第2章-機(jī)械機(jī)構(gòu)與系統(tǒng)課件

華北電力大學(xué)Monday,October2,2023機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)第二章機(jī)械機(jī)構(gòu)與系統(tǒng)

本章教學(xué)目標(biāo)及要求：機(jī)電一體化系統(tǒng)對(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)部件的要求；滾珠絲杠的傳動(dòng)與間隙調(diào)整；齒輪（諧波齒輪）傳動(dòng)與間隙調(diào)整；導(dǎo)軌副的選擇與間隙調(diào)整；旋轉(zhuǎn)支承部件的選擇；機(jī)械系統(tǒng)的精度2.1機(jī)電系統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)概述

現(xiàn)代機(jī)械：由計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)與控制的、用于完成包括機(jī)械力、運(yùn)動(dòng)和能量流等動(dòng)力學(xué)任務(wù)的機(jī)械和（或）機(jī)電部件一體化的機(jī)械系統(tǒng)。（ASME，美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)）在機(jī)電一體化產(chǎn)品中廣泛采用伺服技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，每一個(gè)機(jī)械運(yùn)動(dòng)都可單獨(dú)由控制電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成子系統(tǒng)來(lái)完成，而各個(gè)子系統(tǒng)之間的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)則由計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。2.1機(jī)電系統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)概述

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(mǎn)足高精度、快速響應(yīng)速度和穩(wěn)定性的要求。主要包括兩大部分的內(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)2.1.1機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)的要求

機(jī)電一體化的機(jī)械系統(tǒng)與一般機(jī)械系統(tǒng)相比，具有一定的特殊要求：（1）較高的定位精度。（2）良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。

——響應(yīng)快、穩(wěn)定性好。（3）無(wú)間隙、低摩擦、低慣量、大剛度。（4）高的諧振頻率、合理的阻尼比。

這表明了機(jī)械系統(tǒng)部件選擇與設(shè)計(jì)時(shí)的特點(diǎn)和要求。

要達(dá)到上述要求，在機(jī)電一體化系統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，可采取的主要措施：

（1）低摩擦。采用低摩擦阻力的傳動(dòng)部件和導(dǎo)向支撐件。如：滾珠絲杠副、滾動(dòng)導(dǎo)向和支承、動(dòng)靜壓導(dǎo)向和支承。（2）短傳動(dòng)鏈?？s短傳動(dòng)鏈，提高傳動(dòng)與支承剛度。如：大扭矩、寬調(diào)速的伺服電動(dòng)機(jī)；軸端預(yù)緊或預(yù)拉伸、滾珠絲杠副或滾動(dòng)導(dǎo)軌副預(yù)緊消除間歇提高剛度。

在機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的主要措施和手段：（3）最佳傳動(dòng)比。選擇合理（最佳）傳動(dòng)比，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)動(dòng)慣量，盡可能的提高系統(tǒng)的加速能力。（4）反向死區(qū)誤差小。盡可能地減小或消除傳動(dòng)誤差和反轉(zhuǎn)誤差、減少支承變形，最終縮小反向死區(qū)誤差。（5）高剛性。改進(jìn)和合理設(shè)計(jì)支承件和機(jī)架結(jié)構(gòu)，提高剛度、減少振動(dòng)和噪音。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)要適應(yīng)三個(gè)方面技術(shù)要求：

高精度：影響產(chǎn)品的性能和可靠性

高速化：影響產(chǎn)品工作效率的高低小型化、輕量化：提高運(yùn)動(dòng)靈敏度（響應(yīng)性）、減小沖擊、降低能耗機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)主要包括以下三大部分機(jī)構(gòu)：（1）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)中的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不僅僅是轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的變換器，而是已成為伺服系統(tǒng)的一部分，它要根據(jù)伺服控制的要求進(jìn)行選擇設(shè)計(jì)，以滿(mǎn)足整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)良好的伺服性能。（2）導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其作用是支承和導(dǎo)向，為機(jī)械系統(tǒng)中各運(yùn)動(dòng)裝置能安全、準(zhǔn)確地完成其待定方向的運(yùn)動(dòng)提供保障。（3）執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它是用以完成操作任務(wù)的。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。2.1.2機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)的構(gòu)成2.2機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)常用傳動(dòng)部件：螺旋傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、同步齒形傳動(dòng)、高速帶傳動(dòng)，及各種凸輪、連桿其它非線性傳動(dòng)元件。其主要功能是傳遞轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。因此，它實(shí)質(zhì)上是一種轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速變換器。目的是使執(zhí)行元件與負(fù)載之間在轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速方面得到最佳匹配。2.2機(jī)械傳動(dòng)裝置概述一、傳動(dòng)裝置功能功能：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）螺旋傳動(dòng)：改變運(yùn)動(dòng)形式和動(dòng)力形式；

齒輪傳動(dòng)：改變運(yùn)動(dòng)方向、改變速度/動(dòng)力大小；

同步帶傳動(dòng)：改變運(yùn)動(dòng)方向、改變速度/動(dòng)力大小；二、傳動(dòng)裝置的類(lèi)型嚙合傳動(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)按工作原理分轉(zhuǎn)速恒定傳動(dòng)轉(zhuǎn)速可調(diào)傳動(dòng)按輸出速度情況分為：

“齒輪傳動(dòng)部件是轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的變換器”一、齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比及其分配設(shè)計(jì)機(jī)電一體化齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，主要是研究它的動(dòng)力學(xué)特性。2.2.1齒輪傳動(dòng)

1.最佳總傳動(dòng)比由于負(fù)載特性和工作條件的不同，最佳傳動(dòng)比有各種各樣的選擇方法。在伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)負(fù)載的傳動(dòng)系統(tǒng)中常采用使負(fù)載加速度最大的方法。

2．總傳動(dòng)比分配齒輪系統(tǒng)的總傳動(dòng)比確定后，根據(jù)對(duì)傳動(dòng)鏈的技術(shù)要求，選擇傳動(dòng)方案，使驅(qū)動(dòng)部件和負(fù)載之間的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速達(dá)到合理匹配。若總傳動(dòng)比較大，又不準(zhǔn)備采用諧波、少齒差等傳動(dòng)，需要確定傳動(dòng)級(jí)數(shù)，并在各級(jí)之間分配傳動(dòng)比。單級(jí)傳動(dòng)比增大使傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化，但大齒輪的尺寸增大會(huì)使整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的輪廓尺寸變大?？砂聪率鋈N原則適當(dāng)分級(jí)，并在各級(jí)之間分配傳動(dòng)比。2.2.1齒輪傳動(dòng)

復(fù)習(xí)：轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算：（單位：kg·m2）

(1)圓柱體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量

(2)直線移動(dòng)工作臺(tái)折算到絲杠上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量

（5)相鄰兩軸，后軸向前軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的折算

(3)齒輪齒條傳動(dòng)時(shí)工作臺(tái)折算到小齒輪軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量

(4)工作臺(tái)折算到鋼帶傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(1)最小等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量原則利用該原則所設(shè)計(jì)的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，換算到電機(jī)軸上的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為最小。2.2.1齒輪傳動(dòng)

如右圖，若不計(jì)軸和軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，則根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)能不變的原則，等效到電機(jī)軸上的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為：2.2.1齒輪傳動(dòng)因?yàn)椋核裕杭矗毫羁傻猛?對(duì)于n級(jí)齒輪系,則有：

由此可見(jiàn),各級(jí)傳動(dòng)比分配的結(jié)果應(yīng)遵循“前小后大”的原則。

例2-1設(shè)有i=80,傳動(dòng)級(jí)數(shù)n=4的小功率傳動(dòng),試按等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小原則分配傳動(dòng)比。 解 驗(yàn)算I=i

1

i

2

i

3

i

4≈80。(2)重量最輕原則

對(duì)于小功率傳動(dòng)系統(tǒng)，使各級(jí)傳動(dòng)比滿(mǎn)足，即可使傳動(dòng)裝置的重量最輕。上述結(jié)論對(duì)于大功率傳動(dòng)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(jí)增加的情況，此時(shí)應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)、類(lèi)比方法以及結(jié)構(gòu)緊湊之要求進(jìn)行綜合考慮。各級(jí)傳動(dòng)比一般應(yīng)以“先大后小”原則處理。2.2.1齒輪傳動(dòng)(3)輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則

為了提高機(jī)電一體化系統(tǒng)中齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞運(yùn)動(dòng)的精度，各級(jí)傳動(dòng)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(duì)輸出轉(zhuǎn)角精度的影響。設(shè)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)中各級(jí)齒輪的轉(zhuǎn)角誤差換算到末級(jí)輸出軸上的總轉(zhuǎn)角誤差為，則式中：:第個(gè)齒輪所具有的轉(zhuǎn)角誤差；

:第個(gè)齒輪的轉(zhuǎn)軸至第級(jí)輸出軸的傳動(dòng)比。則四級(jí)齒輪傳動(dòng)誤差()換算到末級(jí)輸出軸上的總轉(zhuǎn)角誤差為：2.2.1齒輪傳動(dòng)由式可以看出：總轉(zhuǎn)角誤差主要取決于最末一級(jí)齒輪的轉(zhuǎn)角誤差和傳動(dòng)比的大小。因此,要提高傳動(dòng)精度,就應(yīng)減少傳動(dòng)級(jí)數(shù),并末級(jí)齒輪的傳動(dòng)比盡可能大,制造精度盡可能高。小結(jié)：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)配置傳動(dòng)比的目的：滿(mǎn)足驅(qū)動(dòng)元件與負(fù)載之間的位移、速度、加速度、傳動(dòng)精度（誤差）相互匹配的基本要求。多級(jí)傳動(dòng)時(shí)，遵循如下的原則：1、最小等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量原則

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

傳動(dòng)比i的分配先小后大，并且提高末一級(jí)齒輪副的精度，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

4.三種原則的選擇

結(jié)合可行性、經(jīng)濟(jì)性對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、結(jié)構(gòu)尺寸和傳動(dòng)精度提出適當(dāng)要求。要求體積小、重量輕的齒輪：采用重量最輕的原則要求運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、起停頻繁和動(dòng)態(tài)性能好的輪系：采用最小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量原則、輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則提高傳動(dòng)精度和減小回程誤差為主的輪系：轉(zhuǎn)角誤差最小原則較大傳動(dòng)比：采用定軸輪系和行星輪系結(jié)合，且要求傳動(dòng)精度、效率、平穩(wěn)、輕小：諧波齒輪傳動(dòng)。齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)作用：用來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向。

