森在自行車上別出心裁地裝上鏈條和鏈輪 4.4.增加了傳動(dòng)裝置增加了傳動(dòng)裝置 機(jī)械系統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)近代為了操作者的安全和舒適自行車結(jié)構(gòu)進(jìn)行了變革近代為了操作者的安全和舒適自行車結(jié)構(gòu)進(jìn)行了變革5.5.結(jié)構(gòu)形式的改變結(jié)構(gòu)形式的改變 機(jī)械系統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)6.傳動(dòng)裝置與結(jié)構(gòu)的改進(jìn) 機(jī)電一體化中的機(jī)械系統(tǒng)機(jī)電一體化中的機(jī)械系統(tǒng)全電控制自行車、液壓傳動(dòng)自行車全電控制自行車、液壓傳動(dòng)自行車 7.7

3、.動(dòng)力的改進(jìn)動(dòng)力的改進(jìn) 機(jī)電一體化中的機(jī)械系統(tǒng)機(jī)電一體化中的機(jī)械系統(tǒng)機(jī)電一體化中的機(jī)械系統(tǒng)機(jī)電一體化中的機(jī)械系統(tǒng)美軍美軍B-2隱身轟炸機(jī)隱身轟炸機(jī)機(jī)電一體化中的機(jī)械系統(tǒng)機(jī)電一體化中的機(jī)械系統(tǒng)B-26轟炸機(jī)轟炸機(jī)機(jī)電一體化中的機(jī)械系統(tǒng)機(jī)電一體化中的機(jī)械系統(tǒng)機(jī)電一體化中的機(jī)械系統(tǒng)機(jī)電一體化中的機(jī)械系統(tǒng)機(jī)電一體化中的機(jī)械系統(tǒng)機(jī)電一體化中的機(jī)械系統(tǒng)機(jī)電一體化中的機(jī)械系統(tǒng)機(jī)電一體化中的機(jī)械系統(tǒng)機(jī)電一體化中的機(jī)械系統(tǒng)機(jī)電一體化中的機(jī)械系統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人機(jī)電一體化中的機(jī)械系統(tǒng)機(jī)電一體化中的機(jī)械系統(tǒng)智能機(jī)器人智能機(jī)器人機(jī)電一體化中的機(jī)械系統(tǒng)機(jī)電一體化中的機(jī)械系統(tǒng) 機(jī)械系統(tǒng)包括系統(tǒng)的框架和支承結(jié)構(gòu)、機(jī)機(jī)械

4、系統(tǒng)包括系統(tǒng)的框架和支承結(jié)構(gòu)、機(jī)械連接和傳動(dòng)系統(tǒng)，本章重點(diǎn)介紹傳動(dòng)系統(tǒng)的械連接和傳動(dòng)系統(tǒng)，本章重點(diǎn)介紹傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)方法。特點(diǎn)和設(shè)計(jì)方法。 機(jī)電一體化中的機(jī)械系統(tǒng)機(jī)電一體化中的機(jī)械系統(tǒng) 對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的要求：對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的要求：靜特性：傳動(dòng)精度靜特性：傳動(dòng)精度動(dòng)特性：穩(wěn)定性、快速性、可靠性動(dòng)特性：穩(wěn)定性、快速性、可靠性機(jī)電一體化中的機(jī)械系統(tǒng)機(jī)電一體化中的機(jī)械系統(tǒng)機(jī)電系統(tǒng)的控制模型機(jī)電系統(tǒng)的控制模型機(jī)電一體化中的機(jī)械系統(tǒng)機(jī)電一體化中的機(jī)械系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)軸系軸系導(dǎo)向機(jī)構(gòu)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)機(jī)座機(jī)座機(jī)械系統(tǒng)的構(gòu)機(jī)械系統(tǒng)的構(gòu)成成做操做操機(jī)器人機(jī)器人1 1、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 機(jī)電一體化機(jī)械系

5、統(tǒng)中，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)影響機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)中，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)影響系統(tǒng)的精度、穩(wěn)定性和快速性。系統(tǒng)的精度、穩(wěn)定性和快速性。傳動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的功能機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的功能功能功能：傳遞運(yùn)動(dòng)傳遞運(yùn)動(dòng)( (速度、位移速度、位移) )和動(dòng)力和動(dòng)力( (力、力矩力、力矩) )增速或減速；變速；增速或減速；變速； 改變運(yùn)動(dòng)規(guī)律或形式改變運(yùn)動(dòng)規(guī)律或形式動(dòng)力機(jī)的動(dòng)力傳遞給執(zhí)動(dòng)力機(jī)的動(dòng)力傳遞給執(zhí)行機(jī)的驅(qū)動(dòng)力行機(jī)的驅(qū)動(dòng)力( (力矩）力矩）1 1、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2 2、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 支撐和限制運(yùn)動(dòng)部件按給定的運(yùn)動(dòng)要求支撐和限制運(yùn)動(dòng)部件按給定的運(yùn)動(dòng)要求和給定的運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)，為機(jī)械系統(tǒng)中各運(yùn)和給定的運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)，為機(jī)

6、械系統(tǒng)中各運(yùn)動(dòng)裝置能安全、準(zhǔn)確地完成其特定方向的運(yùn)動(dòng)裝置能安全、準(zhǔn)確地完成其特定方向的運(yùn)動(dòng)提供保障。動(dòng)提供保障。導(dǎo)向?qū)驒C(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)3 3、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)操作指令的要求，在動(dòng)力執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)操作指令的要求，在動(dòng)力源的帶動(dòng)下完成預(yù)定的操作，一般要求具有源的帶動(dòng)下完成預(yù)定的操作，一般要求具有較高的靈敏度、精確度、良好的重復(fù)性和可較高的靈敏度、精確度、良好的重復(fù)性和可靠性等?？啃缘?。執(zhí)行執(zhí)行機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)涂層涂層刀具刀具4 4、軸系、軸系 軸系由軸、軸承及安裝在軸上的齒輪、帶軸系由軸、軸承及安裝在軸上的齒輪、帶輪等傳動(dòng)部件組成。軸系的主要作用是傳遞轉(zhuǎn)輪等傳動(dòng)部件組成。軸系的主要作用是傳遞轉(zhuǎn)矩及

7、精確的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，它直接承受外力。矩及精確的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，它直接承受外力。5 5、機(jī)座或機(jī)架、機(jī)座或機(jī)架 支撐其他零部件的基礎(chǔ)部件，它既能承受支撐其他零部件的基礎(chǔ)部件，它既能承受其他零部件的重量和工作載荷，又起保證各零其他零部件的重量和工作載荷，又起保證各零部件相對(duì)位置的基準(zhǔn)作用。部件相對(duì)位置的基準(zhǔn)作用。機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滾珠絲杠傳動(dòng)滾珠絲杠傳動(dòng)無側(cè)隙齒輪傳動(dòng)無側(cè)隙齒輪傳動(dòng)諧波齒輪傳動(dòng)諧波齒輪傳動(dòng)同步齒形帶傳動(dòng)同步齒形帶傳動(dòng)膜片彈性聯(lián)軸器膜片彈性聯(lián)軸器 導(dǎo)軌設(shè)計(jì)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)支承裝置支承裝置主軸組件設(shè)計(jì)主軸組件設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)

