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文檔簡介
1、單元二單元二 機電一體化機械技術機電一體化機械技術 A.教學目標教學目標 B.引言引言 2. 1概述概述 2. 2機械傳動機構機械傳動機構 2. 3機械導向結構機械導向結構 2. 4機械的支承結構機械的支承結構 2. 5機械執(zhí)行機構機械執(zhí)行機構 小結小結A.教學目標教學目標1.了解機電一體化系統(tǒng)的功能組成、構成要素、機械執(zhí)行機構2.掌握機電一體化系統(tǒng)的機械傳動機構、機械支承結構3.重點掌握機電一體化系統(tǒng)的機械運動要求、螺旋傳動、機械導向結構和支承件的設計原則下一頁 返回B.引言引言 本單元主要從機械傳動機構、機械導向結構、機械支承結構、機械執(zhí)行機構四個方面介紹機電一體化設備中常用的的機械傳動系
2、統(tǒng),再通過項目工程“MPS模塊化生產加工系統(tǒng)”進行實訓,讓學生掌握四大機構工作原理,加深對知識的理解。上一頁 下一頁 返回2. 1概述概述 機械是由機械零件組成的,能夠傳遞運動并完成某些有效工機械是由機械零件組成的,能夠傳遞運動并完成某些有效工作的裝置。機械由輸入部分、轉換部分、傳動部分、輸出部作的裝置。機械由輸入部分、轉換部分、傳動部分、輸出部分及安裝固定部分等組成。通用的傳遞運動的機械零件有齒分及安裝固定部分等組成。通用的傳遞運動的機械零件有齒輪、齒條、蝸輪、蝸桿、帶、帶輪、曲柄和凸輪等。兩個零輪、齒條、蝸輪、蝸桿、帶、帶輪、曲柄和凸輪等。兩個零件互相接觸并相對運動,就形成了運動副,由若干
3、運動副組件互相接觸并相對運動,就形成了運動副,由若干運動副組成的具有確定運動的裝置稱為機構。就傳動而言,機構就是成的具有確定運動的裝置稱為機構。就傳動而言,機構就是傳動鏈,從系統(tǒng)動力學方面來考慮,傳動鏈越短越好,這有傳動鏈,從系統(tǒng)動力學方面來考慮,傳動鏈越短越好,這有利于實現系統(tǒng)整體最佳目標。在必須保留一定的傳動件時,利于實現系統(tǒng)整體最佳目標。在必須保留一定的傳動件時,在滿足強度和剛度的前提下,應力求傳動件在滿足強度和剛度的前提下,應力求傳動件“輕、薄、細、輕、薄、細、小巧小巧”,這就要求采用特種材料和特種加工工藝。,這就要求采用特種材料和特種加工工藝。下一頁 返回2. 1概述概述2.1.1機
4、械運動與機構機械運動與機構 把某一物體看作一個質點時,其運動可以分為平面運動、把某一物體看作一個質點時,其運動可以分為平面運動、螺旋運動、球面運動等。平面運動是指與某一平面平行移動螺旋運動、球面運動等。平面運動是指與某一平面平行移動的運動,包括旋轉運動和線運動。旋轉運動是指以平面為軸,的運動,包括旋轉運動和線運動。旋轉運動是指以平面為軸,并與該平面軸保持一定距離的平面運動并與該平面軸保持一定距離的平面運動;線運動是指在平面上線運動是指在平面上沿直線或曲線移動的運動,前者稱為直線運動,后者稱為曲沿直線或曲線移動的運動,前者稱為直線運動,后者稱為曲線運動。螺旋運動是指物體在圍繞某一軸線做旋轉運動的
