機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、第三章第三章機(jī)電系統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)機(jī)電系統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù) 機(jī)電一體化系統(tǒng)中的機(jī)械設(shè)計(jì)要遵循機(jī)電結(jié)合、機(jī)電互補(bǔ)的原則，滿足高精度、快速響應(yīng)速度和穩(wěn)定性的要求。具體包括兩大部分的內(nèi)容：一是機(jī)械傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)，一是機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滾珠絲杠傳動(dòng) 無(wú)側(cè)隙齒輪傳動(dòng) 諧波齒輪傳動(dòng) 同步齒形帶傳動(dòng) 膜片彈性聯(lián)軸器 導(dǎo)軌設(shè)計(jì) 支承裝置 主軸組件設(shè)計(jì)3.1 3.1 機(jī)械傳動(dòng)裝置概述機(jī)械傳動(dòng)裝置概述一、傳動(dòng)裝置功能及性能要求一、傳動(dòng)裝置功能及性能要求 功能功能：傳遞運(yùn)動(dòng)（速度、位移）和動(dòng)力（力、力矩）增速或減速；變速； 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)行機(jī)的驅(qū)動(dòng)力(力矩）

2、機(jī)電一體化系統(tǒng)的傳動(dòng)裝置是伺服系統(tǒng)的一部分，通過(guò)控制裝置，使機(jī)械傳動(dòng)部分與伺服電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)特性相匹配，并且滿足傳動(dòng)精度、定位精度高，響應(yīng)速度快，速度的穩(wěn)定性好。 性能要求滿足以下幾個(gè)方面性能要求滿足以下幾個(gè)方面： 1 1、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（J J）小）小 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，但是 J 小不應(yīng)影響機(jī)械系統(tǒng)的剛度。2 2、剛度（、剛度（ K K ）大）大 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。 大的剛度對(duì)機(jī)械系統(tǒng)是有利的，可增大機(jī)構(gòu)固有頻率，不易產(chǎn)生共振，增加伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 3 3、阻尼（、阻尼（B B ）

3、合適）合適 系統(tǒng)產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)，B 越大，振幅越小，衰減越快，但穩(wěn)態(tài)誤差增大，精度降低。 阻尼比為： mKmKB2111過(guò)阻尼系統(tǒng)臨界阻尼系統(tǒng)欠阻尼系統(tǒng)一般取8 . 04 . 0二、傳動(dòng)裝置的類型二、傳動(dòng)裝置的類型 按工作原理分為按工作原理分為：嚙合傳動(dòng)(齒輪傳動(dòng)、齒形帶傳動(dòng))摩擦傳動(dòng)(帶傳動(dòng)、鋼絲繩傳動(dòng))推動(dòng)傳動(dòng)(凸輪連桿機(jī)構(gòu))機(jī)械傳動(dòng) 液壓傳動(dòng)氣壓傳動(dòng)液力傳動(dòng)流體傳動(dòng) 交流電力傳動(dòng)直流電力傳動(dòng)交、直流電力傳動(dòng)電力傳動(dòng) 磁力傳動(dòng) 一、滾珠絲杠副的工作原理及結(jié)構(gòu)一、滾珠絲杠副的工作原理及結(jié)構(gòu)1.滾珠絲杠副的工作原理 螺旋傳動(dòng)2.絲杠螺母副傳動(dòng)形式 五種傳動(dòng)方式： （1）螺母固定、絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng) （