8、的要求1. 1. 高精度高精度機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求2. 2. 良好的穩(wěn)定性良好的穩(wěn)定性抗振動(dòng)調(diào)心滾子軸承抗振動(dòng)調(diào)心滾子軸承齒輪齒輪打印機(jī)打印機(jī)主軸主軸機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求3. 3. 快速響應(yīng)性快速響應(yīng)性質(zhì)量檢驗(yàn)質(zhì)量檢驗(yàn)流水線裝配流水線裝配快速快速響應(yīng)響應(yīng)機(jī)械參數(shù)對(duì)性能的影響機(jī)械參數(shù)對(duì)性能的影響1. 1. 負(fù)載的變化負(fù)載的變化負(fù)載負(fù)載工作負(fù)載（外力）工作負(fù)載（外力）慣性負(fù)載慣性負(fù)載摩擦負(fù)載摩擦負(fù)載匹配匹配執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)負(fù)載變化負(fù)載變化機(jī)械參數(shù)對(duì)性能的影響機(jī)械參數(shù)對(duì)性能的影響2. 2. 傳動(dòng)系統(tǒng)的慣性傳動(dòng)系統(tǒng)的慣性慣性慣性驅(qū)動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)部件傳動(dòng)部件傳動(dòng)部件執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)

9、行機(jī)構(gòu)慣性對(duì)系統(tǒng)的影響：慣性對(duì)系統(tǒng)的影響：傳動(dòng)系統(tǒng)的起停特性傳動(dòng)系統(tǒng)的起停特性控制的快速響應(yīng)性控制的快速響應(yīng)性位移偏差位移偏差速度偏差速度偏差機(jī)械參數(shù)對(duì)性能的影響機(jī)械參數(shù)對(duì)性能的影響3. 3. 傳動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率傳動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率式中：式中：k 系統(tǒng)剛度，系統(tǒng)剛度，N/m；m系統(tǒng)質(zhì)量，系統(tǒng)質(zhì)量，kg。mkwn機(jī)械參數(shù)對(duì)性能的影響機(jī)械參數(shù)對(duì)性能的影響4. 4. 傳動(dòng)系統(tǒng)中的摩擦與潤(rùn)滑傳動(dòng)系統(tǒng)中的摩擦與潤(rùn)滑影響影響摩擦力摩擦力傳動(dòng)精度傳動(dòng)精度運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性影響影響摩擦力摩擦力導(dǎo)軌材料導(dǎo)軌材料導(dǎo)軌形狀導(dǎo)軌形狀潤(rùn)滑條件潤(rùn)滑條件環(huán)境溫度環(huán)境溫度機(jī)械參數(shù)對(duì)性能的影響機(jī)械參數(shù)對(duì)性能的影響5. 5. 傳

10、動(dòng)系統(tǒng)中的間隙傳動(dòng)系統(tǒng)中的間隙影響影響零件傳動(dòng)間隙零件傳動(dòng)間隙傳動(dòng)精度傳動(dòng)精度運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性間隙類型：間隙類型：齒輪傳動(dòng)的齒側(cè)間隙齒輪傳動(dòng)的齒側(cè)間隙絲杠螺母的傳動(dòng)間隙絲杠螺母的傳動(dòng)間隙絲杠軸承的軸向間隙絲杠軸承的軸向間隙聯(lián)軸器的扭轉(zhuǎn)間隙等聯(lián)軸器的扭轉(zhuǎn)間隙等什么是失動(dòng)量？什么是失動(dòng)量？傳動(dòng)死區(qū)也稱為失動(dòng)量。傳動(dòng)死區(qū)也稱為失動(dòng)量。斜齒輪斜齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)技術(shù)發(fā)展水平的限制，機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展水平的限制，機(jī)電一體化各種元器件還不能完全滿足需要。各種元器件還不能完全滿足需要。導(dǎo)致導(dǎo)致機(jī)械傳動(dòng)鏈還不能完全取消機(jī)械傳動(dòng)鏈還不能完全取消 為了提高

11、機(jī)電一體化系統(tǒng)的傳動(dòng)精為了提高機(jī)電一體化系統(tǒng)的傳動(dòng)精度和系統(tǒng)穩(wěn)定性，要盡可能的減少甚至取度和系統(tǒng)穩(wěn)定性，要盡可能的減少甚至取消機(jī)械傳動(dòng)鏈，能做到嗎？怎么做到！消機(jī)械傳動(dòng)鏈，能做到嗎？怎么做到！機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)螺旋傳動(dòng)螺旋傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)同步帶傳動(dòng)同步帶傳動(dòng)高速帶傳動(dòng)高速帶傳動(dòng)各種非線性傳動(dòng)各種非線性傳動(dòng)對(duì)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的要求：對(duì)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的要求：傳動(dòng)間隙小、精度高傳動(dòng)間隙小、精度高低摩擦、體積小、重量輕低摩擦、體積小、重量輕運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、響應(yīng)速度快運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、響應(yīng)速度快傳遞扭矩大、高諧振頻率傳遞扭矩大、高諧振頻率機(jī)電一體化系統(tǒng)中

12、常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：絲杠螺母絲杠螺母齒輪齒輪齒輪齒條齒輪齒條鏈輪鏈條鏈輪鏈條帶、帶輪帶、帶輪纜繩、繩輪纜繩、繩輪杠桿機(jī)構(gòu)杠桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)摩擦輪摩擦輪萬向節(jié)萬向節(jié)軟軸軟軸蝸輪蝸桿蝸輪蝸桿間歇機(jī)構(gòu)間歇機(jī)構(gòu)機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)絲杠螺母絲杠螺母滾珠絲杠滾珠絲杠滑動(dòng)絲杠滑動(dòng)絲杠絲杠絲杠測(cè)試測(cè)試機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)齒輪齒輪直齒輪直齒輪斜齒輪斜齒輪齒輪齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)齒輪齒條齒輪齒條 具有齒輪傳動(dòng)的

13、特具有齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)較大的直點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)較大的直線位移，負(fù)載能力大，線位移，負(fù)載能力大，廣泛應(yīng)用于大型機(jī)床工廣泛應(yīng)用于大型機(jī)床工作臺(tái)的移動(dòng)驅(qū)動(dòng)。作臺(tái)的移動(dòng)驅(qū)動(dòng)。機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)蝸輪蝸桿蝸輪蝸桿滾齒滾齒 其特點(diǎn)是傳動(dòng)比大、輸出軸與輸入軸垂直、其特點(diǎn)是傳動(dòng)比大、輸出軸與輸入軸垂直、結(jié)構(gòu)緊湊、可反向自鎖，傳動(dòng)效率低。結(jié)構(gòu)緊湊、可反向自鎖，傳動(dòng)效率低。蝸桿蝸桿傳動(dòng)傳動(dòng)機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)錐齒輪錐齒輪斜齒錐齒輪斜齒錐齒輪 傳遞空間兩相交軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，傳動(dòng)平傳遞空間兩相交軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，傳動(dòng)平穩(wěn)、承載能力強(qiáng)，適

14、合高速、重載，通常取大穩(wěn)、承載能力強(qiáng)，適合高速、重載，通常取大端參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值，精度比圓柱齒輪差。端參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值，精度比圓柱齒輪差。錐齒輪錐齒輪錐齒錐齒擺桿擺桿機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)漸開線行星齒輪漸開線行星齒輪擺線針輪行星齒輪擺線針輪行星齒輪諧波齒輪諧波齒輪 傳動(dòng)比范圍寬、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)比范圍寬、結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、傳動(dòng)精度高、適合于效率高、傳動(dòng)精度高、適合于各種傳動(dòng)，特別是與電機(jī)構(gòu)成各種傳動(dòng)，特別是與電機(jī)構(gòu)成伺服機(jī)組。伺服機(jī)組。行星行星齒輪齒輪機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)鏈輪鏈條鏈輪鏈條機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)電一體化