優(yōu)點(diǎn)：①齒輪傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比為常數(shù)，傳動(dòng)精確；②強(qiáng)度大、能承受重載、結(jié)構(gòu)緊湊；③摩擦力小、傳動(dòng)效率高；④電動(dòng)機(jī)軸與絲杠不必在同一條直線上，即電動(dòng)機(jī)的安裝可以有多種方式；⑤外部轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Ｊｍ折算到電動(dòng)機(jī)軸上按比值1/i2減少，電動(dòng)機(jī)軸上的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩按負(fù)載力矩減少1/i，這表明可使用較小的電動(dòng)機(jī)。缺點(diǎn)：①齒輪傳動(dòng)裝置是一個(gè)附加的結(jié)構(gòu)部件，對(duì)其設(shè)計(jì)和生產(chǎn)都有一定的要求，增加了制造成本；②齒輪傳動(dòng)可以把附加的非線性(間隙)引入位置控制環(huán)，而且這類(lèi)非線性只能部分地予以消除；③雖然齒輪傳動(dòng)裝置輸出端的全部轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可以通過(guò)齒輪速比予以減少，但齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量本身影響驅(qū)動(dòng)裝置的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；④齒輪轉(zhuǎn)角的制造和安裝誤差、齒輪軸的彈性扭轉(zhuǎn)角等，影響到傳動(dòng)精度；⑤齒輪的磨損可能引起反轉(zhuǎn)誤差的逐漸擴(kuò)大，因此必須及時(shí)重新調(diào)整。在下列情況下，在進(jìn)給軸上常用上齒輪傳動(dòng)：使伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與低速的滾珠絲杠裝置、齒輪齒條傳動(dòng)裝置、蝸輪傳動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速相匹配。減少外部轉(zhuǎn)動(dòng)慣量折算到電機(jī)軸上的值。增大主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)矩。把電動(dòng)機(jī)的實(shí)際位置與機(jī)床所需要的位置聯(lián)成一休。對(duì)于增速驅(qū)動(dòng)裝置，齒輪最重要任務(wù)是與外部轉(zhuǎn)動(dòng)慣量相適應(yīng)。二、齒輪傳動(dòng)間隙的調(diào)整方法

(1)圓柱齒輪傳動(dòng)

(a)偏心套(軸)調(diào)整法如右圖所示，將相互嚙合的一對(duì)齒輪中的一個(gè)齒輪4裝在電機(jī)輸出軸上，并將電機(jī)2安裝在偏心套1(或偏心軸)上，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)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(shí)的齒側(cè)間隙。特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但其側(cè)隙不能自動(dòng)補(bǔ)償。2.2.1齒輪傳動(dòng)1偏心套2電動(dòng)機(jī)3減速箱4和5減速齒輪

齒輪嚙合間隙會(huì)造成傳動(dòng)死區(qū)，若死區(qū)在閉環(huán)系統(tǒng)中，則可能造成系統(tǒng)不穩(wěn)定，常會(huì)使得系統(tǒng)產(chǎn)生以1～5倍的間隙而進(jìn)行的低頻振蕩。為此盡量采用齒側(cè)隙較小、精度較高的齒輪傳動(dòng)副。但為了降低制造成本，則多采用各種調(diào)整齒側(cè)隙的方法來(lái)消除或減小嚙合間隙，以提高傳動(dòng)精度和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。(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(dòng)，從而消除兩齒輪的齒側(cè)間隙。裝配時(shí)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(yùn)轉(zhuǎn)又靈活。特點(diǎn)同偏心套(軸)調(diào)整法。2.2.1齒輪傳動(dòng)1、2---齒輪

3--墊片(c)雙片薄齒輪錯(cuò)齒調(diào)整法

這種消除齒側(cè)間隙的方法是將其中一個(gè)做成寬齒輪，另一個(gè)用兩片可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的薄齒輪組成。采取措施使一個(gè)薄齒輪的左齒側(cè)和另一個(gè)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(shí)不會(huì)出現(xiàn)死區(qū)。具體措施有：

（1）周向彈簧式（2）可調(diào)拉簧式

2.2.1齒輪傳動(dòng)C.雙片薄齒輪錯(cuò)齒調(diào)整法（1）周向彈簧式：在兩個(gè)薄片齒輪3和4上各開(kāi)幾條周向槽，并在3和4的端面上配有安裝彈簧1的短柱2，在彈簧1的作用下使薄片齒輪4與3錯(cuò)位而消除齒側(cè)隙。彈簧1的張力必須足以克服傳動(dòng)扭矩才能起作用，在設(shè)計(jì)彈簧1時(shí)必須進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。由于周身圓槽及彈簧的尺寸不能太大，此結(jié)構(gòu)僅適用于讀數(shù)裝置或傳動(dòng)力矩很小的機(jī)械裝置。

雙齒輪錯(cuò)齒式消除間隙結(jié)構(gòu)

1、2—薄齒輪；3—彈簧；4、8—凸耳；

5—調(diào)節(jié)螺釘；6、7—螺母

兩個(gè)相同齒數(shù)的薄齒輪1和2與另一個(gè)厚齒輪嚙合。兩個(gè)薄齒輪套裝在一起，并可作相對(duì)回轉(zhuǎn)。每個(gè)齒輪的端面均勻分布著四個(gè)螺孔，分別裝上凸耳4和8。齒輪1的端面還有另外四個(gè)通孔，凸耳8可以在其中穿過(guò)。彈簧3的兩端分別鉤在凸耳4和調(diào)節(jié)螺釘5上，通過(guò)螺母6調(diào)節(jié)彈簧的拉力，調(diào)節(jié)完畢用螺母7鎖緊。彈簧的拉力使薄齒輪錯(cuò)位，即兩個(gè)薄齒輪的左、右齒面分別緊貼在厚齒輪齒槽的左、右齒面上，消除了齒側(cè)間隙。由于正向和反向旋轉(zhuǎn)，分別只有一片齒輪承受扭矩，因此承載能力受到了限制。在設(shè)計(jì)時(shí)必須計(jì)算彈簧的拉力，使它能夠克服最大扭矩，否則將失去消除間隙的作用。（2）可調(diào)拉簧式：(2)斜齒輪傳動(dòng)消除斜齒輪傳動(dòng)齒輪側(cè)隙的方法與上述錯(cuò)齒調(diào)整法基本相同，也是用兩個(gè)薄片齒輪與一個(gè)寬齒輪嚙合，只是在兩個(gè)薄片斜齒輪的中間隔開(kāi)了一小段距離，這樣它的螺旋線便錯(cuò)開(kāi)了。2.2.1齒輪傳動(dòng)2、斜齒輪傳動(dòng)a墊片調(diào)整法b軸向（壓簧）調(diào)整法a墊片調(diào)整法

圖中兩薄片斜齒輪3、4中間加一墊片2,使薄片斜齒輪3、4的螺旋線錯(cuò)位,齒側(cè)面相應(yīng)地與寬齒輪1的左、右側(cè)面貼緊。墊片的厚度H與齒側(cè)間隙Δ的關(guān)系為:H=Δ

ctgβ式中,β為螺旋角。

實(shí)踐中通常采用試測(cè)法，用磨削厚度不同的墊片來(lái)試測(cè)。b軸向壓簧調(diào)整法

兩薄片齒輪1、2用鍵滑套在軸6上，彈簧3的軸向壓力可用螺母5調(diào)節(jié)，而使1和2的齒側(cè)面分別貼緊在寬齒輪7齒槽的左右側(cè)面。彈簧力的大小須調(diào)整恰當(dāng)，過(guò)緊磨損過(guò)快過(guò)松不起消除間隙作用。此法的特點(diǎn)是齒側(cè)隙可自動(dòng)補(bǔ)償，但軸向尺寸較大，結(jié)構(gòu)不緊湊。齒輪傳動(dòng)間隙不僅影響系統(tǒng)精度，也影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。多級(jí)齒輪傳動(dòng)中，各級(jí)齒輪間隙的影響是不相同的。設(shè)有一傳動(dòng)鏈為三級(jí)傳動(dòng)，R為主動(dòng)軸，C為從動(dòng)軸，各級(jí)傳動(dòng)比分別為i1、i2、i3，齒側(cè)間隙分別為Δ1、Δ2、Δ3，將各傳動(dòng)間隙換算到末級(jí)輸出軸上的總間隙Δc為：將各傳動(dòng)間隙換算到輸入軸上的總間隙ΔR為：如果是減速運(yùn)動(dòng)，則i1、i2、i3均大于1，故由上式可知，最后一級(jí)齒輪的傳動(dòng)間隙Δ3影響最大。為了減小其間隙的影響，除盡可能地提高齒輪的加工精度外，裝配時(shí)還應(yīng)盡量減小最后一級(jí)齒輪的傳動(dòng)間隙。三、諧波齒輪傳動(dòng)（補(bǔ)充）1、諧波齒輪傳動(dòng)原理

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。波發(fā)生器是行星輪系的轉(zhuǎn)臂剛輪是中心輪柔輪是行星輪嚙合嚙合嚙出嚙入脫開(kāi)脫開(kāi)

工作原理

剛輪柔輪波發(fā)生器

波發(fā)生器旋轉(zhuǎn)時(shí)，迫使柔輪變?yōu)闄E圓，使長(zhǎng)軸兩端附近的齒進(jìn)入嚙合狀態(tài)，短軸附近的齒則脫開(kāi)，其余不同區(qū)段上的齒處于逐漸嚙入狀態(tài)或逐漸嚙出狀態(tài)。

波發(fā)生器連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，柔輪的變形部位也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，使輪齒依次進(jìn)入嚙合，然后又依次退出嚙合，從而實(shí)現(xiàn)嚙合傳動(dòng)。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)2.諧波齒輪傳動(dòng)特點(diǎn)1、傳動(dòng)比大：幾十至幾百；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)3諧波齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比計(jì)算剛輪1固定，波發(fā)生器H主動(dòng)，柔輪2從動(dòng)柔輪2固定，波發(fā)生器H主動(dòng)，剛輪1從動(dòng)嚙合嚙合嚙出嚙入脫開(kāi)脫開(kāi)剛輪柔輪波發(fā)生器4.諧波齒輪減速器產(chǎn)品常見(jiàn)的諧波齒輪減速器標(biāo)記代號(hào)如下圖三、諧波齒輪傳動(dòng)/index.html北京諧波傳動(dòng)技術(shù)研究所2.2.2螺旋傳動(dòng)(絲杠螺母)簡(jiǎn)介一、分類(lèi)：按工作特點(diǎn)﹐螺旋傳動(dòng)用的螺旋分為傳力螺旋﹑傳導(dǎo)螺旋和調(diào)整螺旋。(1)傳力螺旋﹕以傳遞動(dòng)力為主﹐它用較小的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生較大的軸向推力﹐一般為間歇工作﹐工作速度不高﹐而且通常要求自鎖﹐例如螺旋壓力機(jī)和螺旋千斤頂上的螺旋。

