機電一體化技術-22-精密機械技術-1課件

2.2精密機械技術

2.2.1機械系統(tǒng)概述

1、機械系統(tǒng)的組成

包括引導和支承執(zhí)行部件的導軌、絲杠螺母副、齒輪齒條副、蝸桿蝸輪副、齒輪或齒鏈副及其支承部件等。傳動部件：

1)、線性傳動：齒輪、絲杠螺母、蝸輪蝸桿

2)、非線性傳動：連桿機構、凸輪機構支承部件：導向支承、旋轉支承軸系：機架：2.2精密機械技術2.2.1機械系統(tǒng)概述2.2精密機械技術

2、機械系統(tǒng)設計的基本要求和內容

1）機械系統(tǒng)設計要求為確保機械系統(tǒng)的傳動精度和工作穩(wěn)定性，通常對機電一體化系統(tǒng)提出以下要求：(1)高精度精度直接影響產(chǎn)品的質量，尤其是機電一體化產(chǎn)品，其技術性能、工藝水平和功能比普通的機械產(chǎn)品都有很大的提高，因此機電一體化機械系統(tǒng)的高精度是其首要的要求。如果機械系統(tǒng)的精度不能滿足要求，則無論機電一體化產(chǎn)品其它系統(tǒng)工作怎樣精確，也無法完成其預定的機械操作。2.2精密機械技術2、機械系統(tǒng)設計的基本要求和內容

(2)快速響應性即要求機械系統(tǒng)從接到指令到開始執(zhí)行指令指定的任務之間的時間間隔短，這樣控制系統(tǒng)才能及時根據(jù)機械系統(tǒng)的運行狀態(tài)信息，下達指令，使其準確地完成任務。

(3)良好的穩(wěn)定性即要求機械系統(tǒng)的工作性能不受外界環(huán)境的影響，抗干擾能力強。2.2精密機械技術2.2精密機械技術

2）設計內容：

(1)機械本體設計線性傳動部件非線性傳動部件間歇傳動部件，等等(2)機械傳動設計

2.2精密機械技術2.2精密機械技術2.2精密機械技術

2.2.2機械傳動機構

1、機械傳動機構概述常用的機械傳動部件包括：螺旋傳動齒輪傳動

同步帶傳動高速帶傳動各種非線性傳動等2.2精密機械技術2.2精密機械技術基本功能傳動機構運動的變換動力的變換形式行程方向速度大小形式絲杠螺母√√√齒輪√√√齒輪齒條√√鏈輪鏈條√帶、帶輪√√杠桿機構√√√凸輪機構√√√√蝸輪蝸桿√√√間歇機構√2.2精密機械技術基本功能運動的變換動力的變換

1)機械傳動機構的基本要求采取的措施

(1)減少摩擦阻力如采用滾珠絲杠螺母副、靜壓絲杠螺母副、滾動導軌、靜壓導軌和塑料導軌。(2)提高傳動精度和剛度、消除傳動間隙傳動精度和剛度主要取決于絲杠螺母副、蝸輪蝸桿副及其支承結構的剛度。傳動間隙主要來自傳動齒輪副、蝸桿副、絲杠螺母副等

(3)減小運動慣量傳動元件的慣量對伺服機構的啟動和制動特性都有影響。在滿足部件強度和剛度的前提下，盡可能減小執(zhí)行部件的慣量。

(4)縮短傳動鏈，提高傳動與支承剛度；絲杠預緊；

(5)選擇最佳傳動比（china-machine），提高分辨率，降低等效轉動慣量,縮小反向死區(qū)誤差；

(6)改進支承結構，提高剛度，減小振動和噪聲2.2精密機械技術1)機械傳動機構的基本要求2.2精密機械技術2.2精密機械技術

2）機械傳動機構的發(fā)展

精密化、高速化、小型化

3）機械傳動機構的設計內容傳動機構的設計任務包括系統(tǒng)設計和結構設計：（1）估算載荷（2）選擇總傳動比，選擇伺服電動機（3）選擇傳動機構的形式（4）確定傳動級數(shù)，分配各級傳動比（5）配置傳動鏈，估算傳動鏈精度（6）傳動機構的結構設計（7）計算傳動裝置的剛度和結構固有頻率（8）做必要的工藝分析和經(jīng)濟分析2.2精密機械技術2.2精密機械技術2、機械傳動系統(tǒng)的特性（1）轉動慣量：轉動慣量的影響轉動慣量的計算（2）阻尼（3）剛度（4）傳動精度傳動系統(tǒng)的誤差分析減少傳動誤差的措施2.2精密機械技術2、機械傳動系統(tǒng)的特性3、滾珠絲杠螺母傳動

2.2精密機械技術3、滾珠絲杠螺母傳動滾珠絲杠螺母副滾珠絲杠螺母副是直線運動與回轉運動能相互轉換的新型傳動裝置。一、工作原理與特點絲杠滾珠螺母滾珠回路圖2-1滾珠絲杠工作原理圖在絲杠和螺母上都有半圓弧形的螺旋槽，當它們套裝在一起時便形成了滾珠的螺旋滾道。螺母上有滾珠回路管道，當絲杠旋轉時，滾珠在滾道內既自轉又沿滾道循環(huán)轉動。滾珠絲杠螺母副滾珠絲杠螺母副是直線運動與回轉滾珠絲杠螺母副是數(shù)控機床中回轉運動轉換為直線運動常用的傳動裝置。它以滾珠的滾動代替絲杠螺母副中的滑動，摩擦力小，具有良好的性能。組成：絲杠螺母滾珠滾道（回珠器）螺母座1、滾珠絲杠螺母副的組成滾珠絲杠螺母副是數(shù)控機床中回轉運動轉換為直線運動常用的傳動裝精度等級

滾珠絲杠副根據(jù)使用范圍及要求分為七個精度等級，即1,2,3,4,5,7,10級，1級最高，依次遞減。在數(shù)控機床上，X坐標可采用2,3或4級，Z坐標可采用3,4或5級。滾珠絲杠副可分為定位滾珠絲杠副（P類）和傳動滾珠絲杠副(T類）。具體精度項目分三類：行程偏差和行程變動量、跳動和位置公差以及性能檢驗項目。

精度等級滾珠絲杠副根據(jù)使用范圍及要求分為七個精度等級，即1滾珠絲杠螺母副特點

摩擦損失小，傳動效率高。

運動平穩(wěn)無爬行?？梢灶A緊，反向時無空程。磨損小，精度保持性好，使用壽命長。具有運動的可逆性。不能自鎖，特別是用作垂直安裝的滾珠絲杠傳動，會因部件的自重而自動下降，當向下驅動部件時，由于部件的自重和慣性，當傳動切斷時，不能立即停止運動，必須增加制動裝置。結構復雜，制造成本高。

滾珠絲杠螺母副特點摩擦損失小，傳動效率高。二、滾珠絲杠螺母副的循環(huán)方式常用的循環(huán)方式有兩種：滾珠在循環(huán)過程中有時與絲杠脫離接觸的稱為外循環(huán)；始終與絲杠保持接觸的稱內循環(huán)。二、滾珠絲杠螺母副的循環(huán)方式常用的循環(huán)方式有兩1．外循環(huán)插管式回珠器插管式回珠器圖2-2外循環(huán)方式每一列鋼珠轉幾圈后經(jīng)插管回珠器返回。插管式回珠器位于螺母之外，稱為外循環(huán)。外循環(huán)結構制造工藝簡單，其滾道接縫處很難做得平滑，影響滾珠滾動的平穩(wěn)性，甚至發(fā)生卡珠現(xiàn)象，噪聲也較大。1．外循環(huán)插管式回珠器插管式回珠器圖2-2外循環(huán)方式DCBA反向回珠器