5、同線運動。螺旋運動是指物體在圍繞某一軸線做旋轉運動的同時,還沿著該軸線做直線運動。時,還沿著該軸線做直線運動。上一頁 下一頁 返回2. 1概述概述球面運動是指物體在與圓心保持一定距離的球面上移動的運球面運動是指物體在與圓心保持一定距離的球面上移動的運動。物體當其不受外力作用時,在平面上將處于靜止狀態(tài)或動。物體當其不受外力作用時,在平面上將處于靜止狀態(tài)或勻速運動勻速運動;在外力作用下,物體將會產生加速度。根據所施外在外力作用下,物體將會產生加速度。根據所施外力的不同,物體的運動可分為等速運動、不等速運動和間歇力的不同,物體的運動可分為等速運動、不等速運動和間歇運動等。等速運動可分為單方向運動和往
6、復運動,而加速運運動等。等速運動可分為單方向運動和往復運動,而加速運動就是一種不等速運動,間歇運動則是指每隔一定時間自行動就是一種不等速運動,間歇運動則是指每隔一定時間自行停止的運動。停止的運動。 機電一體化產品的運動包括沿特定軸旋轉的旋轉運動、沿規(guī)機電一體化產品的運動包括沿特定軸旋轉的旋轉運動、沿規(guī)定直線的直線運動以及平面運動等,比如機器人和數控機床定直線的直線運動以及平面運動等,比如機器人和數控機床等。一臺機械要由若干零件組成,在構成機械的各種部件中等。一臺機械要由若干零件組成,在構成機械的各種部件中使用了各種通用的零件,就是所謂的機械零件。使用了各種通用的零件,就是所謂的機械零件。上一頁
7、 下一頁 返回2. 1概述概述具有代表性的主要機械零件可分為緊固零件、傳動零件和支具有代表性的主要機械零件可分為緊固零件、傳動零件和支撐零件。多種機械零件的有機組合就構成了機構。當機構中撐零件。多種機械零件的有機組合就構成了機構。當機構中的一個零件產生運動時,機構中的其他零件將對應產生一定的一個零件產生運動時,機構中的其他零件將對應產生一定的運動。連桿機構、凸輪機構、間歇機構是機械中最常用的的運動。連桿機構、凸輪機構、間歇機構是機械中最常用的三種機構。牛頭刨床就是利用連桿機構原理把作旋轉運動的三種機構。牛頭刨床就是利用連桿機構原理把作旋轉運動的擺桿曲柄機構變換成做往復直線運動的滑塊曲柄機構來進
8、行擺桿曲柄機構變換成做往復直線運動的滑塊曲柄機構來進行刨削的。汽車發(fā)動機則是利用凸輪機構的不同形狀來改變直刨削的。汽車發(fā)動機則是利用凸輪機構的不同形狀來改變直線運動的行程,從而來提高燃燒效率的控制。裝配生產線的線運動的行程,從而來提高燃燒效率的控制。裝配生產線的間歇運動以及旋轉平臺的分度則靠的是利用間歇機構把原軸間歇運動以及旋轉平臺的分度則靠的是利用間歇機構把原軸的連續(xù)旋轉運動斷續(xù)地傳遞到從軸,使從軸實現間歇性的往的連續(xù)旋轉運動斷續(xù)地傳遞到從軸,使從軸實現間歇性的往復運動。復運動。上一頁 下一頁 返回2. 1概述概述2. 1. 2機電一體化中的機械系統(tǒng)及其基本機電一體化中的機械系統(tǒng)及其基本要求
9、要求 機電一體化系統(tǒng)的機械結構主要包括執(zhí)行機構、傳動機構機電一體化系統(tǒng)的機械結構主要包括執(zhí)行機構、傳動機構和支承部件。在機械系統(tǒng)設計時,除考慮一般機械設計要求和支承部件。在機械系統(tǒng)設計時,除考慮一般機械設計要求外,還必須考慮機械結構因素與整個伺服系統(tǒng)的性能參數、外,還必須考慮機械結構因素與整個伺服系統(tǒng)的性能參數、電氣參數的匹配,以獲得良好的伺服性能。概括地講,機電電氣參數的匹配,以獲得良好的伺服性能。概括地講,機電一體化機械系統(tǒng)應主要包括如下三大部分機構。一體化機械系統(tǒng)應主要包括如下三大部分機構。上一頁 下一頁 返回2. 1概述概述 1.傳動機構傳動機構 機電一體化機械系統(tǒng)中的傳動機構不僅僅是