螺旋傳動(dòng)(絲杠螺母)是機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用的一種傳動(dòng)形式。它利用螺桿與螺母的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)或反之,其運(yùn)動(dòng)關(guān)系為

式中:L-螺桿（或螺母）的位移；Ph-導(dǎo)程；Φ-螺桿和螺母間的相對(duì)轉(zhuǎn)角。(2)傳導(dǎo)螺旋﹕以傳遞運(yùn)動(dòng)為主﹐常要求具有高的運(yùn)動(dòng)精度﹐一般在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)連續(xù)工作﹐工作速度也較高﹐如機(jī)床的進(jìn)給螺旋(絲杠)。(3)調(diào)整螺旋﹕用于調(diào)整并固定零件或部件之間的相對(duì)位置﹐一般不經(jīng)常轉(zhuǎn)動(dòng)﹐要求自鎖﹐有時(shí)也要求很高精度﹐如機(jī)器和精密儀表微調(diào)機(jī)構(gòu)的螺旋。按螺紋間摩擦性質(zhì)﹐螺旋傳動(dòng)可分為滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)和滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)。滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)又可分為普通滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)和靜壓螺旋傳動(dòng)。二、絲杠螺母機(jī)構(gòu)傳遞運(yùn)動(dòng)的基本條件1）滑動(dòng)絲杠螺母機(jī)構(gòu)傳遞運(yùn)動(dòng)基本條件：應(yīng)有足夠的滑移間隙和充分地潤(rùn)滑，熱脹冷縮補(bǔ)償空間；因而，存在一定的空回間隙。2）滾珠絲杠螺母機(jī)構(gòu)傳遞運(yùn)動(dòng)的基本條件：應(yīng)有足夠的潤(rùn)滑儲(chǔ)油空間和熱脹冷縮彈性補(bǔ)償能力，可實(shí)現(xiàn)無(wú)間隙工作；因而，存在一定的表面應(yīng)力；為了實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，需一滾珠的回珠裝置（內(nèi)或外）。

三、螺旋傳動(dòng)(絲杠螺母)的形式及應(yīng)用1).螺母固定,螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)如圖2-8(a)所示,這種傳動(dòng)型式的螺母本身就起著支承作用,從而簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu),消除了螺桿與軸承之間可能產(chǎn)生的軸向竄動(dòng),容易獲得較高的傳動(dòng)精度。缺點(diǎn)是所占軸向尺寸較大,剛性較差。因此該形式僅適用于行程短的情況，如螺旋壓力機(jī)、千分尺等。2).螺桿轉(zhuǎn)動(dòng),螺母移動(dòng)如圖2-8(b)所示,這種傳動(dòng)形式的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊（所占軸向尺寸取決于螺母高度及行程大?。?剛度較大,因此適用于工作行程較長(zhǎng)的情況，如機(jī)床的滑板移動(dòng)機(jī)構(gòu)。3.螺母回轉(zhuǎn)、螺桿移動(dòng):

如應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)上的觀察鏡螺旋調(diào)整裝置。4.螺桿固定、螺母回轉(zhuǎn)并移動(dòng)：如用于插齒機(jī)刀架傳動(dòng)等。

若絲桿3左、右兩段螺紋的旋向相同,且導(dǎo)程分別為Ph1和Ph2

。當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)φ角時(shí),可動(dòng)螺母2的移動(dòng)距離為 如果Ph1

與Ph2相差很小,則L很小。因此差動(dòng)螺旋常用于各種微動(dòng)裝置中。若螺桿3左、右兩段螺紋的旋向相反,此時(shí)差動(dòng)螺旋變成快速移動(dòng)螺旋,即螺母2相對(duì)螺母1快速趨近或離開(kāi)。這種螺旋裝置用于要求快速夾緊的夾具或鎖緊裝置中。1-螺母2-可動(dòng)螺母3-絲桿差動(dòng)螺旋傳動(dòng)，指導(dǎo)程不同或旋向不同的螺紋零件和其它螺紋零件形成的螺旋傳動(dòng)。表1：螺旋傳動(dòng)應(yīng)用形式種類(lèi)定義運(yùn)動(dòng)形式移動(dòng)距離移動(dòng)速度移動(dòng)方向普通螺旋傳動(dòng)由構(gòu)件螺桿和螺母組成的簡(jiǎn)單螺旋副實(shí)現(xiàn)的傳動(dòng)1、螺母固定不動(dòng)，螺桿回轉(zhuǎn)并作直線運(yùn)動(dòng)L=Ph*Nv=Ph*n左右手法則和大拇指方向相同2、螺桿固定不動(dòng)，螺母回轉(zhuǎn)并作直線運(yùn)動(dòng)3、螺桿回轉(zhuǎn)，螺母作直線運(yùn)動(dòng)左右手法則和大拇指方向相反4、螺母回轉(zhuǎn)，螺桿作直線運(yùn)動(dòng)差動(dòng)螺旋傳動(dòng)由兩個(gè)螺旋副組成的使活動(dòng)的螺母與螺桿產(chǎn)生差動(dòng)（即不一致）的螺旋傳動(dòng)）活動(dòng)螺母與螺桿產(chǎn)生差動(dòng)L=（Ph1±Ph2）*Nv=（Ph1±Ph2）*n見(jiàn)表2

表2：差動(dòng)螺旋傳動(dòng)的計(jì)算和判斷求解對(duì)象方法說(shuō)明移動(dòng)距離L=（Ph1±Ph2）*N1、Ph1：機(jī)架固定螺母的導(dǎo)程；Ph2：活動(dòng)螺母的導(dǎo)程2、“±”的選用：兩螺紋旋向相反時(shí)用“+，反之用“-”3、N：回轉(zhuǎn)圈數(shù)；n：轉(zhuǎn)速移動(dòng)速度v=（Ph1±Ph2）*n移動(dòng)方向1、計(jì)算結(jié)果為“+”時(shí)，實(shí)際移動(dòng)方向與螺桿移動(dòng)方向相同；2、計(jì)算結(jié)果為“-”時(shí)，實(shí)際移動(dòng)方向與螺桿移動(dòng)方向相反；3、關(guān)鍵點(diǎn)：利用左右手法則，把握機(jī)架處的螺桿移動(dòng)方向。四、滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的特點(diǎn)1、降速傳動(dòng)比大:

螺桿（或螺母）轉(zhuǎn)動(dòng)一轉(zhuǎn)，螺母（或螺桿）移動(dòng)一個(gè)螺距（單頭螺紋）。因?yàn)槁菥嘁话愫苄?，所以在轉(zhuǎn)角很大的情況下，能獲得很小的直線位移量，可以大大縮短機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)鏈，因而螺旋傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，傳動(dòng)精度高，工作平穩(wěn)。2、具有增力作用:

只要給主動(dòng)件（螺桿）一個(gè)較小的輸入轉(zhuǎn)矩，從動(dòng)件即能得到較大的軸向力輸出，因此帶負(fù)載能力較強(qiáng)。3、能自鎖:

當(dāng)螺旋線升角小于摩擦角時(shí)，螺旋傳動(dòng)具有自鎖作用。4、效率低、磨損快:

由于螺旋工作面為滑動(dòng)摩擦，致使其傳動(dòng)效率低（約30％～40％），磨損快，因此不適于高速和大功率傳動(dòng)。2.2.3滾珠絲杠副傳動(dòng)部件滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)的滾動(dòng)體有球和滾子兩大類(lèi)。一、滾珠絲杠副的組成滾珠絲杠副是在絲杠和螺母間以鋼球?yàn)闈L動(dòng)體的螺旋傳動(dòng)部件，它可將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，或相反。

在19世紀(jì)末就發(fā)明了滾珠絲杠副，但很長(zhǎng)一段時(shí)間未能實(shí)際應(yīng)用，因制造難度太大。世界上第一個(gè)使用滾珠絲杠副的是美國(guó)通用汽車(chē)公司薩吉諾分廠，它將滾珠絲杠副用于汽車(chē)的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上。

如圖所示，當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),滾珠沿螺紋滾道滾動(dòng)。

二、滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)（1）螺紋滾道型面的（法向）形狀及主要尺寸螺紋滾道法向截形：?jiǎn)螆A弧形（圖a）和雙圓弧形（圖b）。滾珠與滾道表面在接觸點(diǎn)處的公法線與過(guò)滾珠中心的螺桿直徑線間的夾角β叫接觸角。理想接觸角為β＝45°，雙圓弧形接觸角在工作過(guò)程保持不變。

螺紋滾道法向截形是指通過(guò)滾珠中心且垂直于滾道螺旋面的平面和滾道表面交線的形狀。

單圓弧型的螺紋滾道特點(diǎn)：接觸角隨軸向載荷大小的變化而變化，加工成型簡(jiǎn)單。雙圓弧型的螺紋滾道特點(diǎn)：接觸角在工作過(guò)程中基本保持不變，兩圓弧相交處的小空隙可以存儲(chǔ)潤(rùn)滑油以減少摩擦，加工成型復(fù)雜。（2）滾珠的循環(huán)方式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)兩種。內(nèi)循環(huán)：滾珠在循環(huán)過(guò)程中始終與螺桿保持接觸的循環(huán)叫內(nèi)循環(huán)。外循環(huán)：滾珠在返回時(shí)與螺桿脫離接觸的循環(huán)稱(chēng)為外循環(huán)。按結(jié)構(gòu)的不同,外循環(huán)可分為螺旋槽式、插管式和端蓋式三種。軸向反向結(jié)構(gòu)

內(nèi)循環(huán)返向結(jié)構(gòu)

圖2-21內(nèi)循環(huán)圖2-22螺旋槽式外循環(huán)圖2-23插管式外循環(huán)圖2-24端蓋式外循環(huán)絲杠螺母結(jié)構(gòu)(a)插管循環(huán)

絲杠螺母結(jié)構(gòu)(b)端蓋循環(huán)