圖2-3內循環(huán)方式DACB鋼珠從A點走向B點、C點、D點然后經(jīng)返向回珠器4從螺紋的頂上回到A點。螺紋每一圈形成一個鋼珠的循環(huán)閉路?；刂槠魈幱诼菽钢畠?，稱為內循環(huán)。2.內循環(huán)其結構緊湊，定位可靠，剛性好，返回滾道短，不易發(fā)生滾珠堵塞；缺點是結構復雜，制造較困難，不能用于多頭螺紋。DCBA反向回珠器圖2-3內循三、滾道法向截面的形狀

(a)單圓弧型面

(b)雙圓弧型面

單圓弧滾道形面成形比較簡單，而且易于得到較高的加工精度，但接觸角不易控制，它隨初始間隙和軸向力大小而變化，因而其傳動效率、承載能力和軸向剛度均不穩(wěn)定。雙圓弧滾道能保持一定的接觸角，傳動效率、承載能力和軸向剛度比較穩(wěn)定，螺旋槽底部不與滾珠接觸，可容納一定的潤滑油和臟物，以減小摩擦和磨損，但砂輪成形較復雜，不易獲得較高的加工精度。三、滾道法向截面的形狀(a)單圓弧型面(b)雙圓弧型面四、滾珠絲杠螺母副的預緊方法預緊方法有三種，基本原理都是使兩個螺母產(chǎn)生軸向位移，以消除它們之間的間隙和施加預緊力。滾珠絲杠螺母預緊的目的消除反向間隙、提高其剛度。四、滾珠絲杠螺母副的預緊方法預緊方法有三種，墊片調整法

1.墊片調整法通過改變墊片的厚度，使螺母產(chǎn)生軸向位移。這種結構簡單可靠、剛性好，但調整較費時間，且不能在工作中隨意調整。墊片調整法1.墊片調整法通過改變墊片的厚螺母調整法螺母2.螺母調整法用兩個鎖緊螺母l，2能使螺母相對絲杠作軸向移動。這種結構既緊湊，工作又可靠、調整也方便，故應用較廣。但調整位移量和預緊力不易精確控制。螺母調整法螺母2.螺母調整法用兩個鎖緊螺母3.齒差調整法當兩齒同向各轉過一個齒時，則左螺母相對于右螺母轉過1m。Z1=99Z2=100螺距t-10mm齒差調整法3.齒差調整法當兩齒同向各轉過一個齒時，則左五、滾珠絲杠螺母副的選用目前我國滾珠絲杠螺母副的精度標準為四級：普通級P、標準級B、精密級J和超精密級C。普通數(shù)控機床可選用標準級B，精密數(shù)控機床可選精密級J或超精密級C。在設計和選用滾珠絲杠螺母副時，首先要確定螺距t、名義直徑D0、滾珠直徑d0等主要參數(shù)。

D0愈大，絲杠承載能力和剛度愈大。為了滿足傳動剛度和穩(wěn)定性的要求，通常D0應大于絲杠長度的1/30~1/35，根據(jù)D0值選取盡量較大的螺距t。

滾珠直徑d0對承載能力有直接影響，應盡可能取較大的數(shù)值。一般d0

0.6t，其最后尺寸按滾珠標準選用。五、滾珠絲杠螺母副的選用目前我國滾珠絲杠螺母六、滾珠絲杠螺母副的支承形式和制動方式1.支承形式

(1)一端裝止推軸承一端裝止推軸承這種安裝方式的承載能力小，軸向剛度低，僅適應于短絲杠，如數(shù)控機床的調整環(huán)節(jié)或升降臺式數(shù)控銑床的垂直坐標中。六、滾珠絲杠螺母副的支承形式和制動方式1.支承形式(2)一端裝止推軸承，另一端裝向心球軸承滾珠絲杠較長時，一端裝止推軸承固定，另一自由端裝向心球軸承。為了減少絲杠熱變形的影響，止推軸承的安裝位置應遠離熱源(如液壓馬達)及絲杠上的常用段。圖7-11一端裝止推軸承，另一端裝向心球軸承(2)一端裝止推軸承，另一端裝向心球軸承

圖7-12

兩端裝止推軸承(3)兩端裝止推軸承將止推軸承裝在滾珠絲杠的兩端，并施加預緊拉力，有助于提高傳動剛度。但這種安裝方式對熱伸長較為敏感。圖7-12(4)兩端裝止推軸承及向心軸承兩端裝止推軸承及向心軸承為了提高剛度，絲杠兩端采用雙重支承，如止推軸承和向心球軸承，并施加預緊拉力。這種結構方式可使絲杠的熱變形轉化為止推軸承的預緊力，但設計時要注意提高止推軸承的承載能力和支架剛度。(4)兩端裝止推軸承及向心軸承兩端裝止推軸承及向心軸承滾珠絲杠副的支承方式的選用

滾珠絲杠主要承受軸向載荷，除絲杠自重外，一般無徑向外載荷。滾珠絲杠副的支承，主要是約束絲杠的軸向竄動，其次才是徑向約束。較短的絲杠或垂直安裝的絲杠，可以采用單支承形式（一端固定，一端自由）；水平安裝絲杠較長時，可以一端固定，一端游動；對于精密和高精度機床的滾珠絲杠副，為了提高絲杠的拉壓剛度，可以兩端固定；為了補償熱膨脹和減少絲杠因自重下垂，兩端固定絲杠還可以進行預拉伸。滾珠絲杠副的支承方式的選用滾珠絲杠主要承受軸向載荷，除絲杠2.制動方式

滾珠絲杠螺母副傳動效率很高，但不能自鎖，用在垂直傳動或水平放置的高速大慣量傳動中，必須裝有制動裝置。常用的制動方法有超越離合器、電磁摩擦離合器或者使用具有制動裝置的伺服驅動電機。滾珠絲杠必須采用潤滑油或鋰基油脂進行潤滑，同時要采用防塵密封裝置。如用接觸式或非接觸密封圈，螺旋式彈簧鋼帶，或折疊式塑性人造革防護罩，以防塵土及硬性雜質進入絲杠。2.制動方式滾珠絲杠螺母副傳動效率很高，但七、絲桿與螺母相對運動的組合類型七、絲桿與螺母相對運動的組合類型八、軸向間隙的調整方法

滾珠絲杠副的軸向間隙，是負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。因此，要把軸向間隙完全消除相當困難。通常采用雙螺母預緊的方法，把彈性變形量控制在最小限度內。預緊力太小時，提高剛度的效果不明顯，預緊力太大時，則又較大地增加了摩擦和牽引力。適當?shù)念A緊力應為最大軸向負載的1/3。

八、軸向間隙的調整方法滾珠絲杠副的軸向間隙，是負載時在滾珠九、滾珠絲杠螺母副的主要尺寸和標注方法

(a)滾珠絲杠副軸向剖面（b)滾珠絲杠副法向剖面滾珠絲杠副參數(shù)代號九、滾珠絲杠螺母副的主要尺寸和標注方法(a)滾珠絲杠副軸向滾珠絲杠螺母副的標注方法滾珠絲杠副型號編寫格式例如:CMD50×8-3.5-3/2200×1800滾珠絲杠螺母副的標注方法滾珠絲杠副型號編寫格式例如:CMD導程的大小是根據(jù)機床的加工精度要求確定的。精度要求高時，應將導程取小些，這樣在一定的軸向力作用下，絲杠上的摩擦阻力較小。公稱直徑d0是指滾珠中心圓的直徑，d0根據(jù)承受的載荷來選取。d0越大，絲杠承載的能力和剛度就越大。為了滿足傳動剛度和穩(wěn)定性的要求，通常d0應該大于絲杠長度的1/30～1/35。滾珠絲杠螺母副工作時，螺母各圈滾珠所承受的載荷是不同的。在每一個循環(huán)回路中，第一圈滾珠承受總負載的50％左右，第二圈約承受30%，第三圈約為20%。因此，滾珠絲杠副中的每個循環(huán)回路的滾珠工作圈數(shù)取為2.5～3.5圈。滾珠的總數(shù)N一般不要超過150個。