15、系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶、帶輪帶、帶輪機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)纜繩、繩輪纜繩、繩輪可以實(shí)現(xiàn)較大的直線位移、重可以實(shí)現(xiàn)較大的直線位移、重量輕、噪聲小、驅(qū)動(dòng)力大等特量輕、噪聲小、驅(qū)動(dòng)力大等特點(diǎn)?？赡墚a(chǎn)生打滑，傳遞運(yùn)動(dòng)點(diǎn)?？赡墚a(chǎn)生打滑，傳遞運(yùn)動(dòng)不精確。應(yīng)用于大型天車、升不精確。應(yīng)用于大型天車、升降機(jī)構(gòu)等的移動(dòng)驅(qū)動(dòng)。降機(jī)構(gòu)等的移動(dòng)驅(qū)動(dòng)。太空電梯太空電梯 天車天車 機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)杠桿機(jī)構(gòu)杠桿機(jī)構(gòu)機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)配氣連桿機(jī)構(gòu)配氣連桿機(jī)構(gòu)機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)

16、電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)中國(guó)援助日本中國(guó)援助日本62米泵車米泵車三一重工 機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu)機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)副變成移動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副變成移動(dòng)副機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)取不同的構(gòu)件為機(jī)架取不同的構(gòu)件

17、為機(jī)架機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)鏈條轉(zhuǎn)動(dòng)的雙頂置凸輪軸鏈條轉(zhuǎn)動(dòng)的雙頂置凸輪軸 凸輪凸輪機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)摩擦輪摩擦輪機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)萬向節(jié)萬向節(jié)萬向節(jié)聯(lián)軸器萬向節(jié)聯(lián)軸器萬向節(jié)萬向節(jié)機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)萬向節(jié)萬向節(jié)軸承蓋軸承蓋萬向節(jié)叉萬向節(jié)叉滾針軸承滾針軸承安全閥安全閥十字十字軸軸機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)萬向節(jié)萬向節(jié)機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)軟軸

18、軟軸行駛操縱推拉軟軸行駛操縱推拉軟軸 儀器儀表用軟軸儀器儀表用軟軸 機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)間歇機(jī)構(gòu)間歇機(jī)構(gòu)精密間歇穿動(dòng)機(jī)精密間歇穿動(dòng)機(jī)間歇間歇機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)1槽輪槽輪機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性1、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 它是系統(tǒng)的機(jī)械負(fù)載，要產(chǎn)生功耗，影響系它是系統(tǒng)的機(jī)械負(fù)載，要產(chǎn)生功耗，影響系統(tǒng)的響應(yīng)速度、靈敏度、固有頻率和阻尼特性。統(tǒng)的響應(yīng)速度、靈敏度、固有頻率和阻尼特性。它取決于質(zhì)量的大小和質(zhì)量分布。它取決于質(zhì)量的大小和質(zhì)量分布。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大的影響轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大的影響(1)(1)機(jī)械負(fù)載增加，功率消耗大；機(jī)械負(fù)載增加，功率消耗大；(2)(2)響應(yīng)速

19、度變慢，靈敏度降低；響應(yīng)速度變慢，靈敏度降低；(3)(3)固有頻率下降，容易產(chǎn)生諧振；固有頻率下降，容易產(chǎn)生諧振；(4)(4)電氣驅(qū)動(dòng)部件的諧振頻率降低，阻尼增大等。電氣驅(qū)動(dòng)部件的諧振頻率降低，阻尼增大等。轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量慣量機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性1、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 將傳動(dòng)系統(tǒng)各個(gè)運(yùn)動(dòng)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量折算到將傳動(dòng)系統(tǒng)各個(gè)運(yùn)動(dòng)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量折算到特定軸（一般是伺服電機(jī)軸）上，然后將這些折特定軸（一般是伺服電機(jī)軸）上，然后將這些折算的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量包括特定軸自身的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量求和，算的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量包括特定軸自身的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量求和，獲得整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)特定軸的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。獲得整個(gè)傳

20、動(dòng)系統(tǒng)對(duì)特定軸的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性1、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量圓柱體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：圓柱體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：281mdJ 齒輪、聯(lián)軸器、絲杠和軸等接近于圓柱體齒輪、聯(lián)軸器、絲杠和軸等接近于圓柱體的零件都可以用上式計(jì)算或估算其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。的零件都可以用上式計(jì)算或估算其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大對(duì)系統(tǒng)造成不良影響，使機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大對(duì)系統(tǒng)造成不良影響，使機(jī)械負(fù)載變大，系統(tǒng)響應(yīng)速度降低，靈敏度下降。負(fù)載變大，系統(tǒng)響應(yīng)速度降低，靈敏度下降。積分計(jì)算積分計(jì)算機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性1、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量齒輪折算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：齒輪折算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：齒輪齒輪1：21118

21、1dmJ 11JJe機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性1、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量齒輪折算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：齒輪折算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：齒輪齒輪2：動(dòng)能動(dòng)能守恒守恒2222JJe21222122iJZZJJe222222121JJe機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性1、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量齒輪折算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：齒輪折算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：齒輪齒輪3：2333JJe21323133iJZZJJe233232121JJe機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性1、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量齒輪折算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：齒輪折算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：齒輪齒輪4：244242121JJe2123442

22、444JJJe22142214344iiJZZZZJJe機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性1、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量絲杠折算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：絲杠折算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：222121ssesJJ2221iJZZJJsses2122sssesJJJ機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性1、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量直線移動(dòng)工作臺(tái)折算到絲杠上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：直線移動(dòng)工作臺(tái)折算到絲杠上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： : =S : 2222212121mvvgWJsgs2sgsvmJ22SmJgs機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性1、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量直線移動(dòng)工作臺(tái)折算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：直線移動(dòng)工作臺(tái)折算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣

23、量：22SmJgs222iSmiJJgseg絲杠折算到電機(jī)軸上絲杠折算到電機(jī)軸上 工作臺(tái)折算到絲杠上工作臺(tái)折算到絲杠上2iJJses機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性1、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 齒輪齒條傳動(dòng)時(shí)折算到小齒輪軸上的齒輪齒條傳動(dòng)時(shí)折算到小齒輪軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：222121mvJ2vmJ=R2mRJ 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性1、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 工作臺(tái)折算到帶傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)折算到帶傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：慣量：222121mvJ2vmJ=R2mRJ mR22244233222211221212121212121mvJJJJJJSSe212123212344

24、213321222111vmJJJJJJSSe21221432214342213221212SSeLmZZZZJZZZZJZZJZZJJJ2422132211211LmJJi iJJiJJSemeJJJ 阻尼是由于機(jī)械系統(tǒng)的傳動(dòng)件之間的摩擦力阻尼是由于機(jī)械系統(tǒng)的傳動(dòng)件之間的摩擦力而產(chǎn)生的，機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)可視為帶有阻尼的質(zhì)而產(chǎn)生的，機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)可視為帶有阻尼的質(zhì)量量彈簧系統(tǒng)。彈簧系統(tǒng)。 阻尼對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性的影響阻尼對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性的影響 系統(tǒng)的靜摩擦阻尼越大，系統(tǒng)的回程誤差增系統(tǒng)的靜摩擦阻尼越大，系統(tǒng)的回程誤差增大，定位精度降低；系統(tǒng)的黏性阻尼摩擦越大，大，定位精度降低；系統(tǒng)的黏性阻尼摩

25、擦越大，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差就越大，精度就降低；系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差就越大，精度就降低； 系統(tǒng)的黏性阻尼摩擦?xí)p慢系統(tǒng)的響應(yīng)速度；系統(tǒng)的黏性阻尼摩擦?xí)p慢系統(tǒng)的響應(yīng)速度；如果機(jī)械系統(tǒng)剛度低而質(zhì)量大，則系統(tǒng)的固有頻如果機(jī)械系統(tǒng)剛度低而質(zhì)量大，則系統(tǒng)的固有頻率低，于是應(yīng)增大系統(tǒng)的黏性摩擦阻尼，以減小率低，于是應(yīng)增大系統(tǒng)的黏性摩擦阻尼，以減小振幅和衰減振動(dòng)。振幅和衰減振動(dòng)。機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性2、阻尼、阻尼 系統(tǒng)產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)，黏性阻尼系數(shù)系統(tǒng)產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)，黏性阻尼系數(shù)c 越大，越大，振幅越小，衰減越快，但穩(wěn)態(tài)誤差增大，精度振幅越小，衰減越快，但穩(wěn)態(tài)誤差增大，精度降低。降低。 111過阻尼系統(tǒng)，響應(yīng)速