三、滾珠絲杠的主要尺寸、精度等級(jí)和標(biāo)注方法1、主要尺寸公稱(chēng)直徑（d0）:它指滾珠與螺紋滾道在理論接觸角狀態(tài)時(shí)包絡(luò)滾珠球心的圓柱直徑。它是滾珠絲杠副的特征（或名義）尺寸。

基本導(dǎo)程(Ph)(或螺距t)：它指絲杠相對(duì)于螺母旋轉(zhuǎn)2π弧度時(shí)，螺母上基準(zhǔn)點(diǎn)的軸向位移。

行程：它指絲杠相對(duì)于螺母旋轉(zhuǎn)任意弧度時(shí)，螺母上基準(zhǔn)點(diǎn)的軸向位移。此外還有絲杠螺紋大徑d1、絲桿螺紋底徑d2、滾珠直徑DW、螺母螺紋底徑D2、螺母螺紋內(nèi)徑D3、絲杠螺紋全長(zhǎng)等?！?/p>

滾珠絲杠副結(jié)構(gòu)尺寸的選擇公稱(chēng)直徑應(yīng)根據(jù)軸向最大載荷按滾珠絲杠副尺寸系列選樣；螺紋長(zhǎng)度在允許的情況下要盡量短，一般取(螺紋長(zhǎng)度／公稱(chēng)直徑)小于30為宜；基本導(dǎo)程(或螺距）的大小應(yīng)根據(jù)機(jī)電一體化系統(tǒng)的承載能力、傳動(dòng)精度要求確定?；緦?dǎo)程大承載能力也大，基本導(dǎo)程小傳動(dòng)精度較高。要求傳動(dòng)速度快時(shí)，可選用大導(dǎo)程滾珠絲扛副。滾珠的工作圈（或列）數(shù)和工作滾珠的數(shù)量N由試驗(yàn)可知：第一、第二和第三圈（或列）分別承受軸向載荷的50％、30％和20％左右。因此，工作圈（或列）數(shù)一般取2.5～3.5。滾珠總數(shù)N一般不超過(guò)150個(gè)。三、滾珠絲杠的主要尺寸、精度等級(jí)和標(biāo)注方法2、精度等級(jí)

滾珠螺旋副的精度包括螺母的行程誤差和空回誤差。影響螺旋副精度的因素主要是：螺旋副的參數(shù)誤差、機(jī)構(gòu)誤差及因受軸向力后滾珠與螺紋滾道面的接觸變形和螺桿剛度不足引起的螺紋變形等所產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)變形誤差。

根據(jù)《GB/T17587.3-1998滾珠絲杠副精度》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定分為7個(gè)等級(jí)：1、2、3、4、5、7、10級(jí)，1級(jí)最高，10級(jí)最低。一般動(dòng)力傳動(dòng)選4、5級(jí)數(shù)控機(jī)床、精密機(jī)械或儀器選1、2、3級(jí)3、標(biāo)注方法GB/T17587.1-1998規(guī)定滾珠絲杠的標(biāo)識(shí)符號(hào)應(yīng)按下圖給定順序排列的內(nèi)容標(biāo)注。4.尺寸系列

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO／DIS3408-2-1991)和GB/T17587.2-1998中規(guī)定：公稱(chēng)直徑(mm)：6，8，10，12，16，20，25，32，40，50，63，80，100，125，160及200。公稱(chēng)基本導(dǎo)程(mm)：1，2，2．5，3，4，5，6，8，10，12，16，20，25，32，40。盡可能優(yōu)先選用：2.5，5，10，20及40。四、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：

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軸軸承，承受軸向、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固定端以用深溝球軸承和雙向推力軸承組合或用圓錐滾子軸承

軸承的組合安裝支承示例

1)簡(jiǎn)易單推-單推式支承

2)雙推-簡(jiǎn)支支承方式

采用雙向推力球軸承和深溝球軸承作為支撐。軸向剛度低，絲杠有熱膨脹的余地。

3)雙推-自由式支承五、軸向間隙的調(diào)整軸向間隙通常是指絲杠和螺母無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，絲杠和螺母之間的最大軸向竄動(dòng)。除了結(jié)構(gòu)本身的游隙之外，在施加軸向載荷之后，軸向間隙還包括彈性變形所造成的竄動(dòng)。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。常用調(diào)整結(jié)構(gòu)形式：★墊片調(diào)隙式★螺紋調(diào)隙式★齒差調(diào)隙式★變位螺距調(diào)隙式（不常用）當(dāng)螺旋機(jī)構(gòu)中存在間隙，若螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)方向改變，螺母不能立即產(chǎn)生反向運(yùn)動(dòng)，只有螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)某一角度后才能使螺母開(kāi)始反向運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為空回。

軸向間隙包括兩部分(1)雙螺母螺紋預(yù)緊調(diào)整式如下圖所示，其中，螺母3的外端有凸緣，而螺母4的外端雖無(wú)凸緣，但制有螺紋，并通過(guò)兩個(gè)圓螺母固定。調(diào)整時(shí)旋轉(zhuǎn)圓螺母2消除軸向間隙并產(chǎn)生一定的預(yù)緊力，然后用鎖緊螺母1鎖緊。預(yù)緊后兩個(gè)螺母中的滾珠相向受力(如圖b所示)，從而消除軸向間隙。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、剛性好、預(yù)緊可靠，使用中調(diào)整方便，但不能精確定量地進(jìn)行調(diào)整。1-鎖緊螺母；2-調(diào)整螺母；3、4-滾珠螺母(2)雙螺母齒差預(yù)緊調(diào)整式

絲杠4兩端的兩個(gè)螺母分別制有圓柱齒輪的螺母3，兩者齒數(shù)相差一個(gè)齒，通過(guò)兩端的兩個(gè)內(nèi)齒輪2與上述圓柱齒輪相嚙合，并用螺釘和定位銷(xiāo)固定在套筒1上。調(diào)整時(shí)先取下兩端的內(nèi)齒輪2，當(dāng)兩個(gè)滾珠螺母相對(duì)于套筒同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)同一個(gè)齒固定后，則一個(gè)滾珠螺母相對(duì)于另一個(gè)滾珠螺母產(chǎn)生相對(duì)角位移，使兩個(gè)滾珠螺母產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，從而消除間隙并產(chǎn)生一定的預(yù)緊力。其特點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)定量調(diào)整，即可進(jìn)行精密微調(diào)(如0.002mm)，使用中調(diào)整較方便。1-套筒；2-內(nèi)齒輪；3-螺母；4-絲杠(2)雙螺母齒差預(yù)緊調(diào)整式

兩螺母的凸緣上制有圓柱外齒，齒數(shù)Z

1、Z2

且Z

2-Z1=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)間隙大小），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）δ為：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

例：若Z1=99，Z2=100，n=1,p=6mm則δ=0.6μm

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。(3)雙螺母墊片調(diào)整預(yù)緊式

如下圖所示，調(diào)整墊片l的厚度，可使兩螺母2產(chǎn)生相對(duì)位移，以達(dá)到消除間隙、產(chǎn)生預(yù)緊拉力之目的。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、剛度高、預(yù)緊可靠，但使用中調(diào)整不方便。

雙螺母墊片預(yù)緊式

1-墊片；2-螺母（4）彈簧式自動(dòng)調(diào)整預(yù)緊式

如下圖所示，雙螺母中一個(gè)活動(dòng)另一個(gè)固定，用彈簧使其間始終具有產(chǎn)生軸向位移的推動(dòng)力，從而獲得預(yù)緊力。其特點(diǎn)是能消除使用過(guò)程中因磨損或彈性變形產(chǎn)生的間隙，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、軸向剛度低，適用于輕載場(chǎng)合。

彈簧自動(dòng)調(diào)整預(yù)緊式

（5）單螺母變位導(dǎo)程自預(yù)緊式和單螺母滾珠過(guò)盈預(yù)緊式

下圖為單螺母變位導(dǎo)程自預(yù)緊方式。它是在滾珠螺母體內(nèi)的兩列循環(huán)滾珠鏈之間，使內(nèi)螺紋滾道在軸向制作一個(gè)?Ph的導(dǎo)程突變量，從而使二列滾珠產(chǎn)生軸向錯(cuò)位而實(shí)現(xiàn)預(yù)緊，預(yù)緊力的大小取決于?Ph和單列滾珠的徑向間隙。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，但使用中不能調(diào)整，且制造困難。六、滾珠絲杠副的潤(rùn)滑與密封

潤(rùn)滑：主要有脂潤(rùn)滑和滴油潤(rùn)滑。

密封：接觸式密封（動(dòng)或靜密封）和非接觸式密封（迷宮式密封）。

防塵與防護(hù)：折疊式防塵套、伸縮式防塵套、伸縮擋板防塵裝置等。七、滾珠絲杠的特點(diǎn)1、傳動(dòng)效率高3、傳動(dòng)精度高精度其中：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，效率很高，可達(dá)90%-95%。2、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)高重復(fù)定位精度（1～2μm）高的定位精度（5μm/300mm）4、磨損小，使用壽命長(zhǎng)

滾珠、滾道、絲杠、螺母都經(jīng)過(guò)淬火、硬化處理HRC58-65。5、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，故需設(shè)置制動(dòng)裝置。6、制造工藝復(fù)雜，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造較難，成本高；抗沖擊性能差。(一）滾珠絲杠副的選擇方法

1）滾珠絲杠副結(jié)構(gòu)形式確定依據(jù)預(yù)緊條件和防塵條件決定滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)形式。

單圓弧螺紋滾道的單螺母絲杠副

——以動(dòng)力傳動(dòng)為主，允許傳動(dòng)存在一定間隙，且垂直安裝。常用在高精度壓力設(shè)備上（導(dǎo)向精度由導(dǎo)軌保證）。

單圓弧螺紋滾道的雙螺母絲杠副

——主要用在傳遞輕載荷、對(duì)傳遞動(dòng)力的平穩(wěn)性和絲桿剛度要求比高（預(yù)緊力較?。┑男⌒驮O(shè)備上。

八、滾珠絲杠副的選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算雙圓弧螺紋滾道的雙螺母絲杠副——主要用于重載，以傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)為主，對(duì)傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性有較高的要求，傳遞精度高、絲杠剛度大防塵效果好的高精度機(jī)器設(shè)備上。預(yù)緊原理預(yù)緊結(jié)構(gòu)2）滾珠絲杠副基本結(jié)構(gòu)尺寸的選擇

主要依據(jù)滾珠絲杠副傳遞的最大載荷、運(yùn)動(dòng)特性（傳遞速度）和范圍（有效行程）、傳遞精度要求，選定滾珠絲杠副的公稱(chēng)直徑、基本導(dǎo)程以及傳遞精度等級(jí)。滾珠絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)機(jī)構(gòu)的規(guī)格尺寸舉例確定基本參數(shù)的原則