4、2）絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)、螺母移動(dòng) （3）螺母轉(zhuǎn)動(dòng)、絲杠移動(dòng) （4）絲杠固定、螺母轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng) （5）差動(dòng)傳動(dòng)方式3.2 3.2 滾珠絲杠傳動(dòng)裝置滾珠絲杠傳動(dòng)裝置2SL（e） 圖3-1 絲杠螺母副傳動(dòng)方式3.滾珠絲杠螺母副結(jié)構(gòu)類型（1）根據(jù)滾道截面形狀（a）單圓弧 （b）雙圓弧圖3-2 絲杠螺母副螺紋滾道法截面形狀3.滾珠絲杠螺母副結(jié)構(gòu)類型（2）根據(jù)滾珠循環(huán)方式圖3-3 內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)圖3-4 外循環(huán)結(jié)構(gòu)（a）螺旋槽式外循環(huán)（b）插管式外循環(huán) （c）端蓋式外循環(huán)二、滾珠絲杠的特點(diǎn)二、滾珠絲杠的特點(diǎn)1、傳動(dòng)效率高、傳動(dòng)效率高)(tgtg其中： 中徑處的螺旋升角 當(dāng)量摩擦角 （ ） 一般而言，摩擦系數(shù)較小 因此，效

5、率很高，可達(dá)90%-95%。 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) 正傳動(dòng) 直線運(yùn)動(dòng)變回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 逆?zhèn)鲃?dòng) 2180035. 00025. 0tg3、傳動(dòng)精度高、傳動(dòng)精度高 精度精度軸向定位精度軸向定位精度進(jìn)給精度進(jìn)給精度mmm 300/4誤差：誤差：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(guò)淬火、硬化淬火、硬化處理HRC58-65。 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，導(dǎo)致機(jī)構(gòu)在兩個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)特性不同。 解決方法：（1）設(shè)置制動(dòng)裝置 （2）加配重平衡運(yùn)動(dòng)部分重力圖3-5 絲杠垂直安裝結(jié)構(gòu)方案6 6、制造

6、工藝復(fù)雜，成本高、制造工藝復(fù)雜，成本高 三、軸向間隙的調(diào)整三、軸向間隙的調(diào)整 軸向間隙包括兩部分 滾珠與螺母原有的間隙承載時(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)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。 五種結(jié)構(gòu)形式：五種結(jié)構(gòu)形式： v 墊片調(diào)隙式 v 螺紋調(diào)隙式 v 齒差調(diào)隙式 v 變位螺距調(diào)隙式v 彈簧自動(dòng)調(diào)隙式1 1、墊片調(diào)隙式 調(diào)整墊片厚度，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，應(yīng)用廣，但僅適用于一般精度機(jī)構(gòu)。圖3-6 雙螺母墊片調(diào)隙式2、螺紋調(diào)隙式 通過(guò)圓螺母調(diào)整，消除間隙并產(chǎn)生預(yù)緊力，再用鎖緊螺母鎖緊，結(jié)構(gòu)緊

7、湊，調(diào)整方便。但不能精確定量調(diào)整，可靠性差。圖3-7 雙螺母螺紋調(diào)隙式3、齒差調(diào)隙式 兩螺母的凸緣上制有圓柱外齒，齒數(shù)Z 1、Z 2 且Z 2 -Z 1=1，分別與內(nèi)齒輪嚙合，調(diào)整時(shí)先取下內(nèi)齒輪，使兩螺母產(chǎn)生相對(duì)位移（即在同方向轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒或幾個(gè)齒，根據(jù)間隙大?。?，然后將內(nèi)齒輪復(fù)位固定，達(dá)到消除間隙的目的。 產(chǎn)生的軸向位移（即間隙）為：npZZ)11(21其中：n為螺母同方向轉(zhuǎn)過(guò)的齒數(shù)p為絲杠的導(dǎo)程圖3-8 雙螺母齒差調(diào)隙式例：若Z1=99，Z2=100，n=1, p=6mm 則=0.6m 該結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工和裝配工藝性差，但是調(diào)整的精度高，工作可靠。 4、變位螺距調(diào)隙式 預(yù)緊力的大小由L和滾珠直