26、度慢過阻尼系統(tǒng)，響應(yīng)速度慢臨界阻尼系統(tǒng)臨界阻尼系統(tǒng)欠阻尼系統(tǒng)，響應(yīng)快，振蕩衰減慢欠阻尼系統(tǒng)，響應(yīng)快，振蕩衰減慢一般取一般取0.40.8機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性2、阻尼、阻尼阻尼比：阻尼比：m系統(tǒng)質(zhì)量系統(tǒng)質(zhì)量K系統(tǒng)剛度系統(tǒng)剛度mkc2機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性2、阻尼、阻尼機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性2、阻尼、阻尼臨界阻尼：許多大樓內(nèi)房間臨界阻尼：許多大樓內(nèi)房間或衛(wèi)生間的門上在裝備自動(dòng)或衛(wèi)生間的門上在裝備自動(dòng)關(guān)門的扭轉(zhuǎn)彈簧的同時(shí)，都關(guān)門的扭轉(zhuǎn)彈簧的同時(shí)，都相應(yīng)地裝有阻尼鉸鏈，使得相應(yīng)地裝有阻尼鉸鏈，使得門的阻尼接近臨界阻尼，這門的阻尼接近臨界阻尼，這樣人們關(guān)門或門被

27、風(fēng)吹動(dòng)時(shí)樣人們關(guān)門或門被風(fēng)吹動(dòng)時(shí)就不會(huì)造成太大的聲響。就不會(huì)造成太大的聲響。過阻尼：當(dāng)自動(dòng)門上安裝的過阻尼：當(dāng)自動(dòng)門上安裝的阻尼鉸鏈?zhǔn)归T的阻尼達(dá)到過阻尼鉸鏈?zhǔn)归T的阻尼達(dá)到過阻尼時(shí)，自動(dòng)關(guān)門需要更長(zhǎng)阻尼時(shí)，自動(dòng)關(guān)門需要更長(zhǎng)的時(shí)間。的時(shí)間。 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性2、阻尼、阻尼粘性阻尼系數(shù)的折算粘性阻尼系數(shù)的折算 計(jì)算所有傳動(dòng)部件的粘性阻尼系數(shù)折算到電機(jī)計(jì)算所有傳動(dòng)部件的粘性阻尼系數(shù)折算到電機(jī)軸上的總等效粘性阻尼系數(shù)軸上的總等效粘性阻尼系數(shù)c： 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性2、阻尼、阻尼計(jì)算所有傳動(dòng)部件折算到電機(jī)軸上的粘性阻尼系數(shù)計(jì)算所有傳動(dòng)部件折算到電機(jī)軸上的粘性阻尼系數(shù)2

28、221242132124243213222112144212344212343212221212224423322221124433221122iicLccicccccLcczzzzcczzcccwwwvcwwwwcwwwwcwwcwwccvcwcwcwcwcwcwcFvwTwTwTwTwTwTgsgsgsgssmssme機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性3、剛度、剛度 剛度是指彈性體抵抗變形的能力，或產(chǎn)生單剛度是指彈性體抵抗變形的能力，或產(chǎn)生單位彈性變形量所需要的作用力。位彈性變形量所需要的作用力。系統(tǒng)系統(tǒng)剛度剛度彈性變形變小彈性變形變小失動(dòng)量失動(dòng)量系統(tǒng)系統(tǒng)剛度剛度固有頻率增高固有頻率增高

29、避免避免共振共振系統(tǒng)系統(tǒng)剛度剛度系統(tǒng)系統(tǒng)穩(wěn)定性穩(wěn)定性壓桿壓桿（a）微小的側(cè)向）微小的側(cè)向干擾力干擾力 （b）干擾力解）干擾力解除后恢復(fù)除后恢復(fù) （c）大于等于壓）大于等于壓力的極限值力的極限值Fcr，不能恢復(fù)原有的不能恢復(fù)原有的直線形狀或失穩(wěn)直線形狀或失穩(wěn)拉桿拉桿當(dāng)受拉桿件的應(yīng)當(dāng)受拉桿件的應(yīng)力達(dá)到屈服極限力達(dá)到屈服極限或強(qiáng)度極限時(shí)，或強(qiáng)度極限時(shí)，將引起塑性變形將引起塑性變形或斷裂?；驍嗔选＠瓑簞偠鹊挠?jì)算拉壓剛度的計(jì)算 絲杠螺母機(jī)構(gòu)的拉壓剛度是由絲杠機(jī)構(gòu)的絲杠螺母機(jī)構(gòu)的拉壓剛度是由絲杠機(jī)構(gòu)的拉壓剛度拉壓剛度KL，絲杠螺母副的接觸剛度，絲杠螺母副的接觸剛度KN，及絲，及絲杠軸承的支承杠軸承的支承K

30、B三部分組成。三部分組成。 式中：式中： KB 絲杠軸承的支撐剛度，絲杠軸承的支撐剛度， KB與與絲杠的軸向支承形式有關(guān)，一端軸向支承取絲杠的軸向支承形式有關(guān)，一端軸向支承取KB =KB ，兩端軸向支承取，兩端軸向支承取KB =2KB。 KN絲杠螺母的軸向接觸剛度，與絲杠螺母副絲杠螺母的軸向接觸剛度，與絲杠螺母副的尺寸和結(jié)構(gòu)有關(guān)，絲杠螺母的預(yù)緊可提高軸的尺寸和結(jié)構(gòu)有關(guān)，絲杠螺母的預(yù)緊可提高軸向接觸剛度。向接觸剛度。 KB和和KN均可從產(chǎn)品樣本中查得。均可從產(chǎn)品樣本中查得。 拉壓剛度的計(jì)算拉壓剛度的計(jì)算絲杠螺母機(jī)構(gòu)的總拉壓剛度絲杠螺母機(jī)構(gòu)的總拉壓剛度K0：NBLKKKK11110式中：式中：d絲

31、杠的中徑，絲杠的中徑，m E材料的拉壓彈性模量，材料的拉壓彈性模量，N/m2 l受力點(diǎn)到支撐端的距離，受力點(diǎn)到支撐端的距離，m拉壓剛度的計(jì)算拉壓剛度的計(jì)算（1）一端軸向支撐的絲杠，其拉壓剛度為：）一端軸向支撐的絲杠，其拉壓剛度為：lEdKL42式中：式中：d絲杠的中徑，絲杠的中徑，m E材料的拉壓彈性模量，材料的拉壓彈性模量，N/m2 L絲杠的全部工作長(zhǎng)度，絲杠的全部工作長(zhǎng)度，m拉壓剛度的計(jì)算拉壓剛度的計(jì)算 當(dāng)工作臺(tái)位于距離支撐端最遠(yuǎn)位置時(shí)（受當(dāng)工作臺(tái)位于距離支撐端最遠(yuǎn)位置時(shí)（受力點(diǎn)到支撐端的距離最大），絲杠的全部工作力點(diǎn)到支撐端的距離最大），絲杠的全部工作長(zhǎng)度長(zhǎng)度L都受力，則剛度最?。憾际芰?/p>