導程的大小是根據(jù)機床的加工精度要求確定的。精度要求高時，應將十、滾珠絲杠螺母副與驅動電動機的連接形式

與電動機軸直接連接通過齒輪連接通過同步齒形帶連接無論采用何種連接形式，都應消除連接間隙，減小連接件間的同軸度誤差，以提高傳動精度和傳動剛度。十、滾珠絲杠螺母副與驅動電動機的連接形式與電動機軸直接連接無鍵彈性環(huán)聯(lián)軸器彈性環(huán)連接1一主動軸；2-螺釘；3一從動軸；4一壓蓋；5-彈性環(huán)；6一軸套

彈性環(huán)的內外錐面互相貼合，通過壓蓋4軸向壓緊，使內、外錐形環(huán)互相楔緊，使內環(huán)內徑變小箍緊軸，外環(huán)外徑變大撐緊軸套，消除間隙并將主、從動軸與軸套連成一體，依靠摩擦傳遞轉矩。無鍵彈性環(huán)聯(lián)軸器彈性環(huán)連接彈性環(huán)的內外錐面互相套筒式聯(lián)軸器套筒式聯(lián)軸器1一銷；2,5,8一套筒；3,6一傳動軸；4-螺釘；7一主動軸；9一十字滑塊；10一防松螺釘；11-鍵（c）使用十字滑塊9，接頭槽口通過配研消除間隙。這種結構可以消除主、從軸間的同軸度誤差的影響，在精密傳動中應用較多。

套筒式聯(lián)軸器套筒式聯(lián)軸器（c）使用十字滑塊9，接頭槽口通過配十一、滾珠絲杠副的防護

滾珠絲杠副密封螺母端部密封

十一、滾珠絲杠副的防護滾珠絲杠副密封螺母端部密封十二、滾珠絲杠螺母副設計選擇要點①計算最大動載荷Q②確定絲杠名義直徑D及長度L③確定導程t④確定支承結構⑤剛度校核⑥預緊力的確定⑦絲杠穩(wěn)定性和臨界轉速⑧防塵與潤滑十二、滾珠絲杠螺母副設計選擇要點1)．計算最大動載荷Q

考慮工作載荷、工作轉速及工作時間，確定最大動載荷Q；絲杠承載能力與工作壽命及載荷特性有關。2)．確定絲杠名義直徑D及長度L

據(jù)最大動載荷與承載能力確定名義直徑長度由工作長度確定1)．計算最大動載荷Q3)．確定導程t

考慮脈沖當量和傳動效率4)．確定支承結構5)．剛度校核

接觸剛度和拉壓剛度6)．預緊力的確定預緊力的大小為設計的最大軸向載荷的1/37)．絲杠穩(wěn)定性和臨界轉速8)．防塵與潤滑3)．確定導程t1）齒輪傳動系統(tǒng)的總傳動比及其分配原則

設計機電一體化齒輪傳動系統(tǒng)，主要是研究它的動力學特性。

(1)．最佳總傳動比首先把傳動系統(tǒng)中的工作負載、慣性負載和摩擦負載綜合為系統(tǒng)的總負載，方法有：

(a)峰值綜合：若各種負載為非隨機性負載，將各負載的峰值取代數(shù)和。

(b)均方根綜合：若各種負載為隨機性負載，取各負載的均方根。負載綜合時，要轉化到電機軸上，成為等效峰值綜合負載轉矩或等效均方根綜合負載轉矩。使等效負載轉矩最小或負載加速度最大的總傳動比，即為最佳總傳動比。4、緊密齒輪傳動1）齒輪傳動系統(tǒng)的總傳動比及其分配原則4、緊密齒輪傳動（2）總傳動比分配齒輪系統(tǒng)的總傳動比確定后，根據(jù)對傳動鏈的技術要求，選擇傳動方案，使驅動部件和負載之間的轉矩、轉速達到合理匹配。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原則適當分級，并在各級之間分配傳動比。（2）總傳動比分配(a)最小等效轉動慣量原則利用該原則所設計的齒輪傳動系統(tǒng)，換算到電機軸上的等效轉動慣量為最小。(a)最小等效轉動慣量原則(b)重量最輕原則

對于小功率傳動系統(tǒng)，使各級傳動比滿足，即可使傳動裝置的重量最輕。上述結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，此時應根據(jù)經(jīng)驗、類比方法以及結構緊湊之要求進行綜合考慮。各級傳動比一般應以“先大后小”原則處理。(b)重量最輕原則(c)輸出軸轉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、安裝誤差以及回轉誤差對輸出轉角精度的影響。(c)輸出軸轉角誤差最小原則具體來講有以下幾點：①對于要求體積小、重量輕的齒輪傳動系統(tǒng)可用重量最輕原則。②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，可按最小等效轉動慣量和總轉角誤差最小的原則來處理。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)，避免同期嚙合以降低噪聲和振動。具體來講有以下幾點：③對于提高傳動精度和減小回程誤差為于的傳動齒輪系，可按總轉角誤差最小原則。對于增速傳動，由于增速時容易破壞傳動齒輪系工作的平穩(wěn)性，應在開始幾級就增度，并且要求每級增速比最好大于1：3，以有利于增加輪系剛度、減小傳動誤差。④對較大傳動比傳動的齒輪系，往往需要將定軸輪系和行星輪系巧妙結合為混合輪系。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)、體積小重量輕時．可選用新型的諧波齒輪傳動。③對于提高傳動精度和減小回程誤差為于的傳動齒輪系，可按總轉角2)齒輪傳動的消隙機構剛性調整法剛性調整法是調整后齒側間隙不能自動補償?shù)恼{整法。因此，齒輪的周節(jié)公差及齒厚要嚴格控制，否則影響傳動的靈活性。這種調整方法結構比較簡單，且有較好的傳動剛度。2)齒輪傳動的消隙機構(1)偏心軸調整法通過調整偏心套來改變齒輪1和齒輪2之間的中心距，從而消除了齒側間隙。偏心調整法的原理圖齒輪1齒輪2偏心套(1)偏心軸調整法通過調整偏心套來改變齒輪1

(2)軸向墊片調整法齒輪1齒輪2墊片軸向墊片調整法的原理圖要改變墊片的厚度就能改變齒輪2和齒輪1的軸向相對位置，從而消除了齒側間隙。(2)軸向墊片調整法齒輪1齒輪2墊片軸向墊片調整法的