8、徑?jīng)Q定。 結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單、尺寸最緊湊，價(jià)格低廉。缺點(diǎn)是不便于隨時(shí)調(diào)整。5、彈簧自動(dòng)調(diào)隙式 能夠自動(dòng)消除使用過(guò)程中由于磨損或彈性變形產(chǎn)生的間隙，缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，軸向剛度低。圖3-9 單螺母變位調(diào)隙式圖3-10 彈簧自動(dòng)調(diào)隙式四、滾珠絲杠的主要尺寸、精度等級(jí)和標(biāo)注方法四、滾珠絲杠的主要尺寸、精度等級(jí)和標(biāo)注方法 1、主要尺寸、主要尺寸 公稱直徑（滾珠中心圓直徑） D0（mm） 導(dǎo)程(或螺距) p（mm） 螺旋升角 （） 滾珠直徑 d0(mm) 螺紋滾道半徑 R (mm) 此外還有：絲杠外徑、絲杠內(nèi)徑、螺母外徑、螺母內(nèi)徑等。 2、精度等級(jí)、精度等級(jí) 根據(jù)JB316.2-91滾珠絲杠副精度標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定分為5個(gè)等

9、級(jí)：1、2、3、4、5級(jí)（有的參考書(shū)稱7個(gè)等級(jí)，另外有7、10級(jí)），1級(jí)最高，5級(jí)最低。 JB316.2-82標(biāo)準(zhǔn)，分為C、D、E、F、G、H六個(gè)精度等級(jí)， v 一般動(dòng)力傳動(dòng)選4、5級(jí)或F、G、H v 數(shù)控機(jī)床、精密機(jī)械或儀器選1、2、3級(jí)或C、D、E滾珠絲杠副結(jié)構(gòu)、規(guī)格、精度的標(biāo)注方法如圖所示：例：例：1 1、FC1B-606-5-E2 左 (漢江機(jī)床廠) 2、FFZD405-3-D3/1400900 （南京工藝裝備廠）螺紋旋向，右旋不標(biāo)檢查項(xiàng)目編號(hào)精度等級(jí)滾珠總?cè)?shù)基本導(dǎo)程公稱直徑預(yù)緊方式循環(huán)方式外形結(jié)構(gòu)特征3、標(biāo)注方法、標(biāo)注方法 表表3-1 3-1 滾珠絲杠副主要尺寸及計(jì)算公式滾珠絲杠副

10、主要尺寸及計(jì)算公式表表3-2 3-2 滾珠絲杠副選用參考滾珠絲杠副選用參考表表3-3 3-3 滾珠絲杠副選用參考滾珠絲杠副選用參考表表3-4 3-4 滾珠絲杠副選用參考滾珠絲杠副選用參考表表3-5 3-5 滾珠絲杠型號(hào)含義滾珠絲杠型號(hào)含義五、滾珠絲杠支承方式的選擇和設(shè)計(jì)計(jì)算五、滾珠絲杠支承方式的選擇和設(shè)計(jì)計(jì)算 1、支承方式的選擇、支承方式的選擇 為保證滾珠絲杠副傳動(dòng)的剛度和精度，應(yīng)選擇合適的支承方式，選用軸承組合，一般常用推力軸承和向心球軸承。 四種典型的支承方式：四種典型的支承方式： 固定可以用深溝球軸承和雙向推力軸承組合或用圓錐滾子軸承兩端都裝止推軸承，承受軸向載荷兩端都裝止推軸承和向心球

11、軸軸承，承受軸、徑向載荷固定端裝深溝球軸承和雙向推力軸承，承受徑向、軸向載荷，簡(jiǎn)支端用深溝球軸承徑向約束圖3-11 滾珠絲杠典型的支承方式典型支承方式圖3-12 單推-單推支承方式典型支承方式圖3-13 雙推-游動(dòng)支承方式典型支承方式圖3-14 雙推-自由支承方式31067. 14hnLcaFC其中：61060nLLh小時(shí)2、設(shè)計(jì)計(jì)算、設(shè)計(jì)計(jì)算 已知條件是：工作載荷或平均工作載荷（F或Fm）(N); 絲杠副的使用壽命L（百萬(wàn)轉(zhuǎn)）； 絲杠的工作長(zhǎng)度（或螺母的有效長(zhǎng)度）l; 絲杠的轉(zhuǎn)速n（r/min）; 滾道硬度HRC及運(yùn)轉(zhuǎn)情況。 設(shè)計(jì)步驟：1、求出計(jì)算載荷Fc Fc=K Fm K為工況系數(shù) 2、