32、，則剛度最?。篖EdKL42min式中：式中：d絲杠的中徑，絲杠的中徑，m E材料的拉壓彈性模量，材料的拉壓彈性模量，N/m2 l受力點(diǎn)到支撐端的距離，受力點(diǎn)到支撐端的距離，m L絲杠的全部工作長(zhǎng)度，絲杠的全部工作長(zhǎng)度，m拉壓剛度的計(jì)算拉壓剛度的計(jì)算（2）兩端軸向支撐的絲杠，其拉壓剛度為：）兩端軸向支撐的絲杠，其拉壓剛度為：lLlEdKL1142式中：式中：d絲杠的中徑，絲杠的中徑，m E材料的拉壓彈性模量，材料的拉壓彈性模量，N/m2 L絲杠的全部工作長(zhǎng)度，絲杠的全部工作長(zhǎng)度，m拉壓剛度的計(jì)算拉壓剛度的計(jì)算 當(dāng)工作臺(tái)位于兩支承點(diǎn)的中點(diǎn)位置時(shí)當(dāng)工作臺(tái)位于兩支承點(diǎn)的中點(diǎn)位置時(shí) ，絲，絲杠的拉壓剛

33、度為最?。焊艿睦瓑簞偠葹樽钚。?min=Ld EKL式中：式中：d絲杠的中徑，絲杠的中徑，m G材料的剪切彈性模量，材料的剪切彈性模量，N/m2 l扭矩在絲杠上的作用長(zhǎng)度，扭矩在絲杠上的作用長(zhǎng)度，m絲杠扭轉(zhuǎn)剛度的計(jì)算絲杠扭轉(zhuǎn)剛度的計(jì)算lGdKT322 提高系統(tǒng)的剛度的方法：提高系統(tǒng)的剛度的方法： 1 1）采用彈性模量高的材料）采用彈性模量高的材料名名 稱稱 彈性模量彈性模量 E 切變模量切變模量 G 泊松比泊松比 GPa GPa 鎳鉻鋼鎳鉻鋼 206 79.38 0.25-0.30合金鋼合金鋼 206 79.38 0.25-0.30碳鋼碳鋼 196-206 79 0.24-0.28 鑄鋼鑄鋼

34、172-202 0.3球墨鑄鐵球墨鑄鐵 140-154 73-76 0.23-0.27 玻璃玻璃 55 22 0.25 大理石大理石 55 提高系統(tǒng)的剛度的方法：提高系統(tǒng)的剛度的方法： 2 2）合理選擇零件的截面形狀和尺寸）合理選擇零件的截面形狀和尺寸 提高系統(tǒng)的剛度的方法：提高系統(tǒng)的剛度的方法： 3 3）對(duì)齒輪、絲杠、軸承等施加預(yù)緊力）對(duì)齒輪、絲杠、軸承等施加預(yù)緊力當(dāng)其為一端軸向支撐絲杠當(dāng)其為一端軸向支撐絲杠系統(tǒng)時(shí)，若預(yù)緊后絲杠支承軸向剛度系統(tǒng)時(shí)，若預(yù)緊后絲杠支承軸向剛度K =2.1410 N/m絲杠螺母間的接觸剛度絲杠螺母間的接觸剛度K =1.7210 N/m絲杠的最大工作長(zhǎng)度絲杠的最大工

35、作長(zhǎng)度l=1.2m，拉壓彈性模量，拉壓彈性模量 =2.110 N/m ，剪切彈性模量剪切彈性模量 =8.110 N/m ，試求，試求1. 1. 絲杠螺母系統(tǒng)的最小拉壓剛度和最小扭絲杠螺母系統(tǒng)的最小拉壓剛度和最小扭轉(zhuǎn)剛度。轉(zhuǎn)剛度。2.2.絲杠工作臺(tái)系統(tǒng)質(zhì)量為絲杠工作臺(tái)系統(tǒng)質(zhì)量為600kg，求其縱向，求其縱向振動(dòng)和扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的最小固有頻率。振動(dòng)和扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的最小固有頻率。 （1）計(jì)算絲杠螺母系統(tǒng)的最小拉壓剛度）計(jì)算絲杠螺母系統(tǒng)的最小拉壓剛度22118minmax0.0482.1 103.17 1044 1.2Ld EKN mN ml92.14 10BBKKN m8990minmin11111113.1

36、7 102.14 101.72 10LBNN mKKKK由于絲杠為一端軸向支承，故：由于絲杠為一端軸向支承，故：則最小拉壓剛度為：則最小拉壓剛度為：80min2.38 10KN m（2）系統(tǒng)固有頻率的計(jì)算）系統(tǒng)固有頻率的計(jì)算 忽略絲杠本身的質(zhì)量，則工作臺(tái)縱向振動(dòng)的忽略絲杠本身的質(zhì)量，則工作臺(tái)縱向振動(dòng)的最小固有頻率為：最小固有頻率為：最小扭轉(zhuǎn)剛度為：最小扭轉(zhuǎn)剛度為：80min2.38 10/630/600nKrad srad smradNlGdKT/1053. 12 . 132101 . 8048. 0327102max2min計(jì)算計(jì)算244334121131102 . 13220105 . 2

37、108 . 7025. 014. 33281mkgmzbdmJJ23433422109 . 13240105 . 2108 . 7025. 014. 332mkgmzbJ234334441043248105 . 2108 . 7025. 014. 332mkgmzbJ23434105 . 732048. 0108 . 784. 114. 332mkgdlJsss232332432424221322111017. 114. 32008. 0600105 . 71048 . 41102 . 1109 . 121102 . 1211mkgJJLmJJi iJJiJJeeSe則折算到絲杠軸上的系統(tǒng)總轉(zhuǎn)

38、動(dòng)慣量為：則折算到絲杠軸上的系統(tǒng)總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為：sradJKesTn/1023. 11 . 01053. 147min222321 . 08 . 41037. 4mkgmkgJiJes 忽略電動(dòng)機(jī)軸和齒輪軸的扭轉(zhuǎn)變形，系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)忽略電動(dòng)機(jī)軸和齒輪軸的扭轉(zhuǎn)變形，系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的最小固有頻率為：振動(dòng)的最小固有頻率為： 電動(dòng)機(jī)軸上的系統(tǒng)總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量電動(dòng)機(jī)軸上的系統(tǒng)總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量2331037. 41017. 12 . 3mkgmkgJJJem機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性3、剛度、剛度 計(jì)算所有傳動(dòng)部件剛度系數(shù)折算到電機(jī)軸上計(jì)算所有傳動(dòng)部件剛度系數(shù)折算到電機(jī)軸上的總等效扭轉(zhuǎn)剛度系數(shù)的總等效扭轉(zhuǎn)剛度系數(shù)k。

39、kgksk4k3k2k1v機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性3、剛度、剛度gSgSgSgSSSSgSSMSSMMkLkkiikkikkkLkkzzzzkkzzkkkLkkwwwwkkwwkkkTTTFkTTTTkTTTTkTTkTTkkkFkTkTkTkTkTkTFTTTTTT1211111112111111121111111111111242221322112423412322121242214332221121212342123432132212122424323222121244332211 當(dāng)絲杠當(dāng)絲杠2作較低的勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，工作臺(tái)作較低的勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，工作臺(tái)3可能會(huì)出可能會(huì)出現(xiàn)一快一慢

40、或跳躍式的運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為現(xiàn)一快一慢或跳躍式的運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為爬行爬行。 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性4、摩擦、摩擦伺服傳動(dòng)系統(tǒng)中的摩擦力主要產(chǎn)生于導(dǎo)軌副，其摩伺服傳動(dòng)系統(tǒng)中的摩擦力主要產(chǎn)生于導(dǎo)軌副，其摩擦特性隨材料和表面形狀的不同而有很大差別。擦特性隨材料和表面形狀的不同而有很大差別。 1）產(chǎn)生爬行的原因和過程）產(chǎn)生爬行的原因和過程 主動(dòng)件主動(dòng)件1做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，在彈簧力小于靜摩擦力做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，在彈簧力小于靜摩擦力F時(shí)，時(shí)，3不動(dòng)。不動(dòng)。 當(dāng)彈簧力大于當(dāng)彈簧力大于靜摩擦力靜摩擦力F時(shí)，時(shí)，3開始運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，靜摩開始運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，靜摩擦變?yōu)閯?dòng)摩擦，摩擦阻力突然降低，使得擦變?yōu)閯?dòng)摩擦，