10、轉速和轉矩的機電一體化機械系統(tǒng)中的傳動機構不僅僅是轉速和轉矩的變換器,而且已成為伺服系統(tǒng)的一部分,它要根據伺服控制變換器,而且已成為伺服系統(tǒng)的一部分,它要根據伺服控制的要求進行選擇設計,以滿足整個機械系統(tǒng)良好的伺服性能。的要求進行選擇設計,以滿足整個機械系統(tǒng)良好的伺服性能。因此傳動機構除了要滿足傳動精度的要求,而且還要滿足小因此傳動機構除了要滿足傳動精度的要求,而且還要滿足小型、輕量、高速、低噪聲和高可靠性的要求。型、輕量、高速、低噪聲和高可靠性的要求。 2.導向及支承機構導向及支承機構 導向及支承機構的作用是對機械結構保證一個良好導向和導向及支承機構的作用是對機械結構保證一個良好導向和支承性
11、能,為機械系統(tǒng)中各運動裝置能安全、準確地完成其支承性能,為機械系統(tǒng)中各運動裝置能安全、準確地完成其特定方向的運動提供保障,一般指導軌、軸承等。特定方向的運動提供保障,一般指導軌、軸承等。上一頁 下一頁 返回2. 1概述概述 3.執(zhí)行機構執(zhí)行機構 執(zhí)行機構是用以完成操作任務的直接裝置。執(zhí)行機構根據執(zhí)行機構是用以完成操作任務的直接裝置。執(zhí)行機構根據操作指令的要求在動力源的帶動下,完成預定的操作。一般操作指令的要求在動力源的帶動下,完成預定的操作。一般要求它具有較高的靈敏度、精確度,良好的重復性和可靠性要求它具有較高的靈敏度、精確度,良好的重復性和可靠性由于計算機的強大功能,使傳統(tǒng)作為動力源的電動機
12、發(fā)展為由于計算機的強大功能,使傳統(tǒng)作為動力源的電動機發(fā)展為具有動力、變速與執(zhí)行等多重功能的伺服電動機,從而大大具有動力、變速與執(zhí)行等多重功能的伺服電動機,從而大大地簡化了傳動和執(zhí)行機構。地簡化了傳動和執(zhí)行機構。 除以上三部分外,機電一體化系統(tǒng)的機械部分通常還包括除以上三部分外,機電一體化系統(tǒng)的機械部分通常還包括機座、支架、殼體等。機座、支架、殼體等。上一頁 下一頁 返回2. 1概述概述 傳統(tǒng)機械系統(tǒng)一般是由動力件、傳動件、執(zhí)行件三部分加上傳統(tǒng)機械系統(tǒng)一般是由動力件、傳動件、執(zhí)行件三部分加上電氣、液壓和機械控制等部分組成,而機電一體化中的機械電氣、液壓和機械控制等部分組成,而機電一體化中的機械系