12、根據(jù)壽命計(jì)算出額定動(dòng)載荷aC3、查滾珠絲杠副系列中的額定動(dòng)載荷 ，使 ， 初選幾個(gè)規(guī)格（或型號(hào)），列出其主要參數(shù) 4、驗(yàn)算傳動(dòng)效率、剛度、穩(wěn)定性等 aCaaCC3、滾珠絲杠副傳動(dòng)剛度的計(jì)算滾珠絲杠副傳動(dòng)剛度的計(jì)算 傳動(dòng)剛度由三部分組成： K=1.01.2 K=1.21.5K=1.52.0無(wú)沖擊平穩(wěn)運(yùn)行：一般情況：沖擊和振動(dòng)情況：v 滾珠絲杠的拉壓剛度 KCv 滾珠絲杠與螺母接觸剛度 KNv 滾珠絲杠軸承與軸承座的支承剛度 KB （1）拉壓剛度 KC a、一端固定，一端自由一端固定，一端自由 根據(jù)材料力學(xué)知識(shí) nLEdlEdKc442121 d1為絲杠螺紋底徑；E為彈性模量 MPa其中： 為行程

13、比； Lln Ll LEdKc421minb、兩端固定、兩端固定MLl5101 . 2剛度最低點(diǎn)在：圖3-15 )1 (14)11(42121nnLEdlLlEdKcMLl2Ll 21mincd EKL剛度最低點(diǎn)在： （2）接觸剛度KN 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式： 32025 .2159FddiKbN32027 .2667FddiKbN)11. 1(brR)04. 1(brR其中：i 為滾珠螺母的有效工作圈數(shù) F為軸向載荷 （選最大值） R為滾道半徑 rb 、db 為滾珠半徑、直徑 （指軸向）圖3-16 （3）支承剛度 包括三部分內(nèi)容軸承軸向剛度KB軸承支座剛度KBR螺母支座剛度KNR這三部分剛度，一般難

14、以精確計(jì)算，根據(jù)結(jié)構(gòu)而定。4、滾珠絲杠副傳動(dòng)的力學(xué)模型滾珠絲杠副傳動(dòng)的力學(xué)模型 傳動(dòng)系統(tǒng)的力學(xué)模型可以簡(jiǎn)化成如下圖所示的彈簧質(zhì)量系統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng)的力學(xué)模型可以簡(jiǎn)化成如下圖所示的彈簧質(zhì)量系統(tǒng)圖3-17 絲杠副傳動(dòng)系統(tǒng)的力學(xué)模型m2KBKCminKBRKNKNR傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)剛度為：傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)剛度為：minmin1111112BBRcNNRKKKKKK一、齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)一、齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn) 作用：作用：用來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 1、瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定，傳動(dòng)精確度高； 2、強(qiáng)度大能承受重載，結(jié)構(gòu)較緊湊； 3、滿足主軸進(jìn)給速度要求，增大主軸轉(zhuǎn)矩。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：1、齒側(cè)間隙對(duì)傳動(dòng)精度影響； 2、齒輪

15、的磨損引起反轉(zhuǎn)誤差的逐漸擴(kuò)大。 二、齒輪傳動(dòng)的類型二、齒輪傳動(dòng)的類型 1 1、直齒圓柱齒輪傳動(dòng)、直齒圓柱齒輪傳動(dòng) a a 偏心軸套調(diào)整法偏心軸套調(diào)整法 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，剛性好，只能補(bǔ)償齒厚誤差和中心距誤差，不能補(bǔ)償齒輪制造誤差。常用于電機(jī)軸和絲杠之間傳動(dòng)。1221ZZnni3.3 3.3 （無(wú)側(cè)隙）齒輪傳動(dòng)（無(wú)側(cè)隙）齒輪傳動(dòng)中心距a圖3-18 直齒圓柱齒輪偏心軸套調(diào)整法 b 雙片薄齒輪錯(cuò)齒調(diào)整法雙片薄齒輪錯(cuò)齒調(diào)整法 （1）可調(diào)拉簧式：）可調(diào)拉簧式： 齒側(cè)隙可以自動(dòng)補(bǔ)償，可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整彈簧拉力，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，軸向尺寸大。圖3-19 可調(diào)拉簧式調(diào)整法 （2）周向彈簧式：）周向彈簧式： 可以自動(dòng)補(bǔ)償側(cè)