41、摩擦阻力突然降低，使得3加速向前，產(chǎn)加速向前，產(chǎn)生跳躍式運(yùn)動(dòng)。生跳躍式運(yùn)動(dòng)。 同時(shí)彈簧伸長(zhǎng)，作用在同時(shí)彈簧伸長(zhǎng)，作用在3上的彈簧力逐漸減小，上的彈簧力逐漸減小，3的速的速度降低，動(dòng)摩擦力增大，直到度降低，動(dòng)摩擦力增大，直到3停止運(yùn)動(dòng)。停止運(yùn)動(dòng)。 由于，主動(dòng)件由于，主動(dòng)件1在做在做勻速運(yùn)動(dòng)勻速運(yùn)動(dòng)，從動(dòng)件的這種反復(fù)跳，從動(dòng)件的這種反復(fù)跳躍、靜止的現(xiàn)象就稱為爬行現(xiàn)象。躍、靜止的現(xiàn)象就稱為爬行現(xiàn)象。 由上述分析可知，由上述分析可知，低速進(jìn)給爬行現(xiàn)象的低速進(jìn)給爬行現(xiàn)象的產(chǎn)生主要取決于下列因素：產(chǎn)生主要取決于下列因素： 靜摩擦力與動(dòng)摩擦力之差，這個(gè)差值靜摩擦力與動(dòng)摩擦力之差，這個(gè)差值越大，越容易產(chǎn)生爬行

42、。越大，越容易產(chǎn)生爬行。 進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度K越小、越容易越小、越容易產(chǎn)生爬行。產(chǎn)生爬行。 運(yùn)動(dòng)速度太低。運(yùn)動(dòng)速度太低。 2）消除爬行現(xiàn)象的途徑）消除爬行現(xiàn)象的途徑 提高傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度提高傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度a提高各傳動(dòng)件或組件的剛度，減小各傳動(dòng)軸提高各傳動(dòng)件或組件的剛度，減小各傳動(dòng)軸 的跨度，合理布置軸上零件的位置。的跨度，合理布置軸上零件的位置。 如適當(dāng)?shù)募哟謧鲃?dòng)絲杠的直徑，縮短傳動(dòng)絲如適當(dāng)?shù)募哟謧鲃?dòng)絲杠的直徑，縮短傳動(dòng)絲杠的長(zhǎng)度，減少和消除各傳動(dòng)副之間的間隙。杠的長(zhǎng)度，減少和消除各傳動(dòng)副之間的間隙。b盡量縮短傳動(dòng)鏈，減小傳動(dòng)件和彈性變形量盡量縮短傳動(dòng)鏈，減小傳動(dòng)件和彈性變形量

43、c合理分配傳動(dòng)比，使多數(shù)傳動(dòng)件受力小，變合理分配傳動(dòng)比，使多數(shù)傳動(dòng)件受力小，變形小。形小。 減少摩擦力的變化減少摩擦力的變化a用滾動(dòng)摩擦、流體摩擦代替滑動(dòng)摩擦。用滾動(dòng)摩擦、流體摩擦代替滑動(dòng)摩擦。 如采用滾珠絲杠、靜壓螺母、滾動(dòng)導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌如采用滾珠絲杠、靜壓螺母、滾動(dòng)導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌等。從根本上改變摩擦面間的摩擦性質(zhì)，基本上可以等。從根本上改變摩擦面間的摩擦性質(zhì)，基本上可以消除爬行。消除爬行。b選擇適當(dāng)?shù)哪Σ粮辈牧?，降低摩擦系?shù)。選擇適當(dāng)?shù)哪Σ粮辈牧希档湍Σ料禂?shù)。c降低作用在導(dǎo)軌面的正壓力。降低作用在導(dǎo)軌面的正壓力。 如減輕運(yùn)動(dòng)部件的重量，采用各種卸荷裝置，以減如減輕運(yùn)動(dòng)部件的重量，采用各種

44、卸荷裝置，以減少摩擦阻力。少摩擦阻力。d提高導(dǎo)軌的制造與裝配質(zhì)量，采用導(dǎo)軌油等都可以提高導(dǎo)軌的制造與裝配質(zhì)量，采用導(dǎo)軌油等都可以減少摩擦力的變化。減少摩擦力的變化。 指輸入軸單向回轉(zhuǎn)時(shí)指輸入軸單向回轉(zhuǎn)時(shí) ，輸出轉(zhuǎn)角的實(shí)際值相對(duì)，輸出轉(zhuǎn)角的實(shí)際值相對(duì)于理論值的變動(dòng)量。于理論值的變動(dòng)量。機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性5、傳動(dòng)精度、傳動(dòng)精度為總傳動(dòng)比為輸入軸轉(zhuǎn)角為輸出軸轉(zhuǎn)角式中：iiioio 指輸出軸不能立即隨著輸入軸方向回轉(zhuǎn)，即方向指輸出軸不能立即隨著輸入軸方向回轉(zhuǎn)，即方向回轉(zhuǎn)時(shí)輸出軸產(chǎn)生滯后。回轉(zhuǎn)時(shí)輸出軸產(chǎn)生滯后。傳動(dòng)傳動(dòng)精度精度 不同形式的傳動(dòng)，達(dá)到的精度是不同的。不同形式的傳動(dòng)，達(dá)到的

45、精度是不同的。一般來說，圓柱齒輪與斜齒輪機(jī)構(gòu)的精度較一般來說，圓柱齒輪與斜齒輪機(jī)構(gòu)的精度較高，渦輪蝸桿次之，圓錐齒輪則更次之。在高，渦輪蝸桿次之，圓錐齒輪則更次之。在行星齒輪機(jī)構(gòu)中，諧波齒輪精度最高，漸開行星齒輪機(jī)構(gòu)中，諧波齒輪精度最高，漸開線行星齒輪、少齒差行星齒輪機(jī)構(gòu)次之，擺線行星齒輪、少齒差行星齒輪機(jī)構(gòu)次之，擺線針輪行星齒輪機(jī)構(gòu)更次之。線針輪行星齒輪機(jī)構(gòu)更次之。機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性5、傳動(dòng)精度、傳動(dòng)精度提高零部件本身的精度提高零部件本身的精度合理設(shè)計(jì)傳動(dòng)鏈合理設(shè)計(jì)傳動(dòng)鏈采用消隙機(jī)構(gòu)采用消隙機(jī)構(gòu)5、傳動(dòng)精度、傳動(dòng)精度合理設(shè)計(jì)傳動(dòng)鏈合理設(shè)計(jì)傳動(dòng)鏈交流伺服電動(dòng)機(jī)交流伺服電動(dòng)機(jī)A

46、BCDEFGHA,B,C,D,E,F,G,H，iAB, iCD, iEF，iGH求總轉(zhuǎn)角誤差。求總轉(zhuǎn)角誤差。)/(1maxnkknkiHGHGFGHEFEDGHEFCDCBGHEFCDABAiiiiiiiiiimax5、傳動(dòng)精度、傳動(dòng)精度合理設(shè)計(jì)傳動(dòng)鏈合理設(shè)計(jì)傳動(dòng)鏈交流伺服電動(dòng)機(jī)交流伺服電動(dòng)機(jī)ABCDEFGHAB，EF，GH，CD，iAB, iCD, iEF, iGH求總轉(zhuǎn)角誤差。求總轉(zhuǎn)角誤差。CDCDGHCDGHEFCDGHEFABiiiiiimax交流伺服電動(dòng)機(jī)交流伺服電動(dòng)機(jī)(a)(b)交流伺服電動(dòng)機(jī)交流伺服電動(dòng)機(jī)CDABEFGHAB=CD=EF=GH=, iAB=1.5, iCD=2,