·

公稱(chēng)直徑大，承載能力強(qiáng)；反之，承載能力弱。

·

基本導(dǎo)程大，承載能力強(qiáng)，傳動(dòng)速度快，傳動(dòng)精度降低；反之，承載能力減弱，傳動(dòng)速度慢，傳動(dòng)精度高。

·

傳遞精度：決定設(shè)備靜態(tài)定位和運(yùn)動(dòng)精度、動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定特性。3）滾珠絲杠副的選擇設(shè)計(jì)驗(yàn)算步驟

依據(jù)最大工作載荷(N)或平均工作載荷(N)作用下的使用壽命T(h)、絲桿有效工作行程(mm)、絲杠轉(zhuǎn)速(r/min)或平均轉(zhuǎn)速(r/min)、滾道硬度HRC以及工況等實(shí)際工作條件，進(jìn)行一系列的驗(yàn)算。

·

承載能力計(jì)算與滾珠絲杠副型號(hào)選擇在最大靜載荷和動(dòng)載荷條件下，進(jìn)行彎曲強(qiáng)度、接觸應(yīng)力強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度等驗(yàn)算，綜合決定選擇滾珠絲杠副型號(hào)。

·

壓桿穩(wěn)定性驗(yàn)算或校核壓桿穩(wěn)定性驗(yàn)算或校的基本要求是不影響滾珠絲杠副的精度和變形附加載荷產(chǎn)生的摩擦阻力超過(guò)極限值。

·

剛度驗(yàn)算結(jié)構(gòu)剛度（支承方式相關(guān)）和接觸剛度（導(dǎo)軌滾道）。**由此才能完成滾珠絲杠副的選擇設(shè)計(jì)工作。滾珠絲杠副計(jì)算流程

(二)、滾珠絲杠的設(shè)計(jì)計(jì)算

已知條件：工作載荷或平均工作載荷（F或Fm）;

絲杠副的使用壽命L；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;

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FcFc=KFmK為工況系數(shù)

2、根據(jù)壽命計(jì)算出額定動(dòng)載荷其中：小時(shí)3、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)定性等工作狀況

載荷系數(shù)

KF平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)1～1.2一般運(yùn)轉(zhuǎn)1.2～1.5沖擊載荷1.5～2.5計(jì)算載荷

：HRC硬度系數(shù)KH>581.0=551.11=501.56=452.4=403.85行程范圍行程系數(shù)KL1m11m-1.5m1.11.5m-2m1.2以上1.3載荷性質(zhì)無(wú)沖擊平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)一般運(yùn)轉(zhuǎn)有沖擊和振動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)1~1.21.2~1.51.5~2.5滾道實(shí)際硬度HRC≥58555045401.01.111.562.43.85精度系數(shù)C、DE、FGH1.01.11.251.43—絲杠副的平均轉(zhuǎn)速（r/min）；

計(jì)算額定動(dòng)載荷

式中：—運(yùn)轉(zhuǎn)壽命（h）；

—計(jì)算載荷（N）。

滾珠絲杠的拉壓剛度KC

滾珠絲杠與螺母接觸剛度KN

滾珠絲杠軸承與軸承座的支承剛度KB（1）拉壓剛度KCa、一端固定，一端自由根據(jù)材料力學(xué)知識(shí)其中：為行程比；

d1為絲杠螺紋底徑；E為彈性模量b、兩端固定MLl剛度最低點(diǎn)在：3、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：MLl剛度最低點(diǎn)在：（2）接觸剛度KN

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式：其中：i為滾珠螺母的有效工作圈數(shù)

F為軸向載荷R為滾道半徑

rb

、db為滾珠半徑、直徑（指軸向）（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)圖示絲杠副傳動(dòng)系統(tǒng)的力學(xué)模型m2KBKCminKBRKNKNR傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)剛度為：

例2-1試設(shè)計(jì)一數(shù)控銑床工作臺(tái)進(jìn)給用滾珠絲杠副。已知平均工作載荷Fm＝3800N，絲杠工作長(zhǎng)度l＝1.2m，平均轉(zhuǎn)速nm＝100r/min，最大轉(zhuǎn)速nmax＝10000r/min，使用壽命＝15000h左右，絲杠材料為CrWMn鋼，滾道硬度為58~62HRC，傳動(dòng)精度要求

解：(1)求計(jì)算載荷Fc

(2)根據(jù)壽命條件計(jì)算額定動(dòng)載荷(3)根據(jù)必須的額定動(dòng)載荷選擇絲杠副尺寸，查表，得如下規(guī)格：規(guī)格型號(hào)公稱(chēng)導(dǎo)程p絲杠外徑d鋼球直徑dW絲杠底徑d1循環(huán)圈數(shù)動(dòng)負(fù)荷Ca(KN)FFZD3210-3321032.57.14427.3325.7FFZD5006-550648.9445.9526.4考慮各種因素，選FFZD5006-5，其中：公稱(chēng)直徑：D0=50mm

導(dǎo)程：p=6mm

螺旋角：λ=arctan(6/(50π))=2°11′

滾珠直徑：d0=4mm

滾道半徑：R=0.52d0=0.52×4=2.08mm

偏心距：絲杠內(nèi)徑：d1=45.9mm(4)穩(wěn)定性驗(yàn)算：

①假設(shè)為雙推—簡(jiǎn)支（F—S），因?yàn)榻z杠較長(zhǎng)，所以用壓桿穩(wěn)定性來(lái)求臨界載荷式中：E—絲杠的彈性模量，對(duì)鋼

—絲杠危險(xiǎn)截面的軸慣性矩

—長(zhǎng)度系數(shù)，兩端用鉸接時(shí)，m絲杠是安全的，不會(huì)失穩(wěn)。支承方式有關(guān)系數(shù)雙推—自由F—O雙推—簡(jiǎn)支F—S雙推—雙推F—F3~42.5~3.3—22/3—1.8753.9274.730

②臨界轉(zhuǎn)速驗(yàn)證高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，需驗(yàn)算其是否會(huì)發(fā)生共振的最高轉(zhuǎn)速，要求絲杠最高轉(zhuǎn)速。臨界轉(zhuǎn)速可按公式計(jì)算：（5）剛度驗(yàn)算：

滾珠絲杠在工作負(fù)載F（N）和轉(zhuǎn)矩T（Nm）共同作用下引起每個(gè)導(dǎo)程的變形量（m）為式中：A—絲杠的截面積，(m2)；

—絲杠的極慣性矩，(m4)；

G—鋼的切變模量，對(duì)于鋼G=83.3GPa；

T—轉(zhuǎn)矩（Nm）按最不利的情況，即取F=Fm，則

絲杠在工作長(zhǎng)度上的彈性變形所引起的導(dǎo)程誤差為通常要求絲杠的導(dǎo)程誤差應(yīng)小于其傳動(dòng)精度的1/2，即

（6）效率驗(yàn)算滾珠絲杠副的傳動(dòng)效率為

η要求在90%~95%之間，所以該絲杠副能滿(mǎn)足使用要求。經(jīng)上述計(jì)算驗(yàn)證，F(xiàn)FZD5006-5各項(xiàng)性能指標(biāo)均符合題目要求，可選用。機(jī)電系統(tǒng)的支承部件包括導(dǎo)向支承部件、旋轉(zhuǎn)支承部件和機(jī)座機(jī)架。（一）支承件設(shè)計(jì)的基本要求1．應(yīng)具有足夠的剛度和抗振性

剛度是抵抗載荷變形的能力。抵抗恒定載荷變形的能力稱(chēng)為靜剛度；抵抗交變載荷變形的能力稱(chēng)為動(dòng)剛度。

機(jī)座或機(jī)架的靜剛度，主要是指它們的結(jié)構(gòu)剛度和接觸剛度。動(dòng)剛度與靜剛度、材料阻尼及固有振動(dòng)頻率有關(guān)。2.3導(dǎo)向與支承機(jī)構(gòu)

2．應(yīng)具有較小的熱變形和熱應(yīng)力設(shè)備在工作時(shí)由于傳動(dòng)系統(tǒng)中的齒輪、軸承，以及導(dǎo)軌等因摩擦而發(fā)熱，電動(dòng)機(jī)、強(qiáng)光燈、加熱器等熱源散發(fā)出的熱量，都將傳到支承件上，由于熱量分布，散發(fā)的不均勻，支承件各處溫度不同，由此產(chǎn)生熱變形、影響系統(tǒng)原有精度。對(duì)于數(shù)控機(jī)床及其它精密機(jī)床，熱變形對(duì)機(jī)床的加工精度有極其重要的影響。在設(shè)計(jì)這類(lèi)設(shè)備時(shí)，應(yīng)予以足夠的重視。2.3支撐件的選擇與設(shè)計(jì)

3．耐磨性為了使設(shè)備能持久地保持其精度，支承件上的導(dǎo)軌應(yīng)具有良好的耐磨性。因此對(duì)導(dǎo)軌的材料、結(jié)構(gòu)和形狀，熱處理及保護(hù)和潤(rùn)滑等應(yīng)作周密的考慮。

4．結(jié)構(gòu)工藝性及其它要求設(shè)計(jì)支承件時(shí)，還應(yīng)考慮毛坯制造、機(jī)械加工和裝配的結(jié)構(gòu)工藝性。正確地進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和必要的計(jì)算以保證用最少的材料達(dá)到最佳的性能指標(biāo)，并達(dá)到縮短生產(chǎn)周期，降低造價(jià)，操作方便，搬運(yùn)裝吊安全等要求。2.3支撐件的選擇與設(shè)計(jì)

支承件的材料，除應(yīng)滿(mǎn)足上述要求外，還應(yīng)保證足夠的強(qiáng)度、沖擊韌性和耐磨性等。目前常用的材料有鑄鐵、鋼板和型鋼、天然和人造花崗巖、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土等。

1．鑄鐵鑄造可以鑄出形狀復(fù)雜的支承件，存在鑄鐵中的片狀或球狀石墨在振動(dòng)時(shí)形成阻尼，抗振性比鋼高3倍。但生產(chǎn)鑄鐵支承件需要制作木模、芯盒等，制造周期長(zhǎng)，成本高，故適宜于成批生產(chǎn)。