柔性調整法該法是調整之后齒側間隙仍可自動補償?shù)恼{整法。一般采用調整壓力彈簧的壓力來消除齒側間隙，但這種結構較復雜，軸向尺寸大、傳動剛度低，傳動平穩(wěn)性也差。柔性調整法該法是調整之后齒側間隙仍可自動(1)軸向壓簧調整法用螺母來調節(jié)彈簧的軸向壓力，使齒輪1和2的左、右齒面分別與寬斜齒輪齒槽的左右側面貼緊。彈簧力需調整適當，過松消除不了間隙，過緊則齒輪磨損過快。薄斜齒輪1薄斜齒輪2彈簧鍵螺母軸寬斜齒輪軸向壓簧調整法(1)軸向壓簧調整法薄斜齒輪1薄斜齒輪2彈簧鍵螺母軸寬斜齒輪(2)周向壓簧調整法(雙片薄齒輪錯齒調整法)轉動螺母調整彈簧的拉力可以使薄片齒輪錯位，即兩片薄齒輪1、2的左、右齒面分別與寬齒輪齒槽的右、左貼緊，消除了齒側間隙。凸耳彈簧凸耳螺釘螺母薄齒輪2薄齒輪1周向壓簧調整法(2)周向壓簧調整法(雙片薄齒輪錯齒調整法)轉

3）諧波齒輪傳動

諧波齒輪傳動是諧波齒輪行星傳動的簡稱。是一種少齒差行星傳動。通常由剛性圓柱齒輪G、柔性圓柱齒輪R、波發(fā)生器H和柔性軸承等零部件構成。柔輪和剛輪的齒形有直線三角齒形和漸開線齒形兩種，以后者應用較多。

3）諧波齒輪傳動

諧波齒輪傳動是諧波齒輪行星傳動的簡稱。是諧波齒輪傳動既可用做減速器，也可用做增速器。柔輪、剛輪、波發(fā)生器三者任何一個均可固定，其余二個一為主動，另一個為從動。傳動比大，且外形輪廓小，零件數(shù)目少，傳動效率高。效率高達92％~96％，單級傳動比可達50~4000。承載能力較高：柔輪和剛輪之間為面接觸多齒嚙合，且滑動速度小，齒面摩損均勻。柔輪和剛輪的齒側間隙是可調：當柔輪的扭轉剛度較高時，可實現(xiàn)無側隙的高精度嚙合。諧波齒輪傳動可用來由密封空間向外部或由外部向密封空間傳遞運動。

諧波齒輪傳動既可用做減速器，也可用做增速器。柔輪、剛輪、波發(fā)5、撓性傳動同步帶傳動：綜合了帶傳動及鏈傳動的特點，屬于嚙合傳動方式優(yōu)點：精度高，效率高，傳動平穩(wěn)、無沖擊、無振動、傳動比恒定缺點：制造、安裝精度復雜，橡膠有蠕變性鋼帶傳動：屬于摩擦傳動繩輪傳動：屬于摩擦傳動鋼帶傳動、繩輪傳動應用在：起重機、電梯、索道等5、撓性傳動同步帶傳動：綜合了帶傳動及鏈傳動的特點，屬于嚙合機電一體化技術-22---精密機械技術-1課件同步帶是一種兼有鏈、齒輪、三角膠帶優(yōu)點的傳動零件。由于同步帶是一種兼有鏈、齒輪、三角膠帶優(yōu)點的傳動零件，于1940年由美國尤尼羅爾(Unirayal)橡膠公司首先加以開發(fā)。1946年辛加公司把同步帶用于縫紉機針和纏線管的同步傳動上，取得顯著效益，并被逐漸引用到其他機械傳動上。同步帶傳動同步帶是一種兼有鏈、齒輪、三角膠帶優(yōu)點的傳動零件。由于同步帶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)高轉矩同步帶傳動由于其齒形呈圓弧狀，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)電機等的傳動。

1.分類

(3)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。

(4)特殊用途的同步帶傳動即為適應特殊工作環(huán)境制造的同步帶。

(3)特種規(guī)格的同步帶傳動這是根據(jù)某種機器特殊需要

(2).按規(guī)格制度分

(a)模數(shù)制同步帶主要參數(shù)是模數(shù)m(與齒輪相同)，根據(jù)不同的模數(shù)數(shù)值來確定帶的型號及結構參數(shù)。在60年代該種規(guī)格制度曾應用于日、意、蘇等國，后隨國際交流的需要，各國同步帶規(guī)格制度逐漸統(tǒng)一到節(jié)距制。目前僅前蘇聯(lián)及東歐各國仍采用模數(shù)制。(2).按規(guī)格制度分

(2)節(jié)距制即同步帶的主要參數(shù)是帶齒節(jié)距，按節(jié)距大小不同，相應帶、輪有不同的結構尺寸。該種規(guī)格制度目前被列為國際標準。由于節(jié)距制來源于英、美，其計量單位為英制或經(jīng)換算的公制單位。

(3)DIN米制節(jié)距DIN米制節(jié)距是德國同步帶傳動國家標準制定的規(guī)格制度。其主要參數(shù)為齒節(jié)距，但標準節(jié)距數(shù)值不同于ISO節(jié)距制，計量單位為公制。在我國，由于德國進口設備較多，故DIN米制節(jié)距同步帶在我國也有應用。(2)節(jié)距制即同步帶的主要參數(shù)是帶齒節(jié)距，按節(jié)2.同步帶傳動的優(yōu)缺點

(1)．工作時無滑動，有準確的傳動比

(2)．傳動效率高，節(jié)能效果好

(3)．傳動比范圍大，結構緊湊

(4)．維護保養(yǎng)方便，運轉費用低

(5)．惡劣環(huán)境條件下仍能正常工作2.同步帶傳動的優(yōu)缺點3.同步帶的結構和尺寸規(guī)格同步帶結構如下左圖所示，同步帶一般由承載繩、帶齒、帶背和包布層組成。工業(yè)用同步帶帶輪形狀如下右圖所示。3.同步帶的結構和尺寸規(guī)格6、間歇傳動特點：連續(xù)運動→間歇運動結構形式：棘輪傳動機構槽輪傳動機構蝸形凸輪傳動機構不完全齒輪機構6、間歇傳動特點：內嚙合槽輪機構外嚙合槽輪蝸桿凸輪間歇運動機構圓柱凸輪間歇機構雙動式棘輪機構摩擦式棘輪機構（外嚙合）齒式棘輪機構（內嚙合）齒式棘輪機構（外嚙合）內嚙合槽輪機構外嚙合槽輪蝸桿凸輪間歇運動機構圓柱凸輪間歇機構間歇運動機構

機器工作時，當主動件作連續(xù)運動時，常需要從動件產(chǎn)生周期性的運動和停歇，實現(xiàn)這種運動的機構，稱間歇運動機構。類型：1.主動件往復擺動，從動件間歇運動---棘輪機構2.主動件連續(xù)轉動，從動件間歇運動---槽輪機構、不完全齒輪機構應用：自動機床的進給機構、送料機構、刀架的轉位機構等間歇運動機構

一、槽輪機構1.槽輪機構的組成、工作原理及特點

2.槽輪機構的類型外槽輪機構內槽輪機構槽條機構球面槽輪機構等一、槽輪機構外槽輪機構內槽輪機構特點：主動撥盤與從動槽輪轉向相同。其結構緊湊，傳動較平穩(wěn)，槽輪停歇時間較短。特點：撥盤與槽輪異向回轉，用平行軸之間的間歇傳動。外槽輪機構內槽輪機構特點：主動撥盤與從動槽輪轉向相同。其結構槽條機構球面槽輪機構特點：主動銷輪上的撥銷只有一個,槽輪動、停時間相等。槽條機構球面槽輪機構特點：主動銷輪上的撥銷只有一個,槽輪動不等臂長多銷槽輪機構偏置外槽輪機構不等臂長多銷槽輪機構偏置外槽輪機構偏置內槽輪機構曲線槽外槽輪機構偏置內槽輪機構曲線槽外槽輪機構曲線槽內槽輪機構曲線槽內槽輪機構蜂窩煤成型機模盤轉位機構六角車床刀架轉位機構３.槽輪機構的應用