16、隙，但拉力不便調(diào)整，承載能力小，不適合驅(qū)動(dòng)裝置，主要用于讀數(shù)裝置。圖3-20 周向彈簧式調(diào)整法 （1）墊片錯(cuò)齒調(diào)整）墊片錯(cuò)齒調(diào)整（2）軸向壓簧錯(cuò)齒調(diào)整）軸向壓簧錯(cuò)齒調(diào)整圖3-21 斜齒圓柱齒輪調(diào)隙法 2. 斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng) (a) 墊片錯(cuò)齒調(diào)整 (b) 軸向彈簧錯(cuò)齒調(diào)整 3、齒輪齒條傳動(dòng) 存在齒側(cè)間隙，應(yīng)加以消除，常用的方法： a、雙片薄齒輪錯(cuò)齒調(diào)整法 用于傳動(dòng)較小負(fù)載 b、雙齒輪調(diào)整法 用于傳動(dòng)較大負(fù)載，如右圖所示 圖3-22 齒輪齒條雙齒輪調(diào)隙法 三、齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)鏈的級(jí)數(shù)和級(jí)比的選擇三、齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)鏈的級(jí)數(shù)和級(jí)比的選擇 總原則：盡量采用較大傳動(dòng)比的單級(jí)傳動(dòng) 多級(jí)傳動(dòng)時(shí)，遵循

17、如下的原則： 1、最小等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量原則、最小等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量原則 使折算到電機(jī)軸上的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小。 傳動(dòng)比 i 的分配先小后大，級(jí)數(shù)越多等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量越小，但級(jí)數(shù)太多時(shí)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，并且等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量降低不明顯。2、輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則、輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則 傳動(dòng)比i 的分配先小后大，并且提高末一級(jí)齒輪副的加工精度，使輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小。 3、重量最輕原則 小功率傳動(dòng)時(shí)， i 的分配各級(jí)相等； 大功率傳動(dòng)時(shí)， i 的分配先大后小。 對(duì)數(shù)減少 傳動(dòng)精度提高max1nkkknkknikikn-第 個(gè)齒輪的轉(zhuǎn)角誤差第 個(gè)齒輪轉(zhuǎn)軸至第 級(jí)輸出軸的傳動(dòng)比3.4 3.4 諧波齒輪傳動(dòng)諧波齒輪傳動(dòng)一、諧波齒

18、輪傳動(dòng)原理波形發(fā)生器是行星輪系的轉(zhuǎn)臂(3(H)剛輪是中心輪(1)柔輪是行星輪(2)圖3-23 諧波齒輪傳動(dòng)原理(a) 一個(gè)轉(zhuǎn)臂和幾個(gè)輥?zhàn)咏M成諧波發(fā)生器 (b) 有橢圓盤(pán)和柔性球軸承組成波形發(fā)生器 利用行星輪系傳動(dòng)原理，波發(fā)生器轉(zhuǎn)動(dòng)，迫使柔性齒輪產(chǎn)生可控制的變形波（近似諧波），并和剛輪作用引起齒間相對(duì)位移，傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。 由三個(gè)基本構(gòu)件組成：波發(fā)生器、柔輪、剛輪，其實(shí)質(zhì)是一種新型減速器。二、諧波齒輪傳動(dòng)特點(diǎn)1、傳動(dòng)比大：1.0021.02 或50500； 2、承載能力高； 3、傳動(dòng)平穩(wěn)，精度高； 4、體積小，噪聲低 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)1、柔輪周期性變形，易疲勞破壞； 2、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和啟動(dòng)力矩大，不適宜于小