（二）支承件的材料選擇2．鋼板與型鋼用鋼板與型鋼焊接成支承件，生產(chǎn)周期比鑄造快1.7~3.5倍，鋼的彈性模量約為鑄鐵的2倍，承受同樣載荷，壁厚可做得比鑄件薄，重量也輕。但是，鋼的阻尼比只為鑄鐵的約1/3，抗振性差，結(jié)構(gòu)和焊縫上要采取抗振指施。2.3支撐件的選擇與設(shè)計(jì)

3．天然和人造花崗巖天然花崗巖的優(yōu)點(diǎn)：性能穩(wěn)定，精度保持性好。由于經(jīng)歷長(zhǎng)期的自然時(shí)效，殘余應(yīng)力極小，內(nèi)部組織穩(wěn)定；抗振性好，阻尼比鋼大15倍；耐磨性比鑄鐵高5~10倍；導(dǎo)熱系數(shù)和線膨脹系數(shù)小，熱穩(wěn)定性好；抗氧化性強(qiáng)；不導(dǎo)電；抗磁；與金屬不粘合，加工方便，通過(guò)研磨和拋光容易得到很高的精度和表面粗糙度。目前用于三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)和印刷板數(shù)控鉆床等。用作氣浮導(dǎo)軌的基底很理想。主要缺點(diǎn):結(jié)晶顆粒粗于鋼鐵的晶粒，抗沖擊性能差，脆性較大，油和水等液體易滲入晶界中，使巖石局部變形脹大，難于制作形狀復(fù)雜的零件。4．預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土主要用于制造不常移動(dòng)的大型機(jī)械的機(jī)身、底座、立柱等支承件。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土支承件的剛度和阻尼比較之鑄鐵大5倍，抗振性好，成本較低。但鋼筋的配置對(duì)支承件影響較大，應(yīng)按彈性理論或有限元法所得的主應(yīng)力方向進(jìn)行鋼筋的配置。制作時(shí)混凝土的保養(yǎng)方法也影響性能，混凝土耐腐蝕性差，油滲導(dǎo)致疏松，表面應(yīng)噴漆或噴涂塑料，脆性也較大。使用條件較為嚴(yán)格方能保持工作壽命。2.3支撐件的選擇與設(shè)計(jì)

2.3.1導(dǎo)向支承部件(導(dǎo)軌副)導(dǎo)向支承部件的作用是支承和限制運(yùn)動(dòng)部件按給定的運(yùn)動(dòng)要求和規(guī)定的運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)。這樣的部件通常被標(biāo)為導(dǎo)軌副，簡(jiǎn)稱(chēng)導(dǎo)軌。導(dǎo)軌副主要由承導(dǎo)件1和運(yùn)動(dòng)件2兩部分組成，如圖2-20所示。運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橹本€的被稱(chēng)為直線導(dǎo)軌副，為回轉(zhuǎn)的被稱(chēng)為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌副。常用的導(dǎo)軌副種類(lèi)很多，按其接觸面的摩擦性質(zhì)可分為滑動(dòng)導(dǎo)軌、滾動(dòng)導(dǎo)軌、流體介質(zhì)摩擦導(dǎo)軌等。

圖2-20導(dǎo)軌副的組成1－承導(dǎo)件2－運(yùn)動(dòng)件1.導(dǎo)軌副的分類(lèi)常用導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)形式2.導(dǎo)軌的基本要求（6項(xiàng)）：導(dǎo)向精度高剛度好：運(yùn)動(dòng)輕便平穩(wěn)：耐磨性好：溫度變化影響?。航Y(jié)構(gòu)工藝性好：導(dǎo)向精度高：導(dǎo)軌按給定方向運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確程度要高；導(dǎo)向精度的高低，主要取決于導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)類(lèi)型、導(dǎo)軌的幾何精度和接觸精度、導(dǎo)軌的配合間隙、油膜厚度和油膜剛度、導(dǎo)軌和基礎(chǔ)件的剛度和熱變形等。直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的幾何精度(3項(xiàng))：

導(dǎo)軌縱向直線度導(dǎo)軌橫向直線度導(dǎo)軌面間的平行度②剛度

導(dǎo)軌的剛度就是抵抗載荷的能力。抵抗恒定載荷的能力稱(chēng)為靜剛度；抵抗交變載荷的能力稱(chēng)為動(dòng)剛度。在恒定載荷作用下，物體變形的大小，表示靜剛度的好壞。導(dǎo)軌變形一般有自身、局部和接觸三種變形。導(dǎo)軌局部變形發(fā)生在載荷集中的地方，因此，必須加強(qiáng)導(dǎo)軌的局部剛度?？捎眉哟蟪叽纭⑻砑虞o助導(dǎo)軌或施加預(yù)載荷等方法提高剛度；③精度的保持性

精度的保持性主要由導(dǎo)軌的耐磨性決定。導(dǎo)軌的耐磨性是指導(dǎo)軌在長(zhǎng)期使用后，應(yīng)能保持一定的導(dǎo)向精度。導(dǎo)軌的耐磨性，主要取決于導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)、材料、摩擦性質(zhì)、表面粗糙度、表面硬度、表面潤(rùn)滑及受力情況等；提高導(dǎo)軌的精度保持性，必須進(jìn)行正確的潤(rùn)滑與保護(hù)。采用獨(dú)立的潤(rùn)滑系統(tǒng)自動(dòng)潤(rùn)滑已被普遍采用。防護(hù)方法很多，目前多采用多層金屬薄板伸縮式防護(hù)罩進(jìn)行防護(hù)。

機(jī)電一體化系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備等的精度和運(yùn)動(dòng)速度都比較高，因此，其導(dǎo)軌應(yīng)具有較好的靈活性和平穩(wěn)性，工作時(shí)應(yīng)輕便省力，速度均勻，低速運(yùn)動(dòng)或微量位移時(shí)不出現(xiàn)爬行現(xiàn)象；高速運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)無(wú)振動(dòng)。在低速運(yùn)行時(shí)(如0.05mm/min)，往往不是作連續(xù)的勻速運(yùn)動(dòng)而是時(shí)走時(shí)停(即爬行)。其主要原因是摩擦系數(shù)隨運(yùn)動(dòng)速度的變化和傳動(dòng)系統(tǒng)剛性不足。④運(yùn)動(dòng)的靈活性和低速運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性導(dǎo)軌的爬行現(xiàn)象機(jī)理（彈簧-阻尼系統(tǒng)）

傳動(dòng)系統(tǒng)2帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)件3在靜導(dǎo)軌4上運(yùn)動(dòng)時(shí)，作用在導(dǎo)軌副內(nèi)的摩擦力是變化的。導(dǎo)軌副相對(duì)靜止時(shí)，靜摩擦系數(shù)較大。運(yùn)動(dòng)開(kāi)始的低速階段，動(dòng)摩擦系數(shù)隨導(dǎo)軌副相對(duì)滑動(dòng)速度的增大而降低，直到相對(duì)速度增大到某一臨界值，動(dòng)摩擦系數(shù)才隨相對(duì)速度的減小而增加。分析下圖所示的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)：勻速運(yùn)動(dòng)的主動(dòng)件1，通過(guò)壓縮彈簧推動(dòng)靜止的運(yùn)動(dòng)件3，當(dāng)運(yùn)動(dòng)件3受到的逐漸增大的彈簧力小于靜摩擦力F時(shí)，3不動(dòng)。直到彈簧力剛剛大于靜摩擦力F時(shí)，3才開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，動(dòng)摩擦力隨著動(dòng)摩擦系數(shù)的降低而變小，3的速度相應(yīng)增大，同時(shí)彈簧相應(yīng)伸長(zhǎng)，作用在3上的彈簧力逐漸減小，3產(chǎn)生負(fù)加速度，速度降低，動(dòng)摩擦力相應(yīng)增大，速度逐漸下降，直到3停止運(yùn)動(dòng)，主動(dòng)件l這時(shí)再重新壓縮彈簧，爬行現(xiàn)象進(jìn)入下一個(gè)周期。彈簧-阻尼系統(tǒng)圖1-主動(dòng)件；2-彈簧-阻尼；3-運(yùn)動(dòng)件；4-靜導(dǎo)軌

為防止爬行現(xiàn)象的出現(xiàn)，可同時(shí)采取以下幾項(xiàng)措施：

★采用滾動(dòng)導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌、卸荷導(dǎo)軌、貼塑料層導(dǎo)軌等；

★在普通滑動(dòng)導(dǎo)軌上使用含有極性添加劑的導(dǎo)軌油；

★用減小結(jié)合面、增大結(jié)構(gòu)尺寸、縮短傳動(dòng)鏈、減少傳動(dòng)副等方法來(lái)提高傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度。

防止爬行現(xiàn)象采取以下幾項(xiàng)措施⑤對(duì)溫度的敏感性和結(jié)構(gòu)工藝性

導(dǎo)軌在環(huán)境溫度變化的情況下，應(yīng)能正常工作，既不“卡死”，亦不影響系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)精度。導(dǎo)軌對(duì)溫度變化的敏感性，主要取決于導(dǎo)軌材料和導(dǎo)軌配合間隙的選擇。