13、統(tǒng)是由計算機協調和控制的,用于完成包括機械力、運動系統(tǒng)是由計算機協調和控制的,用于完成包括機械力、運動和能量流等動力學任務的機械和和能量流等動力學任務的機械和(或或)機電部件相互聯系的系機電部件相互聯系的系統(tǒng)組成。其核心是由計算機控制的,包括機、電、液、光、統(tǒng)組成。其核心是由計算機控制的,包括機、電、液、光、磁等技術的伺服系統(tǒng)。這就對執(zhí)行器提出了更高的要求,存磁等技術的伺服系統(tǒng)。這就對執(zhí)行器提出了更高的要求,存在機械裝置、執(zhí)行器及驅動器之間的協調與匹配問題。在機械裝置、執(zhí)行器及驅動器之間的協調與匹配問題。 從總體上講,機電一體化中的機械系統(tǒng)除了滿足一般機械從總體上講,機電一體化中的機械系統(tǒng)除了
14、滿足一般機械設計的要求外,還必須滿足以下幾種特殊要求。設計的要求外,還必須滿足以下幾種特殊要求。上一頁 下一頁 返回2. 1概述概述 1.高精度高精度 精度是機電一體化產品的重要性能指標,對其機械系統(tǒng)設精度是機電一體化產品的重要性能指標,對其機械系統(tǒng)設計主要是執(zhí)行機構的位置精度,其中包括結構變形、軸系誤計主要是執(zhí)行機構的位置精度,其中包括結構變形、軸系誤差和傳動誤差,另外還要考慮溫度變化的影響。差和傳動誤差,另外還要考慮溫度變化的影響。 2.小慣量小慣量 傳動件本身的轉動慣量會影響系統(tǒng)的響應速度及系統(tǒng)的穩(wěn)傳動件本身的轉動慣量會影響系統(tǒng)的響應速度及系統(tǒng)的穩(wěn)定性。大慣量會使機械負載增大、系統(tǒng)響應速
15、度變慢、靈敏定性。大慣量會使機械負載增大、系統(tǒng)響應速度變慢、靈敏度降低,使系統(tǒng)固有頻率下降,容易產生諧振度降低,使系統(tǒng)固有頻率下降,容易產生諧振;使電氣驅動部使電氣驅動部分的諧振頻率變低,阻尼增大。反之,小慣量則可使控制系分的諧振頻率變低,阻尼增大。反之,小慣量則可使控制系統(tǒng)的帶寬做得比較寬,快速性比較好、精度比較高,同時還統(tǒng)的帶寬做得比較寬,快速性比較好、精度比較高,同時還有利于減小用于克服慣性載荷的伺服電機的功率,提高整個有利于減小用于克服慣性載荷的伺服電機的功率,提高整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性、動態(tài)響應和精度。系統(tǒng)的穩(wěn)定性、動態(tài)響應和精度。上一頁 下一頁 返回2. 1概述概述 3.大剛度大剛度 機
16、電一體化機械系統(tǒng)要有足夠的剛度,彈性變形要限制在機電一體化機械系統(tǒng)要有足夠的剛度,彈性變形要限制在一定范圍之內。彈性變形不僅影響系統(tǒng)精度,而且影響系統(tǒng)一定范圍之內。彈性變形不僅影響系統(tǒng)精度,而且影響系統(tǒng)結構的固有頻率、控制系統(tǒng)的帶寬和動態(tài)性能結構的固有頻率、控制系統(tǒng)的帶寬和動態(tài)性能 機電一體化機械系統(tǒng)設計一樣有傳動設計和結構設計部分,機電一體化機械系統(tǒng)設計一樣有傳動設計和結構設計部分,只是由于機電一體化的特征決定了在機械系統(tǒng)設計過程中有只是由于機電一體化的特征決定了在機械系統(tǒng)設計過程中有它自身的特點。它自身的特點。 (1)機械傳動設計的特點。機械傳動設計的任務是把動力機機械傳動設計的特點。機械