19、功率傳動(dòng)； 3、不能用于傳動(dòng)比較小場(chǎng)合（i 小于35）； 4、散熱差 缺點(diǎn)缺點(diǎn)三、諧波齒輪型號(hào)五、應(yīng)用 廣泛應(yīng)用于機(jī)電一體化產(chǎn)品中，如機(jī)器人、機(jī)器儀表、雷達(dá)中用作運(yùn)動(dòng)傳遞；在冶金、化工、起重運(yùn)輸設(shè)備中傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩。 有標(biāo)準(zhǔn)系列規(guī)格可供選擇。圖3-24 單級(jí)諧波齒輪減速器型號(hào)四、傳動(dòng)比 波形發(fā)生器和柔輪之間傳動(dòng)比：波形發(fā)生器和剛輪之間傳動(dòng)比：/()/()HrHrrrgHgHgggrinnZZZinnZZZ3.5 3.5 同步齒形帶傳動(dòng)同步齒形帶傳動(dòng)一、同步齒形帶傳動(dòng)的特點(diǎn) 綜合了帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)特點(diǎn)的一種新型傳動(dòng)，如下圖示。二、同步齒形帶的結(jié)構(gòu)、主要參 數(shù)和尺寸規(guī)格 1、結(jié)構(gòu)和材料1、

20、傳動(dòng)比比準(zhǔn)確，傳動(dòng)效率高； 2、工作平穩(wěn)，能吸收振動(dòng)； 3、傳動(dòng)比范圍大； 4、中心距嚴(yán)格，成本高； 5、不需潤(rùn)滑，耐油、耐高溫，維護(hù)方便。 與一般帶傳動(dòng)相比的特點(diǎn)：圖3-25同步帶由和組成。帶的抗拉元件，保證工作時(shí)節(jié)距不變傳遞帶輪間的動(dòng)力粘結(jié)強(qiáng)力層材料：鋼絲、玻璃纖維、芳綸 聚氨脂橡膠、氯丁橡膠圖3-262、主要參數(shù)和規(guī)格 主要參數(shù)是帶齒的節(jié)距節(jié)距t t( (或或p pb b ) ):相鄰兩個(gè)齒中心間沿節(jié)線節(jié)線距離，t=m 節(jié)線節(jié)線( (LpLp) )：強(qiáng)力層的中心線。節(jié)線長(zhǎng)度為齒形帶的公稱長(zhǎng)度。 按GB11616-89規(guī)定，同步帶有單面齒（僅一面有齒）和雙面齒（兩面都有齒）兩種形式，根據(jù)節(jié)

21、距不同分為七種規(guī)格：型號(hào)MXLXXLXLLHXHXXH節(jié)距（mm）2.0323.1755.089.52512.722.22531.753、同步帶的標(biāo)記 帶的標(biāo)記包括長(zhǎng)度代號(hào)、型號(hào)、寬度代號(hào)等。 例： 420 L 050寬度代號(hào)（帶寬12.7mm）型號(hào)（節(jié)距9.525mm）節(jié)線長(zhǎng)度代號(hào)（節(jié)線長(zhǎng)度1066.8mm）三、同步帶輪 1、帶輪的結(jié)構(gòu)、材料 結(jié)構(gòu)如圖示 材料： 鑄鐵或鋼（一般情況） 塑料或鋁合金（高速小功率） 2、帶輪的參數(shù)及尺寸規(guī)格 （1）齒形 與梯形齒同步帶匹配，齒形有直線形和漸開(kāi)線形兩種。（2）齒數(shù) 齒數(shù)少則結(jié)構(gòu)緊湊，但齒數(shù)太少易產(chǎn)生彎曲和疲勞破壞，按國(guó)標(biāo)GB11361-89規(guī)定，小