在自動機械，輕工機械和儀表中，實現(xiàn)間歇送進和轉位功能蜂窩煤成型機模盤轉位機構六角車床刀架轉位機構３.槽輪機構的鐘表齒輪沖壓機電影放映機的卷片機構鐘表齒輪沖壓機電影放映機的卷片機構冰激凌灌裝機中的槽輪機構冰激凌灌裝機中的槽輪機構二、棘輪機構1.棘輪機構的組成、工作原理及特點２.棘輪機構的類型

輪齒式棘輪機構

摩擦式棘輪機構二、棘輪機構棘條機構鉤頭雙動式棘輪機構特點：搖桿來回擺動時，棘輪向同一方向轉動。棘條機構鉤頭雙動式棘輪機構特點：搖桿來回擺動時，棘輪向同一方外嚙合輪齒式棘輪機構內嚙合輪齒式棘輪機構特點：棘輪上的齒做在棘輪的內緣上，作單向間歇傳動。特點：棘輪上的齒做在棘輪的外緣上，作單向間歇傳動。外嚙合輪齒式棘輪機構內嚙合輪齒式棘輪機構特點：棘輪上的齒做在可變向棘輪機構直推雙動式棘輪機構可變向棘輪機構直推雙動式棘輪機構外嚙合摩擦式棘輪機構可變向棘輪機構外嚙合摩擦式棘輪機構可變向棘輪機構滾子內嚙合摩擦式棘輪機構內嚙合摩擦式棘輪機構滾子內嚙合摩擦式棘輪機構內嚙合摩擦式棘輪機構牛頭刨床工作臺進給機構2.棘輪機構的應用在工程中廣泛應用于轉位分度、進給、單向離合器、超越離合器、制動器等。在牛頭刨床中通過棘輪機構實現(xiàn)工作臺橫向間歇送進功能（1）間歇送進機構牛頭刨床工作臺進給機構2.棘輪機構的應用在牛頭刨床中通過棘起重止動器2.制動機構在卷揚機中通過棘輪機構實現(xiàn)制動功能，防止鏈條斷裂時卷筒逆轉。起重止動器2.制動機構3.轉位分度機構3.轉位分度機構4.超越離合裝置例如：鉆床

在車床中以棘輪機構作為傳動中的超越離合器，實現(xiàn)自動進給和快慢速進給功能。4.超越離合裝置例如：鉆床在車床中以棘輪機構作為傳三、不完全齒輪機構1.不完全齒輪機構的工作原理及特點2.不完全齒輪機構的應用多用于多工位自動機和半自動機工作臺的間歇轉位、計數(shù)機構及某些間歇進給機構中。3.不完全齒輪機構的類型外嚙合不完全齒輪機構內嚙合不完全齒輪機構三、不完全齒輪機構單齒外嚙合傳動部分齒外嚙合傳動單齒外嚙合傳動部分齒外嚙合傳動齒輪與齒條傳動單齒內嚙合輪傳動齒輪與齒條傳動單齒內嚙合輪傳動圓錐不完全齒輪傳動圓錐不完全齒輪傳動

四、凸輪式間歇機構1.凸輪式間歇機構的工作原理及特點2.凸輪式間歇機構的應用常用于需要高速間歇轉位的分度裝置和要求步進動作的機械中，例如多工位立式半自動機中工作盤的轉位，某些包裝機、拉鏈嵌齒機的間歇供料傳動系統(tǒng)。3.凸輪式間歇機構的類型圓柱凸輪間歇運動機構蝸桿凸輪間歇運動機構四、凸輪式間歇機構圓柱凸輪分度機構蝸桿凸輪分度機構圓柱凸輪分度機構蝸桿凸輪分度機構2.2精密機械技術作業(yè)：P127（2-1，2-2，2-5）2.2精密機械技術作業(yè)：P127（2-1，2-2，2-2.2精密機械技術

2.2.1機械系統(tǒng)概述

1、機械系統(tǒng)的組成

包括引導和支承執(zhí)行部件的導軌、絲杠螺母副、齒輪齒條副、蝸桿蝸輪副、齒輪或齒鏈副及其支承部件等。傳動部件：

1)、線性傳動：齒輪、絲杠螺母、蝸輪蝸桿

2)、非線性傳動：連桿機構、凸輪機構支承部件：導向支承、旋轉支承軸系：機架：2.2精密機械技術2.2.1機械系統(tǒng)概述2.2精密機械技術

2、機械系統(tǒng)設計的基本要求和內容

1）機械系統(tǒng)設計要求為確保機械系統(tǒng)的傳動精度和工作穩(wěn)定性，通常對機電一體化系統(tǒng)提出以下要求：(1)高精度精度直接影響產(chǎn)品的質量，尤其是機電一體化產(chǎn)品，其技術性能、工藝水平和功能比普通的機械產(chǎn)品都有很大的提高，因此機電一體化機械系統(tǒng)的高精度是其首要的要求。如果機械系統(tǒng)的精度不能滿足要求，則無論機電一體化產(chǎn)品其它系統(tǒng)工作怎樣精確，也無法完成其預定的機械操作。2.2精密機械技術2、機械系統(tǒng)設計的基本要求和內容

(2)快速響應性即要求機械系統(tǒng)從接到指令到開始執(zhí)行指令指定的任務之間的時間間隔短，這樣控制系統(tǒng)才能及時根據(jù)機械系統(tǒng)的運行狀態(tài)信息，下達指令，使其準確地完成任務。

(3)良好的穩(wěn)定性即要求機械系統(tǒng)的工作性能不受外界環(huán)境的影響，抗干擾能力強。2.2精密機械技術2.2精密機械技術

2）設計內容：

(1)機械本體設計線性傳動部件非線性傳動部件間歇傳動部件，等等(2)機械傳動設計

2.2精密機械技術2.2精密機械技術2.2精密機械技術

2.2.2機械傳動機構

1、機械傳動機構概述常用的機械傳動部件包括：螺旋傳動齒輪傳動

同步帶傳動高速帶傳動各種非線性傳動等2.2精密機械技術2.2精密機械技術基本功能傳動機構運動的變換動力的變換形式行程方向速度大小形式絲杠螺母√√√齒輪√√√齒輪齒條√√鏈輪鏈條√帶、帶輪√√杠桿機構√√√凸輪機構√√√√蝸輪蝸桿√√√間歇機構√2.2精密機械技術基本功能運動的變換動力的變換

1)機械傳動機構的基本要求采取的措施

(1)減少摩擦阻力如采用滾珠絲杠螺母副、靜壓絲杠螺母副、滾動導軌、靜壓導軌和塑料導軌。(2)提高傳動精度和剛度、消除傳動間隙傳動精度和剛度主要取決于絲杠螺母副、蝸輪蝸桿副及其支承結構的剛度。傳動間隙主要來自傳動齒輪副、蝸桿副、絲杠螺母副等