17、傳動設計的任務是把動力機產生的機械能傳遞到執(zhí)行機構上去,機電一體化系統(tǒng)中機械產生的機械能傳遞到執(zhí)行機構上去,機電一體化系統(tǒng)中機械傳動系統(tǒng)的設計就是面向機電伺服系統(tǒng)的伺服機械傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng)的設計就是面向機電伺服系統(tǒng)的伺服機械傳動系統(tǒng)設計。設計。上一頁 下一頁 返回2. 1概述概述根據機電有機結合的原則,機電一體化系統(tǒng)中采用了調速范根據機電有機結合的原則,機電一體化系統(tǒng)中采用了調速范圍大、可無級調速的控制電機,從而節(jié)省了大量用于進行變圍大、可無級調速的控制電機,從而節(jié)省了大量用于進行變速和換向的齒輪、軸承和軸類零件,減少了產生誤差的環(huán)節(jié),速和換向的齒輪、軸承和軸類零件,減少了產生誤差的環(huán)節(jié),提高
18、了傳動效率,因此使機械傳動設計也得到了簡化,機械提高了傳動效率,因此使機械傳動設計也得到了簡化,機械傳動方式也由傳統(tǒng)的串聯和并聯方式的傳動方式傳動方式也由傳統(tǒng)的串聯和并聯方式的傳動方式(即每一個機即每一個機械傳動都由單獨的控制電機、傳動機構和執(zhí)行機構組成的子械傳動都由單獨的控制電機、傳動機構和執(zhí)行機構組成的子系統(tǒng)來完成系統(tǒng)來完成)變?yōu)楦鱾€運動之間的傳動關系由計算機來統(tǒng)一協變?yōu)楦鱾€運動之間的傳動關系由計算機來統(tǒng)一協調和控制。因此機電一體化機械傳動系統(tǒng)具有傳動鏈短、傳調和控制。因此機電一體化機械傳動系統(tǒng)具有傳動鏈短、傳動慣量小、線性傳遞、無間隙傳遞等設計特點。動慣量小、線性傳遞、無間隙傳遞等設計特
19、點。上一頁 下一頁 返回2. 1概述概述 (2)機械結構設計的特點。機電一體化的機械結構屬于傳統(tǒng)機機械結構設計的特點。機電一體化的機械結構屬于傳統(tǒng)機械技術的范疇,在滿足伺服系統(tǒng)對其穩(wěn)、準、快要求的前提械技術的范疇,在滿足伺服系統(tǒng)對其穩(wěn)、準、快要求的前提下,從整體上說應逐步向精密化、高速化、小型化和輕量化下,從整體上說應逐步向精密化、高速化、小型化和輕量化的方向發(fā)展。因此在進行結構設計時應綜合考慮各個零部件的方向發(fā)展。因此在進行結構設計時應綜合考慮各個零部件的制造、安裝精度,結構剛度,穩(wěn)定性以及動作的靈敏性和的制造、安裝精度,結構剛度,穩(wěn)定性以及動作的靈敏性和易控性。對具體零部件的設計提出了更高
20、、更嚴的要求。例易控性。對具體零部件的設計提出了更高、更嚴的要求。例如,采用合理的截面形狀和尺寸如,采用合理的截面形狀和尺寸;采用新材料和鋼板焊接結構采用新材料和鋼板焊接結構來提高支承件的靜剛度。來提高支承件的靜剛度。上一頁返回2. 2機械傳動機構機械傳動機構 機電一體化機械系統(tǒng)應具有良好的伺服性能,從而要求傳動機電一體化機械系統(tǒng)應具有良好的伺服性能,從而要求傳動機構滿足以下幾個方面機構滿足以下幾個方面:轉動慣量小、剛度大、阻尼合適,此轉動慣量小、剛度大、阻尼合適,此外還要求摩擦小、抗振性好、間隙小,特別是其動態(tài)特性與外還要求摩擦小、抗振性好、間隙小,特別是其動態(tài)特性與伺服電動機等其他環(huán)節(jié)的動