47、iEF= 2, iGH=3ABEFGHDC交流伺服電動(dòng)機(jī)交流伺服電動(dòng)機(jī)(a)交流伺服電動(dòng)機(jī)交流伺服電動(dòng)機(jī)(b)CDABEFGHCD=EF=GH=, AB=2 iAB=2, iCD=2, iEF= 2, iGH=2ABEFGHDC機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性5、傳動(dòng)精度、傳動(dòng)精度合理設(shè)計(jì)傳動(dòng)鏈合理設(shè)計(jì)傳動(dòng)鏈(a)移像器移像器度盤度盤ABCD(b)移像器移像器度盤度盤ABCDB從動(dòng)從動(dòng)ZB120A主動(dòng)主動(dòng)ZA20機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性5、傳動(dòng)精度、傳動(dòng)精度CD=AB問：那種方案好。問：那種方案好。ZB120ZC1D從動(dòng)從動(dòng)ZD60C主動(dòng)主動(dòng) ZC1ZA20a=CD+AB/iC

48、D=(1+1/60)=(61/60)b=AB+CD/iAB=(1+1/6)=(70/60)ZD60（a）（b）B從動(dòng)從動(dòng)ZB120A主動(dòng)主動(dòng)ZA20機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性5、傳動(dòng)精度、傳動(dòng)精度CD=1.18AB=ZB120ZC1D從動(dòng)從動(dòng)ZD60ZD60C主動(dòng)主動(dòng) ZC1ZA20a=CD+AB/iCD=(1.18+1/60)=(7.18/6)b=AB+CD/iAB=(1+1.18/6)=(7.18/6)（a）（b）B從動(dòng)從動(dòng)ZB20A主動(dòng)主動(dòng)ZA120機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性5、傳動(dòng)精度、傳動(dòng)精度ZB20ZC1D從動(dòng)從動(dòng)ZD60C主動(dòng)主動(dòng) ZC1ZA120a=CD+A

49、B/iCD=(1+1/60)=(61/60)b=AB+CD/iAB=(1+6)=7ZD60（a）（b）CD=AB =1 1、工作原理、工作原理 在絲杠和螺母的螺紋在絲杠和螺母的螺紋間放置滾珠，當(dāng)絲杠或螺間放置滾珠，當(dāng)絲杠或螺母轉(zhuǎn)動(dòng)母轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾珠沿滾道滾時(shí)，滾珠沿滾道滾動(dòng)，使絲杠和螺母作相對(duì)動(dòng)，使絲杠和螺母作相對(duì)運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)。 在螺母（或絲杠）在螺母（或絲杠）上有滾珠返回的通道，上有滾珠返回的通道，與滾道形成循環(huán)回路，與滾道形成循環(huán)回路，使?jié)L珠在螺母滾道內(nèi)循使?jié)L珠在螺母滾道內(nèi)循環(huán)運(yùn)動(dòng)。環(huán)運(yùn)動(dòng)。 螺桿螺桿歷史歷史(a)螺母固定，絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)。螺母固定，絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)。(b)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，螺母移動(dòng)。絲杠

50、轉(zhuǎn)動(dòng)，螺母移動(dòng)。(c)螺母轉(zhuǎn)動(dòng)，絲杠移動(dòng)。螺母轉(zhuǎn)動(dòng)，絲杠移動(dòng)。(d)絲杠固定，螺母轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)。絲杠固定，螺母轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)。(a)單圓弧滾道，其加工成型比較簡(jiǎn)單，容易得單圓弧滾道，其加工成型比較簡(jiǎn)單，容易得到較高的加工精度。但接觸角隨間隙及軸向載荷到較高的加工精度。但接觸角隨間隙及軸向載荷變化，故傳動(dòng)效率、承載能力和軸向剛度不穩(wěn)定變化，故傳動(dòng)效率、承載能力和軸向剛度不穩(wěn)定(b)雙圓弧滾道，接觸角基本保持不變，則效率、雙圓弧滾道，接觸角基本保持不變，則效率、承載能力和軸向剛度較穩(wěn)定，滾道加工困難承載能力和軸向剛度較穩(wěn)定，滾道加工困難 按滾珠的循環(huán)方式不同：按滾珠的循環(huán)方式不同： 1 1）外循環(huán)：）外

51、循環(huán)： 多圈一個(gè)循環(huán)，在循環(huán)過程中一部分滾珠與絲杠脫離接觸。多圈一個(gè)循環(huán)，在循環(huán)過程中一部分滾珠與絲杠脫離接觸。 該形式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便，但彎管突出于螺母外部，外形該形式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便，但彎管突出于螺母外部，外形尺寸較大。尺寸較大。2 2、結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)形式2 2）內(nèi)循環(huán)：）內(nèi)循環(huán)：一圈一個(gè)循環(huán)，在循環(huán)過程中滾珠一圈一個(gè)循環(huán)，在循環(huán)過程中滾珠與絲杠始終不脫離接觸。與絲杠始終不脫離接觸。 其優(yōu)點(diǎn)是徑向尺寸緊湊，剛性好，因滾道較短，其優(yōu)點(diǎn)是徑向尺寸緊湊，剛性好，因滾道較短，滾珠數(shù)量少、滾珠數(shù)量少、摩擦損失小摩擦損失小、傳動(dòng)效率高、傳動(dòng)效率高。缺點(diǎn)是反向器加工困難。缺點(diǎn)是反向器加工困難。 滾珠

52、從螺紋滾道進(jìn)入反向器，越過絲杠的牙頂，滾珠從螺紋滾道進(jìn)入反向器，越過絲杠的牙頂，進(jìn)入相鄰滾道，形成循環(huán)回路。進(jìn)入相鄰滾道，形成循環(huán)回路。螺桿螺桿介紹介紹3 3、滾珠絲杠的特點(diǎn)、滾珠絲杠的特點(diǎn) 1 1）傳動(dòng)效率高傳動(dòng)效率高 3 3）傳動(dòng)精度高傳動(dòng)精度高由于滾珠絲桿副摩擦小、溫升小、無爬行、間隙小，通過預(yù)緊進(jìn)由于滾珠絲桿副摩擦小、溫升小、無爬行、間隙小，通過預(yù)緊進(jìn)行預(yù)拉伸以補(bǔ)償熱膨脹。故可達(dá)到較高的定位精度。行預(yù)拉伸以補(bǔ)償熱膨脹。故可達(dá)到較高的定位精度。)(tgtg其中：其中： 中徑處的螺旋升角中徑處的螺旋升角 當(dāng)量摩擦角當(dāng)量摩擦角 （8 8 -12-12） 一般而言，摩擦系數(shù)較小一般而言，摩擦系

53、數(shù)較小 因此，效率很高，可達(dá)因此，效率很高，可達(dá)90%-95%。 2 2）運(yùn)動(dòng)具有可逆性運(yùn)動(dòng)具有可逆性 回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變直線運(yùn)動(dòng)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變直線運(yùn)動(dòng) 正傳動(dòng)正傳動(dòng) 直線運(yùn)動(dòng)變回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)變回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 逆?zhèn)鲃?dòng)逆?zhèn)鲃?dòng) 0035. 00025. 0tg 同時(shí)，通過對(duì)螺母施加預(yù)載荷，增加剛度，從而可提高精度。同時(shí)，通過對(duì)螺母施加預(yù)載荷，增加剛度，從而可提高精度。4 4）磨損小，使用壽命長(zhǎng)）磨損小，使用壽命長(zhǎng) 滾珠、滾道、絲杠、螺母都經(jīng)過淬火、硬化處理硬度高滾珠、滾道、絲杠、螺母都經(jīng)過淬火、硬化處理硬度高HRC58-65HRC58-65，高精度，具有較長(zhǎng)的工作壽命和精度保持性。，高精度，具有較長(zhǎng)的工作壽命和精