(3)減小運動慣量傳動元件的慣量對伺服機構的啟動和制動特性都有影響。在滿足部件強度和剛度的前提下，盡可能減小執(zhí)行部件的慣量。

(4)縮短傳動鏈，提高傳動與支承剛度；絲杠預緊；

(5)選擇最佳傳動比（china-machine），提高分辨率，降低等效轉動慣量,縮小反向死區(qū)誤差；

(6)改進支承結構，提高剛度，減小振動和噪聲2.2精密機械技術1)機械傳動機構的基本要求2.2精密機械技術2.2精密機械技術

2）機械傳動機構的發(fā)展

精密化、高速化、小型化

3）機械傳動機構的設計內容傳動機構的設計任務包括系統(tǒng)設計和結構設計：（1）估算載荷（2）選擇總傳動比，選擇伺服電動機（3）選擇傳動機構的形式（4）確定傳動級數(shù)，分配各級傳動比（5）配置傳動鏈，估算傳動鏈精度（6）傳動機構的結構設計（7）計算傳動裝置的剛度和結構固有頻率（8）做必要的工藝分析和經(jīng)濟分析2.2精密機械技術2.2精密機械技術2、機械傳動系統(tǒng)的特性（1）轉動慣量：轉動慣量的影響轉動慣量的計算（2）阻尼（3）剛度（4）傳動精度傳動系統(tǒng)的誤差分析減少傳動誤差的措施2.2精密機械技術2、機械傳動系統(tǒng)的特性3、滾珠絲杠螺母傳動

2.2精密機械技術3、滾珠絲杠螺母傳動滾珠絲杠螺母副滾珠絲杠螺母副是直線運動與回轉運動能相互轉換的新型傳動裝置。一、工作原理與特點絲杠滾珠螺母滾珠回路圖2-1滾珠絲杠工作原理圖在絲杠和螺母上都有半圓弧形的螺旋槽，當它們套裝在一起時便形成了滾珠的螺旋滾道。螺母上有滾珠回路管道，當絲杠旋轉時，滾珠在滾道內既自轉又沿滾道循環(huán)轉動。滾珠絲杠螺母副滾珠絲杠螺母副是直線運動與回轉滾珠絲杠螺母副是數(shù)控機床中回轉運動轉換為直線運動常用的傳動裝置。它以滾珠的滾動代替絲杠螺母副中的滑動，摩擦力小，具有良好的性能。組成：絲杠螺母滾珠滾道（回珠器）螺母座1、滾珠絲杠螺母副的組成滾珠絲杠螺母副是數(shù)控機床中回轉運動轉換為直線運動常用的傳動裝精度等級

滾珠絲杠副根據(jù)使用范圍及要求分為七個精度等級，即1,2,3,4,5,7,10級，1級最高，依次遞減。在數(shù)控機床上，X坐標可采用2,3或4級，Z坐標可采用3,4或5級。滾珠絲杠副可分為定位滾珠絲杠副（P類）和傳動滾珠絲杠副(T類）。具體精度項目分三類：行程偏差和行程變動量、跳動和位置公差以及性能檢驗項目。

精度等級滾珠絲杠副根據(jù)使用范圍及要求分為七個精度等級，即1滾珠絲杠螺母副特點

摩擦損失小，傳動效率高。

運動平穩(wěn)無爬行?？梢灶A緊，反向時無空程。磨損小，精度保持性好，使用壽命長。具有運動的可逆性。不能自鎖，特別是用作垂直安裝的滾珠絲杠傳動，會因部件的自重而自動下降，當向下驅動部件時，由于部件的自重和慣性，當傳動切斷時，不能立即停止運動，必須增加制動裝置。結構復雜，制造成本高。

滾珠絲杠螺母副特點摩擦損失小，傳動效率高。二、滾珠絲杠螺母副的循環(huán)方式常用的循環(huán)方式有兩種：滾珠在循環(huán)過程中有時與絲杠脫離接觸的稱為外循環(huán)；始終與絲杠保持接觸的稱內循環(huán)。二、滾珠絲杠螺母副的循環(huán)方式常用的循環(huán)方式有兩1．外循環(huán)插管式回珠器插管式回珠器圖2-2外循環(huán)方式每一列鋼珠轉幾圈后經(jīng)插管回珠器返回。插管式回珠器位于螺母之外，稱為外循環(huán)。外循環(huán)結構制造工藝簡單，其滾道接縫處很難做得平滑，影響滾珠滾動的平穩(wěn)性，甚至發(fā)生卡珠現(xiàn)象，噪聲也較大。1．外循環(huán)插管式回珠器插管式回珠器圖2-2外循環(huán)方式DCBA反向回珠器

圖2-3內循環(huán)方式DACB鋼珠從A點走向B點、C點、D點然后經(jīng)返向回珠器4從螺紋的頂上回到A點。螺紋每一圈形成一個鋼珠的循環(huán)閉路。回珠器處于螺母之內，稱為內循環(huán)。2.內循環(huán)其結構緊湊，定位可靠，剛性好，返回滾道短，不易發(fā)生滾珠堵塞；缺點是結構復雜，制造較困難，不能用于多頭螺紋。DCBA反向回珠器圖2-3內循三、滾道法向截面的形狀

(a)單圓弧型面

(b)雙圓弧型面

單圓弧滾道形面成形比較簡單，而且易于得到較高的加工精度，但接觸角不易控制，它隨初始間隙和軸向力大小而變化，因而其傳動效率、承載能力和軸向剛度均不穩(wěn)定。雙圓弧滾道能保持一定的接觸角，傳動效率、承載能力和軸向剛度比較穩(wěn)定，螺旋槽底部不與滾珠接觸，可容納一定的潤滑油和臟物，以減小摩擦和磨損，但砂輪成形較復雜，不易獲得較高的加工精度。三、滾道法向截面的形狀(a)單圓弧型面(b)雙圓弧型面四、滾珠絲杠螺母副的預緊方法預緊方法有三種，基本原理都是使兩個螺母產(chǎn)生軸向位移，以消除它們之間的間隙和施加預緊力。滾珠絲杠螺母預緊的目的消除反向間隙、提高其剛度。四、滾珠絲杠螺母副的預緊方法預緊方法有三種，墊片調整法

1.墊片調整法通過改變墊片的厚度，使螺母產(chǎn)生軸向位移。這種結構簡單可靠、剛性好，但調整較費時間，且不能在工作中隨意調整。墊片調整法1.墊片調整法通過改變墊片的厚螺母調整法螺母2.螺母調整法用兩個鎖緊螺母l，2能使螺母相對絲杠作軸向移動。這種結構既緊湊，工作又可靠、調整也方便，故應用較廣。但調整位移量和預緊力不易精確控制。螺母調整法螺母2.螺母調整法用兩個鎖緊螺母3.齒差調整法當兩齒同向各轉過一個齒時，則左螺母相對于右螺母轉過1m。Z1=99Z2=100螺距t-10mm齒差調整法3.齒差調整法當兩齒同向各轉過一個齒時，則左五、滾珠絲杠螺母副的選用目前我國滾珠絲杠螺母副的精度標準為四級：普通級P、標準級B、精密級J和超精密級C。普通數(shù)控機床可選用標準級B，精密數(shù)控機床可選精密級J或超精密級C。在設計和選用滾珠絲杠螺母副時，首先要確定螺距t、名義直徑D0、滾珠直徑d0等主要參數(shù)。

D0愈大，絲杠承載能力和剛度愈大。為了滿足傳動剛度和穩(wěn)定性的要求，通常D0應大于絲杠長度的1/30~1/35，根據(jù)D0值選取盡量較大的螺距t。

滾珠直徑d0對承載能力有直接影響，應盡可能取較大的數(shù)值。一般d0

0.6t，其最后尺寸按滾珠標準選用。五、滾珠絲杠螺母副的選用目前我國滾珠絲杠螺母六、滾珠絲杠螺母副的支承形式和制動方式1.支承形式

(1)一端裝止推軸承一端裝止推軸承這種安裝方式的承載能力小，軸向剛度低，僅適應于短絲杠，如數(shù)控機床的調整環(huán)節(jié)或升降臺式數(shù)控銑床的垂直坐標中。六、滾珠絲杠螺母副的支承形式和制動方式1.支承形式(2)一端裝止推軸承，另一端裝向心球軸承滾珠絲杠較長時，一端裝止推軸承固定，另一自由端裝向心球軸承。為了減少絲杠熱變形的影響，止推軸承的安裝位置應遠離熱源(如液壓馬達)及絲杠上的常用段。圖7-11一端裝止推軸承，另一端裝向心球軸承(2)一端裝止推軸承，另一端裝向心球軸承