結(jié)構(gòu)工藝性是指系統(tǒng)在正常工作的條件下，應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，裝拆、調(diào)整、維修及檢測(cè)方便，從而最大限度地降低成本。3.導(dǎo)軌副的設(shè)計(jì)內(nèi)容根據(jù)工作條件，選擇合適的導(dǎo)軌類(lèi)型；選擇導(dǎo)軌的截面形狀，以保證導(dǎo)向精度；選擇適當(dāng)?shù)膶?dǎo)軌結(jié)構(gòu)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(yùn)動(dòng)輕便和低速平穩(wěn)性；3.導(dǎo)軌副的設(shè)計(jì)內(nèi)容選擇導(dǎo)軌的補(bǔ)償及調(diào)整裝置，經(jīng)長(zhǎng)期使用后，通過(guò)調(diào)整能保持所需要的導(dǎo)向精度；選擇合理的耐磨涂料、潤(rùn)滑方法和防護(hù)裝置，使導(dǎo)軌有良好的工作條件，以減少摩擦和磨損；制訂保證導(dǎo)軌正常工作所必需的技術(shù)條件，如選擇適當(dāng)?shù)牟牧?，以及熱處理、精加工和測(cè)量方法等。常見(jiàn)的導(dǎo)軌截面形狀，有三角形（分對(duì)稱(chēng)、不對(duì)稱(chēng)兩類(lèi)）、矩形、燕尾形及圓形等四種(見(jiàn)下表)，每種又分為凸形和凹形兩類(lèi)。凸形導(dǎo)軌不易積存切屑等臟物，也不易儲(chǔ)存潤(rùn)滑油。宜在低速下工作，凹形導(dǎo)軌則相反，可用于高速，但必須有良好的防護(hù)裝置，以防切屑等臟物落入導(dǎo)軌。2.3.2滑動(dòng)導(dǎo)軌副一、滑動(dòng)導(dǎo)軌副的截面形狀及其特點(diǎn)2．滑動(dòng)導(dǎo)軌副的組合形式雙三角形導(dǎo)軌矩形和矩形組合1－三角形導(dǎo)軌；2－V型導(dǎo)軌；3－壓板1－承載面；2－導(dǎo)向面；3－輔助導(dǎo)軌面2．滑動(dòng)導(dǎo)軌副的組合形式三角形與矩形、平面導(dǎo)軌的組合為保證導(dǎo)軌正常工作，導(dǎo)軌滑動(dòng)表面之間應(yīng)保持適當(dāng)?shù)拈g隙。間隙過(guò)小、會(huì)增加摩擦阻力；間隙過(guò)大，會(huì)降低導(dǎo)向精度。導(dǎo)軌的間隙若用刮研來(lái)保證，費(fèi)時(shí)且長(zhǎng)期使用后會(huì)因磨損而增大間隙。故導(dǎo)軌要用間隙調(diào)整裝置，矩形導(dǎo)軌需要在垂直和水平兩個(gè)方向上調(diào)整間隙。常用的調(diào)整方法有：壓板法、鑲條法。對(duì)燕尾型導(dǎo)軌可用鑲條(墊片)方法同時(shí)調(diào)整垂直和水平兩個(gè)方向。圖2-22燕尾型導(dǎo)軌及其組合的間隙調(diào)整1－斜鑲條2－壓板3－直鑲條二、滑動(dòng)導(dǎo)軌副間隙的調(diào)整對(duì)矩形導(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(jìn)行間隙的調(diào)整。二、導(dǎo)軌副間隙的調(diào)整矩形導(dǎo)軌垂直方向間隙的調(diào)整1-壓板；2-接合面；3-調(diào)整螺釘；4-調(diào)整墊片三、滑動(dòng)導(dǎo)軌常用材料的搭配滑動(dòng)導(dǎo)軌常用材料有鑄鐵、鋼、有色金屬和塑料等導(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(hù)。提高導(dǎo)軌的耐磨性，使其在較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)保持一定的導(dǎo)向精度，就能延長(zhǎng)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。四、提高導(dǎo)軌副耐磨性的措施圖2-41塑料導(dǎo)軌板截面示意圖1.合理選擇導(dǎo)軌的材料及熱處理用于導(dǎo)軌的材料,應(yīng)具有耐磨性好,摩擦系數(shù)小,并具有良好的加工和熱處理性質(zhì)。以聚四氟乙烯為基體的塑料導(dǎo)軌性能良好，它是一種在鋼板上燒結(jié)球狀青銅顆粒并浸漬聚四氟乙烯塑料的板材。導(dǎo)軌板的厚度為1.5～3mm，在多孔青銅顆粒上面的聚四氟乙烯表層厚為0.025mm。這種塑料導(dǎo)軌板既有聚四氟乙烯的摩擦特性，又具有青銅和鋼鐵的剛性與導(dǎo)熱性，裝配時(shí)可用環(huán)氧樹(shù)脂粘接在動(dòng)導(dǎo)軌上。這種導(dǎo)軌用在數(shù)控機(jī)床、集成電路制板設(shè)備上，可保證較高的重復(fù)定位精度和滿(mǎn)足微量進(jìn)給時(shí)無(wú)爬行的要求。2.減小導(dǎo)軌面壓強(qiáng)導(dǎo)軌面的平均壓強(qiáng)越小，分布越均勻，則磨損越均勻，磨損量越小。導(dǎo)軌面的壓強(qiáng)取決于導(dǎo)軌的支承面積和負(fù)載，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證導(dǎo)軌工作面的最大壓強(qiáng)不超過(guò)允許值。為此，許多精密導(dǎo)軌，常采用卸載導(dǎo)軌，即在導(dǎo)軌截荷的相反方向給運(yùn)動(dòng)件施加一個(gè)機(jī)械的或液壓的作用力（卸載力），抵消導(dǎo)軌上的部分載荷，從而達(dá)到既保持導(dǎo)軌面間仍為直接接觸，又減小導(dǎo)軌工作面的壓力。一般卸載力取為運(yùn)動(dòng)件所受總重力的2/3左右。（1）靜壓卸載導(dǎo)軌。 在運(yùn)動(dòng)件導(dǎo)軌面上開(kāi)有油腔，通入壓力為Ps的液壓油，對(duì)運(yùn)動(dòng)件施加一個(gè)小于運(yùn)動(dòng)件所受載荷的浮力，以減小導(dǎo)軌面的壓力。油腔中的液壓油經(jīng)過(guò)導(dǎo)軌表面宏觀與微觀不平度所形成的間隙流出導(dǎo)軌，回到油箱。圖2-42靜壓卸載導(dǎo)軌原理

（2）水銀卸載導(dǎo)軌 在運(yùn)動(dòng)件下面裝有浮子1（木塊），并置于水銀槽2中，利用水銀產(chǎn)生的浮力抵消運(yùn)動(dòng)組件的部分重力。這種卸載方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是水銀蒸氣有毒，故必須采取防止水銀揮發(fā)的措施。圖2-43水銀卸載導(dǎo)軌原理

（3）機(jī)械卸載導(dǎo)軌 選用剛度合適的彈簧，并調(diào)節(jié)其彈簧力，以減小導(dǎo)軌面直接接觸處的壓力。圖2-44機(jī)械卸載導(dǎo)軌

3.保證導(dǎo)軌良好的潤(rùn)滑 保證導(dǎo)軌良好的潤(rùn)滑,是減小導(dǎo)軌摩擦和磨損的另一個(gè)有效措施。這主要是潤(rùn)滑油的分子吸附在導(dǎo)軌接觸表面,形成厚度約為0.005～0.008mm的一層極薄的油膜,從而阻止或減少導(dǎo)軌面間直接接觸的緣故。 選擇導(dǎo)軌潤(rùn)滑油的主要原則是：載荷越大、速度越低,則油的粘度應(yīng)越大；垂直導(dǎo)軌的潤(rùn)滑油粘度,應(yīng)比水平導(dǎo)軌潤(rùn)滑油的粘度大些；在工作溫度變化時(shí),潤(rùn)滑油的粘度變化要小；潤(rùn)滑油應(yīng)具有良好的潤(rùn)滑性能和足夠的油膜強(qiáng)度,不浸蝕機(jī)件,油中的雜質(zhì)應(yīng)盡量少。

4.提高導(dǎo)軌的精度 提高導(dǎo)軌精度主要指保證導(dǎo)軌的直線度和各導(dǎo)軌面間的相對(duì)位置精度。導(dǎo)軌的直線度誤差都規(guī)定在對(duì)導(dǎo)軌精度有利的方向上,如精密車(chē)床的床身導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線度誤差只允許上凸,以補(bǔ)償導(dǎo)軌中間部分經(jīng)常使用而產(chǎn)生向下凹的磨損。 適當(dāng)減小導(dǎo)軌工作面的粗糙度,可提高耐磨性,但過(guò)小的粗糙度不易儲(chǔ)存潤(rùn)滑油,甚至產(chǎn)生“分子吸力”,以致撕傷導(dǎo)軌面。粗糙度一般要求Ra≤0.32μm。

五、滑動(dòng)導(dǎo)軌主要尺寸的確定

導(dǎo)軌的主要尺寸有運(yùn)動(dòng)件和承導(dǎo)件的長(zhǎng)度、導(dǎo)軌寬度、兩導(dǎo)軌之間的距離及三角形導(dǎo)軌的頂角等。 增大導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)件長(zhǎng)度L,有利于提高導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度和運(yùn)動(dòng)靈活性,但卻使工作臺(tái)的尺寸和重量加大。因此,設(shè)計(jì)時(shí)一般取L=(1.2～1.8)a。其中,a為兩導(dǎo)軌之間的距離。 如結(jié)構(gòu)允許,則可取L≥2a。承導(dǎo)件的長(zhǎng)度則主要取決于運(yùn)動(dòng)件的長(zhǎng)度及工作行程。

兩導(dǎo)軌之間的距離減小,則導(dǎo)軌尺寸減小,但導(dǎo)軌穩(wěn)定性變差。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在保證導(dǎo)軌工作穩(wěn)定的前提下,減小兩導(dǎo)軌之間的距離。 三角形導(dǎo)軌的頂角一般取為90°。導(dǎo)軌寬度B可根據(jù)載荷F和允許壓強(qiáng)p求出：直線運(yùn)動(dòng)滾動(dòng)導(dǎo)軌副的特點(diǎn)及要求

(1)

、滾動(dòng)導(dǎo)軌副的特點(diǎn)

滾動(dòng)導(dǎo)軌作為滾動(dòng)摩擦副的一類(lèi)，具有許多特點(diǎn)：①摩擦系數(shù)小(0.003~0.005)，運(yùn)動(dòng)靈活；②動(dòng)、靜摩擦系數(shù)基本相同，因而啟動(dòng)阻力小，而不易產(chǎn)生爬行；③可以預(yù)緊,剛度高；④壽命長(zhǎng)；⑤精度高；⑥潤(rùn)滑方便，可以采用脂潤(rùn)滑，一次裝填，長(zhǎng)期使用；⑦由專(zhuān)業(yè)廠生產(chǎn)，可以外購(gòu)選用。因此滾動(dòng)導(dǎo)軌副廣泛地被應(yīng)用于精密機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、測(cè)量機(jī)和測(cè)量?jī)x器等。2.3.3滾動(dòng)導(dǎo)軌副的類(lèi)型與選擇直線運(yùn)動(dòng)滾動(dòng)導(dǎo)軌副的特點(diǎn)及要求滾動(dòng)導(dǎo)軌的缺點(diǎn)是：導(dǎo)軌面與滾動(dòng)體是點(diǎn)接觸或線接觸，所以抗振性差，接觸應(yīng)力大；對(duì)導(dǎo)軌的表面硬度、表面形狀精度和滾動(dòng)體的尺寸精度要求高，若滾動(dòng)體的直徑不一致，導(dǎo)軌表面有高低，會(huì)使運(yùn)動(dòng)部件傾斜，產(chǎn)生振動(dòng)，影響運(yùn)動(dòng)精度；結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，成本較高；對(duì)臟物比較敏感，必須有良好的防護(hù)裝置。2.3.3滾動(dòng)導(dǎo)軌副的類(lèi)型與選擇(2)對(duì)滾動(dòng)導(dǎo)軌副的基本要求