22、帶輪應(yīng)有許用最小齒數(shù)（參閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)）。圖3-273、帶輪的標(biāo)記 帶輪的標(biāo)記由帶輪齒數(shù)、帶的型號(hào)、輪寬代號(hào)表示。 例： 30 L 075輪寬（19.05mm）帶型號(hào)（節(jié)距9.525mm）帶輪齒數(shù)（30個(gè)）四、同步帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 根據(jù)齒形帶的強(qiáng)度準(zhǔn)則進(jìn)行，限制齒形帶單位寬度的拉力，防止強(qiáng)力層的疲勞破壞、斷裂以及節(jié)距改變而爬齒等。 根據(jù)強(qiáng)度準(zhǔn)則計(jì)算齒形帶寬度的公式為：)1000cPPvjNb 其中：Nj 為齒形帶傳遞的計(jì)算功率（kW） P為齒形帶單位寬度的許用應(yīng)力（N/mm） Pc 為齒形帶單位寬度的離心應(yīng)力（N/mm）： v 為帶速（m/s） q 為單位長(zhǎng)度、單位寬度的帶重（N/m.

23、mm） g 為重力加速度（m/s2）21qvgPc2、已知條件及設(shè)計(jì)內(nèi)容 初始數(shù)據(jù)： 功率N、轉(zhuǎn)速n、傳動(dòng)比i、空間位置尺寸及工作條件等。 計(jì)算內(nèi)容為： （1）確定計(jì)算功率Nj：NgKjN（2）確定模數(shù)mKg為工況系數(shù)（取決于載荷性質(zhì)）N為傳遞的額定功率查表得到 由圖5-46，根據(jù)Nj、n查表選取m，盡可能選用小模數(shù)（因?yàn)辇X形帶柔性好、 嚙合齒多、工作平穩(wěn)）。（3）確定小帶輪齒數(shù)Z1、大帶輪齒數(shù)Z2及節(jié)圓直徑D1、D2 根據(jù)小帶輪轉(zhuǎn)速n1及所選模數(shù)，查有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（帶輪最少許用齒數(shù)表）,選取小帶輪的齒數(shù)Z1，使Z1Zmin，則iZZ1211ZmD22ZmD（4）校核帶的速度vmax11100060

24、vnDvmaxv為帶的最大允許帶速（m/s）, 可根據(jù)模數(shù)m查表確定，表5-11 （5）確定中心距a、帶長(zhǎng)Lp和帶齒數(shù)Z 根據(jù)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)要求，初定中心距a0：)(27 . 0(210DDa 初定帶長(zhǎng)L0：021221004)()(22aDDDDaL再根據(jù)L0，查表5-8，定實(shí)際帶長(zhǎng)LP及齒數(shù)Z 最后根據(jù)實(shí)際帶長(zhǎng)Lp計(jì)算實(shí)際中心距a200LLaap)(8)(2)(28121222121DDDDLDDLapp（中心距可調(diào)）（中心距不可調(diào)） 要求Zn4 當(dāng)m2時(shí) Zn6 當(dāng)m2時(shí)112)621(ZaDDZn（7）根據(jù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則定齒形帶寬度b （8）定作用在輪軸上的力Fs vNFjS1000（9）定帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸（結(jié)構(gòu)、參數(shù)、材料、尺寸等） 根據(jù)小帶輪包角原理Zn的計(jì)算公式：一、彈性聯(lián)軸器的選用A.單膜片彈性聯(lián)軸器單膜片彈性聯(lián)軸器特點(diǎn)：1.定位方便可靠；2.無(wú)反向間隙，傳動(dòng)精度高，可不用鍵和錐銷，傳遞扭矩大，能承受沖擊載荷和振動(dòng)；3.裝卸方便；4.可補(bǔ)償軸角度偏差、偏心、軸向串動(dòng)；5.無(wú)噪音，無(wú)磨損。缺點(diǎn)： 當(dāng)主動(dòng)軸勻速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，從動(dòng)軸轉(zhuǎn)速不均勻。1.壓套2.聯(lián)軸