21、態(tài)特性相匹配。伺服電動機等其他環(huán)節(jié)的動態(tài)特性相匹配。 常用的機械傳動部件有齒輪傳動、帶傳動、鏈傳動、螺旋傳常用的機械傳動部件有齒輪傳動、帶傳動、鏈傳動、螺旋傳動以及各種非線性傳動部件等。其主要功能是傳遞轉矩和轉動以及各種非線性傳動部件等。其主要功能是傳遞轉矩和轉速。因此,它實質上是一種轉矩、轉速變換器。速。因此,它實質上是一種轉矩、轉速變換器。下一頁 返回2. 2機械傳動機構機械傳動機構2. 2. 1齒輪傳動齒輪傳動 齒輪傳動是應用非常廣泛的一種機械傳動,各種機床中傳齒輪傳動是應用非常廣泛的一種機械傳動,各種機床中傳動裝置幾乎都離不開齒輪傳動。在數控機床伺服進給系統(tǒng)中動裝置幾乎都離不開齒輪傳動
22、。在數控機床伺服進給系統(tǒng)中采用齒輪傳動裝置的目的有兩個采用齒輪傳動裝置的目的有兩個:一是將高轉速低轉矩的伺服一是將高轉速低轉矩的伺服電機電機(如步進電機、直流或交流伺服電機等如步進電機、直流或交流伺服電機等)的輸出,改變?yōu)榈妮敵?,改變?yōu)榈娃D速大轉矩的執(zhí)行件的輸出低轉速大轉矩的執(zhí)行件的輸出;二是使?jié)L珠絲杠和工作臺的轉二是使?jié)L珠絲杠和工作臺的轉動慣量在系統(tǒng)中占有較小的比重。此外,對開環(huán)系統(tǒng)還可以動慣量在系統(tǒng)中占有較小的比重。此外,對開環(huán)系統(tǒng)還可以保證所要求的精度。保證所要求的精度。上一頁 下一頁 返回2. 2機械傳動機構機械傳動機構提高傳動精度的結構措施有以下幾種。提高傳動精度的結構措施有以下幾種
23、。適當提高零部件本身的精度。適當提高零部件本身的精度。合理設計傳動鏈,減少零部件制造、裝配誤差對傳動精度合理設計傳動鏈,減少零部件制造、裝配誤差對傳動精度的影響。首先,合理選擇傳動形式的影響。首先,合理選擇傳動形式;其次,合理確定級數和分其次,合理確定級數和分配各級傳動比配各級傳動比;最后,合理布置傳動鏈最后,合理布置傳動鏈采用消隙機構,以減少或消除空程采用消隙機構,以減少或消除空程由于數控設備進給系統(tǒng)經常處于自動變向狀態(tài),反向時如果由于數控設備進給系統(tǒng)經常處于自動變向狀態(tài),反向時如果驅動鏈中的齒輪等傳動副存在間隙,就會使進給運動的反向驅動鏈中的齒輪等傳動副存在間隙,就會使進給運動的反向滯后于
24、指令信號,從而影響其驅動精度。因此必須采取措施滯后于指令信號,從而影響其驅動精度。因此必須采取措施消除齒輪傳動中的間隙,以提高數控設備進給系統(tǒng)的驅動精消除齒輪傳動中的間隙,以提高數控設備進給系統(tǒng)的驅動精度。度。上一頁 下一頁 返回2. 2機械傳動機構機械傳動機構 由于齒輪在制造中不可能達到理想齒面的要求,總是存在著由于齒輪在制造中不可能達到理想齒面的要求,總是存在著一定的誤差,因此兩個嚙合著的齒輪,總應有微量的齒側隙一定的誤差,因此兩個嚙合著的齒輪,總應有微量的齒側隙才能使齒輪正常地工作。以下介紹的幾種消除齒輪傳動中側才能使齒輪正常地工作。以下介紹的幾種消除齒輪傳動中側隙的措施,都是在實踐中行