圖7-12

兩端裝止推軸承(3)兩端裝止推軸承將止推軸承裝在滾珠絲杠的兩端，并施加預緊拉力，有助于提高傳動剛度。但這種安裝方式對熱伸長較為敏感。圖7-12(4)兩端裝止推軸承及向心軸承兩端裝止推軸承及向心軸承為了提高剛度，絲杠兩端采用雙重支承，如止推軸承和向心球軸承，并施加預緊拉力。這種結構方式可使絲杠的熱變形轉化為止推軸承的預緊力，但設計時要注意提高止推軸承的承載能力和支架剛度。(4)兩端裝止推軸承及向心軸承兩端裝止推軸承及向心軸承滾珠絲杠副的支承方式的選用

滾珠絲杠主要承受軸向載荷，除絲杠自重外，一般無徑向外載荷。滾珠絲杠副的支承，主要是約束絲杠的軸向竄動，其次才是徑向約束。較短的絲杠或垂直安裝的絲杠，可以采用單支承形式（一端固定，一端自由）；水平安裝絲杠較長時，可以一端固定，一端游動；對于精密和高精度機床的滾珠絲杠副，為了提高絲杠的拉壓剛度，可以兩端固定；為了補償熱膨脹和減少絲杠因自重下垂，兩端固定絲杠還可以進行預拉伸。滾珠絲杠副的支承方式的選用滾珠絲杠主要承受軸向載荷，除絲杠2.制動方式

滾珠絲杠螺母副傳動效率很高，但不能自鎖，用在垂直傳動或水平放置的高速大慣量傳動中，必須裝有制動裝置。常用的制動方法有超越離合器、電磁摩擦離合器或者使用具有制動裝置的伺服驅動電機。滾珠絲杠必須采用潤滑油或鋰基油脂進行潤滑，同時要采用防塵密封裝置。如用接觸式或非接觸密封圈，螺旋式彈簧鋼帶，或折疊式塑性人造革防護罩，以防塵土及硬性雜質進入絲杠。2.制動方式滾珠絲杠螺母副傳動效率很高，但七、絲桿與螺母相對運動的組合類型七、絲桿與螺母相對運動的組合類型八、軸向間隙的調整方法

滾珠絲杠副的軸向間隙，是負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。因此，要把軸向間隙完全消除相當困難。通常采用雙螺母預緊的方法，把彈性變形量控制在最小限度內。預緊力太小時，提高剛度的效果不明顯，預緊力太大時，則又較大地增加了摩擦和牽引力。適當?shù)念A緊力應為最大軸向負載的1/3。

八、軸向間隙的調整方法滾珠絲杠副的軸向間隙，是負載時在滾珠九、滾珠絲杠螺母副的主要尺寸和標注方法

(a)滾珠絲杠副軸向剖面（b)滾珠絲杠副法向剖面滾珠絲杠副參數(shù)代號九、滾珠絲杠螺母副的主要尺寸和標注方法(a)滾珠絲杠副軸向滾珠絲杠螺母副的標注方法滾珠絲杠副型號編寫格式例如:CMD50×8-3.5-3/2200×1800滾珠絲杠螺母副的標注方法滾珠絲杠副型號編寫格式例如:CMD導程的大小是根據(jù)機床的加工精度要求確定的。精度要求高時，應將導程取小些，這樣在一定的軸向力作用下，絲杠上的摩擦阻力較小。公稱直徑d0是指滾珠中心圓的直徑，d0根據(jù)承受的載荷來選取。d0越大，絲杠承載的能力和剛度就越大。為了滿足傳動剛度和穩(wěn)定性的要求，通常d0應該大于絲杠長度的1/30～1/35。滾珠絲杠螺母副工作時，螺母各圈滾珠所承受的載荷是不同的。在每一個循環(huán)回路中，第一圈滾珠承受總負載的50％左右，第二圈約承受30%，第三圈約為20%。因此，滾珠絲杠副中的每個循環(huán)回路的滾珠工作圈數(shù)取為2.5～3.5圈。滾珠的總數(shù)N一般不要超過150個。

導程的大小是根據(jù)機床的加工精度要求確定的。精度要求高時，應將十、滾珠絲杠螺母副與驅動電動機的連接形式

與電動機軸直接連接通過齒輪連接通過同步齒形帶連接無論采用何種連接形式，都應消除連接間隙，減小連接件間的同軸度誤差，以提高傳動精度和傳動剛度。十、滾珠絲杠螺母副與驅動電動機的連接形式與電動機軸直接連接無鍵彈性環(huán)聯(lián)軸器彈性環(huán)連接1一主動軸；2-螺釘；3一從動軸；4一壓蓋；5-彈性環(huán)；6一軸套

彈性環(huán)的內外錐面互相貼合，通過壓蓋4軸向壓緊，使內、外錐形環(huán)互相楔緊，使內環(huán)內徑變小箍緊軸，外環(huán)外徑變大撐緊軸套，消除間隙并將主、從動軸與軸套連成一體，依靠摩擦傳遞轉矩。無鍵彈性環(huán)聯(lián)軸器彈性環(huán)連接彈性環(huán)的內外錐面互相套筒式聯(lián)軸器套筒式聯(lián)軸器1一銷；2,5,8一套筒；3,6一傳動軸；4-螺釘；7一主動軸；9一十字滑塊；10一防松螺釘；11-鍵（c）使用十字滑塊9，接頭槽口通過配研消除間隙。這種結構可以消除主、從軸間的同軸度誤差的影響，在精密傳動中應用較多。

套筒式聯(lián)軸器套筒式聯(lián)軸器（c）使用十字滑塊9，接頭槽口通過配十一、滾珠絲杠副的防護

滾珠絲杠副密封螺母端部密封

十一、滾珠絲杠副的防護滾珠絲杠副密封螺母端部密封十二、滾珠絲杠螺母副設計選擇要點①計算最大動載荷Q②確定絲杠名義直徑D及長度L③確定導程t④確定支承結構⑤剛度校核⑥預緊力的確定⑦絲杠穩(wěn)定性和臨界轉速⑧防塵與潤滑十二、滾珠絲杠螺母副設計選擇要點1)．計算最大動載荷Q

考慮工作載荷、工作轉速及工作時間，確定最大動載荷Q；絲杠承載能力與工作壽命及載荷特性有關。2)．確定絲杠名義直徑D及長度L

據(jù)最大動載荷與承載能力確定名義直徑長度由工作長度確定1)．計算最大動載荷Q3)．確定導程t

考慮脈沖當量和傳動效率4)．確定支承結構5)．剛度校核

接觸剛度和拉壓剛度6)．預緊力的確定預緊力的大小為設計的最大軸向載荷的1/37)．絲杠穩(wěn)定性和臨界轉速8)．防塵與潤滑3)．確定導程t1）齒輪傳動系統(tǒng)的總傳動比及其分配原則