1)導(dǎo)向精度。導(dǎo)向精度是導(dǎo)軌副最基本的性能指標(biāo)。移動(dòng)件在沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)時(shí)，不論有無(wú)載荷，都應(yīng)保證移動(dòng)軌跡的直線性及其位置的精確性。這是保證機(jī)床運(yùn)行工作質(zhì)量的關(guān)鍵。各種機(jī)床對(duì)導(dǎo)軌副本身平面度、垂直度及等高、等距的要求都有規(guī)定或標(biāo)準(zhǔn)。

2)耐磨性。導(dǎo)軌副應(yīng)在預(yù)定的使用期內(nèi)，保持其導(dǎo)向精度。精密滾動(dòng)導(dǎo)軌副的主要失效形式是磨損，因此耐磨性是衡量滾動(dòng)導(dǎo)軌副性能的主要指標(biāo)之一。

3)剛度。為了保證足夠的剛度，應(yīng)選用最合適的導(dǎo)軌類(lèi)型、尺寸及其組合。選用可調(diào)間隙和預(yù)緊的導(dǎo)軌副可以提高剛度。

4)工藝性。導(dǎo)軌副要便于裝配、調(diào)整、測(cè)量、防塵、潤(rùn)滑和維修保養(yǎng)。

二、滾動(dòng)導(dǎo)軌的分類(lèi)及結(jié)構(gòu)(1)滾動(dòng)體不循環(huán)的滾動(dòng)導(dǎo)軌副1-動(dòng)導(dǎo)軌；2-滾珠；3-定導(dǎo)軌；4-滾柱；5-滾針(1)滾動(dòng)體不循環(huán)的滾動(dòng)導(dǎo)軌副①形式因?yàn)闈L動(dòng)體不循環(huán)，行程不能太長(zhǎng)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，有時(shí)間隙調(diào)整困難，滾動(dòng)體有滾珠、滾柱和滾針等形式。②特點(diǎn)：滾珠式：摩擦阻力小，但承載能力差，剛度低；經(jīng)常工作的滾珠接觸部位，容易壓出凹坑，適用于載荷不超過(guò)200N的小型部件；滾柱式：承荷能力比滾珠導(dǎo)軌副高近10倍，剛度高；但對(duì)導(dǎo)軌面的平行度誤差比較敏感，容易側(cè)向偏移，引起磨損加劇；滾針式：與滾柱式特點(diǎn)相同，結(jié)構(gòu)尺寸受限制時(shí)選用。③應(yīng)用實(shí)例下圖分別為幾種滾動(dòng)體不循環(huán)的導(dǎo)軌在輕載、中載和重載下的應(yīng)用。三角-平面滾珠導(dǎo)軌雙三角滾珠導(dǎo)軌

雙三角交叉滾柱導(dǎo)軌、滾動(dòng)導(dǎo)軌副滾柱導(dǎo)軌塊介紹(補(bǔ)充)優(yōu)點(diǎn)

滾柱導(dǎo)軌塊是標(biāo)準(zhǔn)化獨(dú)立組件

運(yùn)動(dòng)件行程無(wú)限長(zhǎng)對(duì)安裝基面精度要求不高安裝調(diào)整方便防護(hù)好應(yīng)用高精、高速、重載、長(zhǎng)導(dǎo)軌滾柱導(dǎo)軌塊結(jié)構(gòu)圖滾柱導(dǎo)軌塊實(shí)物1滾柱導(dǎo)軌塊實(shí)物2直線滾動(dòng)導(dǎo)軌由一根長(zhǎng)導(dǎo)軌（導(dǎo)軌條）和一個(gè)或幾個(gè)滑塊組成。直線滾動(dòng)導(dǎo)軌的特點(diǎn)是摩擦系數(shù)小，精度高，安裝和維修都很方便。由于直線滾動(dòng)導(dǎo)軌是一個(gè)獨(dú)立的部件，對(duì)機(jī)床支承導(dǎo)軌部分的要求不高，既不需要淬硬也不需要磨削或刮研，只需精銑或精刨。因?yàn)檫@種導(dǎo)軌可預(yù)緊，因此其剛度高?；剞D(zhuǎn)圓運(yùn)動(dòng)滾柱導(dǎo)軌塊實(shí)物滾動(dòng)軸承導(dǎo)軌

滾動(dòng)軸承導(dǎo)軌與滾珠、滾柱導(dǎo)軌的主要區(qū)別是：它不僅起著滾動(dòng)體的作用，而且還代替了導(dǎo)軌。

它的主要特點(diǎn)是：摩擦力矩小，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、靈活，承載能力大，調(diào)節(jié)方便，導(dǎo)軌面積小，加工工藝性好，能長(zhǎng)久地保持較高的精度。但其精度直接受到軸承精度的影響。

滾動(dòng)軸承導(dǎo)軌在精密機(jī)械設(shè)備和儀器中均有采用，如精縮機(jī)、萬(wàn)能工具顯微鏡、測(cè)長(zhǎng)儀等。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的作用是將傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳遞過(guò)來(lái)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力進(jìn)行必要的傳遞或變換，以使機(jī)電一體化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能（運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作）的要求，比如夾持、搬運(yùn)、焊接、包裝等。要具有響應(yīng)速度快、動(dòng)態(tài)特性好、動(dòng)靜態(tài)精度高、動(dòng)作靈敏度高等特點(diǎn)，另外為便于集中控制，還應(yīng)滿(mǎn)足效率高、體積小、質(zhì)量輕、自控性強(qiáng)、可靠性高等要求。為實(shí)現(xiàn)不同的目的功能，需要采用不同的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中有機(jī)械、電動(dòng)、液動(dòng)、氣動(dòng)、電液等。2.4機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)數(shù)控機(jī)床自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架是在一定空間范圍內(nèi)，能使刀架執(zhí)行自動(dòng)松開(kāi)、轉(zhuǎn)位、精密定位等一系列動(dòng)作的機(jī)構(gòu)。影響機(jī)床的切削性能和工作效率。回轉(zhuǎn)式刀架上的各種回轉(zhuǎn)頭刀座用于安裝和支持各種不同用途的刀具，通過(guò)回轉(zhuǎn)頭的旋轉(zhuǎn)、分度和定位，實(shí)現(xiàn)機(jī)床的自動(dòng)換刀?；剞D(zhuǎn)刀架在結(jié)構(gòu)上必須具有良好的強(qiáng)度和剛度，以承受粗加工時(shí)切削抗力和減小刀架在切削力作用下的位移變形，提高加工精度。2.4.1數(shù)控機(jī)床回轉(zhuǎn)刀架工業(yè)機(jī)器人是一種自動(dòng)控制，可重復(fù)編程，多功能、多自由度的操作機(jī)，是搬運(yùn)物料、工件或操作工具以及完成其他各種作業(yè)的機(jī)電一體化設(shè)備。工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器安裝在操作機(jī)手腕的前端，是直接實(shí)現(xiàn)操作功能的機(jī)構(gòu)。末端執(zhí)行器因用途不同而結(jié)構(gòu)各異，一般可分為4大類(lèi)：機(jī)械夾持器、特種末端執(zhí)行器、工具型末端執(zhí)行器和萬(wàn)能手（或靈巧手）。2.4.2工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器1．機(jī)械夾持器機(jī)械夾持器應(yīng)具有夾持和松開(kāi)的功能。還應(yīng)保證工件夾持姿態(tài)出現(xiàn)的幾何偏差在給定的公差帶內(nèi)。機(jī)械夾持器常用壓縮空氣作為動(dòng)力源，經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)手指的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)手指夾持工件時(shí)運(yùn)動(dòng)軌跡的不同，機(jī)械夾持器分為：圓弧開(kāi)合型、直線平行開(kāi)合型。2.4.2工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器2．特種末端執(zhí)行器

特種末端執(zhí)行器供工業(yè)機(jī)器人完成某類(lèi)特定的作業(yè)。(a)真空吸附手(b)電磁吸附手3．工具型末端執(zhí)行器工具型末端執(zhí)行器是指機(jī)器人手臂運(yùn)動(dòng)或定位時(shí)自身能進(jìn)行工作的末端執(zhí)行器，如弧焊槍、點(diǎn)焊槍、噴砂器、清毛刺器、砂輪、成形銑、鉆孔器、噴槍、涂膠槍、自動(dòng)擰螺釘裝置、激光切割器和水射流槍等。4．靈巧手

簡(jiǎn)單的兩指單一自由度夾持不能適應(yīng)物體外形的變化，不能對(duì)物體施加任意方向的微小位移，不能控制夾持器在抓取物體時(shí)的夾持內(nèi)力。靈巧手是一種模仿人手制作的多指關(guān)節(jié)的機(jī)器人末端執(zhí)行器，可以適應(yīng)物體外形的變化對(duì)物體施加任意方向、任意大小的夾持力，可滿(mǎn)足對(duì)任意形狀、不同材質(zhì)物體的操作和抓持要求。2.5機(jī)械系統(tǒng)的精度

1．誤差和精度概念精度的高低是用誤差的大小來(lái)衡量的。誤差理論是研究影響測(cè)量或設(shè)備精度的誤差來(lái)源及特性、誤差評(píng)定和估計(jì)方法、誤差的傳遞、轉(zhuǎn)化與相互作用的規(guī)律、誤差的合成和分配原則等從而為精密測(cè)量和精度設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)。

誤差是對(duì)某個(gè)物理量進(jìn)行測(cè)量時(shí)，所得數(shù)值與真值的差值。誤差的特點(diǎn)是：任何測(cè)量手段無(wú)論精度多高，誤差總是存在的；多次重復(fù)測(cè)量某物理量時(shí)，各次測(cè)量值是不等的，總會(huì)存在重復(fù)測(cè)量誤差。1．誤差和精度概念

誤差分為：隨機(jī)誤差、系統(tǒng)誤差、粗大誤差。隨機(jī)誤差：由許多獨(dú)立因素的微量變化綜合的結(jié)果，其誤差大小和方向隨機(jī)變化，表面看來(lái)無(wú)規(guī)律，但隨著測(cè)量次數(shù)的增加和測(cè)量值的增多，它將服從一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，多數(shù)隨機(jī)誤差呈正態(tài)分布。系統(tǒng)誤差：大小和方向在測(cè)