54、度保持性。 壽命約為滑動(dòng)絲杠副的壽命約為滑動(dòng)絲杠副的4 41010倍以上。倍以上。 5 5）不能自鎖）不能自鎖 垂直安裝時(shí)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)停止后，螺母在重力作用下下滑，故垂直安裝時(shí)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)停止后，螺母在重力作用下下滑，故需設(shè)置專門的制動(dòng)或鎖緊裝置。需設(shè)置專門的制動(dòng)或鎖緊裝置。 6 6）制造工藝復(fù)雜，成本高：）制造工藝復(fù)雜，成本高： 滾珠絲桿和螺母等零件加工精度、表面粗糙度要求高，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。故制造成本較高。4 4、滾珠絲杠軸向間隙的調(diào)整、滾珠絲杠軸向間隙的調(diào)整 軸向間隙包括兩部分軸向間隙包括兩部分 滾珠與螺母原有的間隙滾珠與螺母原有的間隙承載時(shí)滾珠與

55、滾道彈性變形引起的間隙承載時(shí)滾珠與滾道彈性變形引起的間隙 當(dāng)絲杠改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向時(shí)，間隙會(huì)使運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生空程，從而影響機(jī)當(dāng)絲杠改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向時(shí)，間隙會(huì)使運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生空程，從而影響機(jī) 構(gòu)的傳動(dòng)精度。構(gòu)的傳動(dòng)精度。 通常采用雙螺母預(yù)緊的方法消除間隙，提高剛度。通常采用雙螺母預(yù)緊的方法消除間隙，提高剛度。 墊片調(diào)隙式墊片調(diào)隙式 螺紋調(diào)隙式螺紋調(diào)隙式 齒差調(diào)隙式齒差調(diào)隙式 滾珠滾珠絲杠絲杠1 1、墊片調(diào)隙式墊片調(diào)隙式 通過改變通過改變調(diào)整墊片的厚調(diào)整墊片的厚度，使螺母產(chǎn)生軸向位移。度，使螺母產(chǎn)生軸向位移。該形式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便，該形式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便，應(yīng)用廣，但僅適用于一般精應(yīng)用廣，但僅適用于一般精度機(jī)構(gòu)。度機(jī)

56、構(gòu)。 2 2、螺紋調(diào)隙式、螺紋調(diào)隙式 通過圓螺母調(diào)整，消除通過圓螺母調(diào)整，消除間隙并產(chǎn)生預(yù)緊力，再用間隙并產(chǎn)生預(yù)緊力，再用鎖緊螺母鎖緊，結(jié)構(gòu)緊湊，鎖緊螺母鎖緊，結(jié)構(gòu)緊湊，調(diào)整方便。調(diào)整方便。3 3、齒差調(diào)隙式、齒差調(diào)隙式 在在兩螺母兩螺母1 1、4 4的凸緣上切制有圓柱外齒，齒數(shù)記為的凸緣上切制有圓柱外齒，齒數(shù)記為Z 1、Z 4 ，且且Z 4 -Z1 =1，分別與內(nèi)齒輪分別與內(nèi)齒輪2 2、3 3嚙合。嚙合。 調(diào)整時(shí)先取下內(nèi)齒輪調(diào)整時(shí)先取下內(nèi)齒輪2 2、3 3，使兩螺母，使兩螺母1 1、4 4產(chǎn)生相對(duì)位移（即根產(chǎn)生相對(duì)位移（即根據(jù)間隙大小，在同方向轉(zhuǎn)一個(gè)或幾個(gè)齒），然后將內(nèi)齒輪據(jù)間隙大小，在同方

57、向轉(zhuǎn)一個(gè)或幾個(gè)齒），然后將內(nèi)齒輪2 2、3 3復(fù)位復(fù)位固定，達(dá)到消除間隙的目的。固定，達(dá)到消除間隙的目的。 產(chǎn)生的軸向位移（即間隙）產(chǎn)生的軸向位移（即間隙）為：為： npZZ)11(41其中：其中：n螺母同方向轉(zhuǎn)過的齒數(shù)螺母同方向轉(zhuǎn)過的齒數(shù)P絲杠的導(dǎo)程絲杠的導(dǎo)程例：若例：若Z1=99，Z4=100，n=1, p=6mm 則則=p/(Z1Z4)=6mm/9900=0.6m 該結(jié)構(gòu)調(diào)整的精度高，工作可靠；該結(jié)構(gòu)調(diào)整的精度高，工作可靠； 但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工和裝配工藝性差，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工和裝配工藝性差，成本較高。成本較高。 npZZ)11(41預(yù)緊方向墊片預(yù)緊方向絲杠側(cè)螺母A 螺母B調(diào)整墊片預(yù)拉方

58、向預(yù)拉方向絲杠側(cè)螺母?jìng)?cè)承載滾珠間隔鋼球?qū)С虒?dǎo)程+導(dǎo)程絲杠側(cè)螺母?jìng)?cè)預(yù)拉方向預(yù)拉方向?qū)崿F(xiàn)螺母冷卻后，安裝了滾珠絲杠的機(jī)床等便可以實(shí)實(shí)現(xiàn)螺母冷卻后，安裝了滾珠絲杠的機(jī)床等便可以實(shí)現(xiàn)高速化和高精度化?，F(xiàn)高速化和高精度化。螺母冷卻螺母冷卻滾珠絲杠滾珠絲杠 產(chǎn)品產(chǎn)品介紹介紹徑向接觸球軸承徑向接觸球軸承調(diào)心球軸承調(diào)心球軸承推力滾子軸承推力滾子軸承 角接觸球軸承角接觸球軸承圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承深溝球軸承深溝球軸承1兩端分別安裝一對(duì)推力軸承和深溝球軸承，可以同兩端分別安裝一對(duì)推力軸承和深溝球軸承，可以同時(shí)承受軸向和徑向載荷，軸向剛度最高；時(shí)承受軸向和徑向載荷，軸向剛度最高；2預(yù)拉伸安裝時(shí)，須加軸向載荷較小，

59、軸承壽命較高預(yù)拉伸安裝時(shí)，須加軸向載荷較小，軸承壽命較高3適宜高速、高剛度、高精度傳動(dòng)。適宜高速、高剛度、高精度傳動(dòng)。1兩端分別安裝一個(gè)推力軸承和一個(gè)深溝球軸承，軸兩端分別安裝一個(gè)推力軸承和一個(gè)深溝球軸承，軸向剛度較高，主要用于承受軸向載荷；向剛度較高，主要用于承受軸向載荷；2預(yù)拉伸安裝時(shí)，須加軸向載荷較大，軸承壽命比方預(yù)拉伸安裝時(shí)，須加軸向載荷較大，軸承壽命比方案（一）低；案（一）低；3適宜中速、精度較高的傳動(dòng)系統(tǒng)。適宜中速、精度較高的傳動(dòng)系統(tǒng)。 1固定端采用向心軸承和雙向推力軸承組合方式，軸固定端采用向心軸承和雙向推力軸承組合方式，軸向剛度低；向剛度低；2固定端可進(jìn)行預(yù)拉伸安裝；固定端可進(jìn)

60、行預(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。適宜中小載荷與低速，更適宜垂直安裝，短絲杠。 hLmAHFCFKKKF FKHKAKmFFKHKAK精度系數(shù)精度系數(shù)1、23、4571.03 41067. 1hmCaLnFCmnhLCF 動(dòng)負(fù)載動(dòng)負(fù)載aaCC min/10rn 03. 0mAHFCFKKKF N456038000 . 10 . 12 . 1查系數(shù)查系數(shù)KNLnFChmCa422.201067. 11500010045601067. 144aC0DcrF22) (lEIFacrGPaE206aI4744am1018. 2640459. 064dI3/