設計機電一體化齒輪傳動系統(tǒng)，主要是研究它的動力學特性。

(1)．最佳總傳動比首先把傳動系統(tǒng)中的工作負載、慣性負載和摩擦負載綜合為系統(tǒng)的總負載，方法有：

(a)峰值綜合：若各種負載為非隨機性負載，將各負載的峰值取代數(shù)和。

(b)均方根綜合：若各種負載為隨機性負載，取各負載的均方根。負載綜合時，要轉化到電機軸上，成為等效峰值綜合負載轉矩或等效均方根綜合負載轉矩。使等效負載轉矩最小或負載加速度最大的總傳動比，即為最佳總傳動比。4、緊密齒輪傳動1）齒輪傳動系統(tǒng)的總傳動比及其分配原則4、緊密齒輪傳動（2）總傳動比分配齒輪系統(tǒng)的總傳動比確定后，根據(jù)對傳動鏈的技術要求，選擇傳動方案，使驅動部件和負載之間的轉矩、轉速達到合理匹配。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原則適當分級，并在各級之間分配傳動比。（2）總傳動比分配(a)最小等效轉動慣量原則利用該原則所設計的齒輪傳動系統(tǒng)，換算到電機軸上的等效轉動慣量為最小。(a)最小等效轉動慣量原則(b)重量最輕原則

對于小功率傳動系統(tǒng)，使各級傳動比滿足，即可使傳動裝置的重量最輕。上述結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，此時應根據(jù)經(jīng)驗、類比方法以及結構緊湊之要求進行綜合考慮。各級傳動比一般應以“先大后小”原則處理。(b)重量最輕原則(c)輸出軸轉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、安裝誤差以及回轉誤差對輸出轉角精度的影響。(c)輸出軸轉角誤差最小原則具體來講有以下幾點：①對于要求體積小、重量輕的齒輪傳動系統(tǒng)可用重量最輕原則。②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，可按最小等效轉動慣量和總轉角誤差最小的原則來處理。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)，避免同期嚙合以降低噪聲和振動。具體來講有以下幾點：③對于提高傳動精度和減小回程誤差為于的傳動齒輪系，可按總轉角誤差最小原則。對于增速傳動，由于增速時容易破壞傳動齒輪系工作的平穩(wěn)性，應在開始幾級就增度，并且要求每級增速比最好大于1：3，以有利于增加輪系剛度、減小傳動誤差。④對較大傳動比傳動的齒輪系，往往需要將定軸輪系和行星輪系巧妙結合為混合輪系。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)、體積小重量輕時．可選用新型的諧波齒輪傳動。③對于提高傳動精度和減小回程誤差為于的傳動齒輪系，可按總轉角2)齒輪傳動的消隙機構剛性調整法剛性調整法是調整后齒側間隙不能自動補償?shù)恼{整法。因此，齒輪的周節(jié)公差及齒厚要嚴格控制，否則影響傳動的靈活性。這種調整方法結構比較簡單，且有較好的傳動剛度。2)齒輪傳動的消隙機構(1)偏心軸調整法通過調整偏心套來改變齒輪1和齒輪2之間的中心距，從而消除了齒側間隙。偏心調整法的原理圖齒輪1齒輪2偏心套(1)偏心軸調整法通過調整偏心套來改變齒輪1

(2)軸向墊片調整法齒輪1齒輪2墊片軸向墊片調整法的原理圖要改變墊片的厚度就能改變齒輪2和齒輪1的軸向相對位置，從而消除了齒側間隙。(2)軸向墊片調整法齒輪1齒輪2墊片軸向墊片調整法的

柔性調整法該法是調整之后齒側間隙仍可自動補償?shù)恼{整法。一般采用調整壓力彈簧的壓力來消除齒側間隙，但這種結構較復雜，軸向尺寸大、傳動剛度低，傳動平穩(wěn)性也差。柔性調整法該法是調整之后齒側間隙仍可自動(1)軸向壓簧調整法用螺母來調節(jié)彈簧的軸向壓力，使齒輪1和2的左、右齒面分別與寬斜齒輪齒槽的左右側面貼緊。彈簧力需調整適當，過松消除不了間隙，過緊則齒輪磨損過快。薄斜齒輪1薄斜齒輪2彈簧鍵螺母軸寬斜齒輪軸向壓簧調整法(1)軸向壓簧調整法薄斜齒輪1薄斜齒輪2彈簧鍵螺母軸寬斜齒輪(2)周向壓簧調整法(雙片薄齒輪錯齒調整法)轉動螺母調整彈簧的拉力可以使薄片齒輪錯位，即兩片薄齒輪1、2的左、右齒面分別與寬齒輪齒槽的右、左貼緊，消除了齒側間隙。凸耳彈簧凸耳螺釘螺母薄齒輪2薄齒輪1周向壓簧調整法(2)周向壓簧調整法(雙片薄齒輪錯齒調整法)轉

3）諧波齒輪傳動

諧波齒輪傳動是諧波齒輪行星傳動的簡稱。是一種少齒差行星傳動。通常由剛性圓柱齒輪G、柔性圓柱齒輪R、波發(fā)生器H和柔性軸承等零部件構成。柔輪和剛輪的齒形有直線三角齒形和漸開線齒形兩種，以后者應用較多。

3）諧波齒輪傳動

諧波齒輪傳動是諧波齒輪行星傳動的簡稱。是諧波齒輪傳動既可用做減速器，也可用做增速器。柔輪、剛輪、波發(fā)生器三者任何一個均可固定，其余二個一為主動，另一個為從動。傳動比大，且外形輪廓小，零件數(shù)目少，傳動效率高。效率高達92％~96％，單級傳動比可達50~4000。承載能力較高：柔輪和剛輪之間為面接觸多齒嚙合，且滑動速度小，齒面摩損均勻。柔輪和剛輪的齒側間隙是可調：當柔輪的扭轉剛度較高時，可實現(xiàn)無側隙的高精度嚙合。諧波齒輪傳動可用來由密封空間向外部或由外部向密封空間傳遞運動。

諧波齒輪傳動既可用做減速器，也可用做增速器。柔輪、剛輪、波發(fā)5、撓性傳動同步帶傳動：綜合了帶傳動及鏈傳動的特點，屬于嚙合傳動方式優(yōu)點：精度高，效率高，傳動平穩(wěn)、無沖擊、無振動、傳動比恒定缺點：制造、安裝精度復雜，橡膠有蠕變性鋼帶傳動：屬于摩擦傳動繩輪傳動：屬于摩擦傳動鋼帶傳動、繩輪傳動應用在：起重機、電梯、索道等5、撓性傳動同步帶傳動：綜合了帶傳動及鏈傳動的特點，屬于嚙合機電一體化技術-22---精密機械技術-1課件同步帶是一種兼有鏈、齒輪、三角膠帶優(yōu)點的傳動零件。由于同步帶是一種兼有鏈、齒輪、三角膠帶優(yōu)點的傳動零件，于1940年由美國尤尼羅爾(Unirayal)橡膠公司首先加以開發(fā)。1946年辛加公司把同步帶用于縫紉機針和纏線管的同步傳動上，取得顯著效益，并被逐漸引用到其他機械傳動上。同步帶傳動同步帶是一種兼有鏈、齒輪、三角膠帶優(yōu)點的傳動零件。由于同步帶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)高轉矩同步帶傳動由于其齒形呈圓弧狀，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)電機等的傳動。

1.分類

(3)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。

(4)特殊用途的同步帶傳動即為適應特殊工作環(huán)境制造的同步帶。

(3)特種規(guī)格的同步帶傳動這是根據(jù)某種機器特殊需要

(2).按規(guī)格制度分

(a)模數(shù)制同步帶主要參數(shù)是模數(shù)m(與齒輪相同)，根據(jù)不同的模數(shù)數(shù)值來確定帶的型號及結構參數(shù)。在60年代