25、之有效的。隙的措施,都是在實踐中行之有效的。 1.圓柱齒輪傳動圓柱齒輪傳動 (1)偏心軸套調整法。圖偏心軸套調整法。圖2-1所示為簡單的偏心軸套式消隙結所示為簡單的偏心軸套式消隙結構。電機構。電機1是通過偏心軸套是通過偏心軸套2裝到殼體上,通過轉動偏心軸套裝到殼體上,通過轉動偏心軸套的轉角,就能夠方便地調整兩嚙合齒輪的中心距,從而消除的轉角,就能夠方便地調整兩嚙合齒輪的中心距,從而消除了圓柱齒輪正、反轉時的齒側隙。了圓柱齒輪正、反轉時的齒側隙。上一頁 下一頁 返回2. 2機械傳動機構機械傳動機構 (2)錐度齒輪調整法。圖錐度齒輪調整法。圖2-2是用帶有錐度的齒輪來消除間隙是用帶有錐度的齒輪來消
26、除間隙的機構。在加工齒輪的機構。在加工齒輪1和和2時,將假想的分度圓柱面改變成帶時,將假想的分度圓柱面改變成帶有小錐度的圓錐面,使其齒厚在齒輪的軸向稍有變化有小錐度的圓錐面,使其齒厚在齒輪的軸向稍有變化(其外形其外形類似于插齒刀類似于插齒刀)。裝配時只要改變墊片。裝配時只要改變墊片3的厚度就能調整兩個的厚度就能調整兩個齒輪的軸向相對位置,從而消除了齒側間隙。但如增大圓錐齒輪的軸向相對位置,從而消除了齒側間隙。但如增大圓錐面的角度,則將使嚙合條件惡化。以上兩種方法的特點是結面的角度,則將使嚙合條件惡化。以上兩種方法的特點是結構簡單,但齒側隙調整后不能自動補償。構簡單,但齒側隙調整后不能自動補償。
27、上一頁 下一頁 返回2. 2機械傳動機構機械傳動機構 (3)雙向薄齒輪錯齒調整法。采用這種消除齒側隙的一對嚙合雙向薄齒輪錯齒調整法。采用這種消除齒側隙的一對嚙合齒輪中,其中一個是寬齒輪,另一個由兩相同齒數的薄片齒齒輪中,其中一個是寬齒輪,另一個由兩相同齒數的薄片齒輪套裝而成,兩薄片齒輪可相對回轉。裝配后,應使一個薄輪套裝而成,兩薄片齒輪可相對回轉。裝配后,應使一個薄片齒輪的齒左側和另一個薄片齒輪的齒右側分別緊貼在寬齒片齒輪的齒左側和另一個薄片齒輪的齒右側分別緊貼在寬齒輪的齒槽左、右兩側,這樣錯齒后就消除了齒側隙,反向時輪的齒槽左、右兩側,這樣錯齒后就消除了齒側隙,反向時不會出現死區(qū)。圖不會出現
28、死區(qū)。圖2-3為圓柱薄片齒輪可調拉簧錯齒調整結構。為圓柱薄片齒輪可調拉簧錯齒調整結構。上一頁 下一頁 返回2. 2機械傳動機構機械傳動機構在兩個薄片齒輪在兩個薄片齒輪1和和2的端面均勻分布著四個螺孔,分別裝上的端面均勻分布著四個螺孔,分別裝上凸耳凸耳3和和8齒輪齒輪1的端面還有另外四個通孔,凸耳的端面還有另外四個通孔,凸耳8可以在其中可以在其中穿過。彈簧穿過。彈簧4的兩端分別鉤在凸耳的兩端分別鉤在凸耳3和調整螺釘和調整螺釘7上,通過螺母上,通過螺母5調節(jié)彈簧調節(jié)彈簧4的拉力,調節(jié)完畢用螺母的拉力,調節(jié)完畢用螺母6鎖緊。彈簧的拉力使薄鎖緊。彈簧的拉力使薄片齒輪錯位,即兩個薄片齒輪的左右齒面分別緊
29、貼在寬齒輪片齒輪錯位,即兩個薄片齒輪的左右齒面分別緊貼在寬齒輪齒槽的左右齒面上,從而消除了齒側間隙齒槽的左右齒面上,從而消除了齒側間隙2.抖齒輪傳動。抖齒輪傳動。斜齒輪傳動齒側隙的消除方法基本上與上述錯齒調整法相同,斜齒輪傳動齒側隙的消除方法基本上與上述錯齒調整法相同,也是用兩個薄片齒輪和一個寬齒輪嚙合,只是在兩個薄片斜也是用兩個薄片齒輪和一個寬齒輪嚙合,只是在兩個薄片斜齒輪的中間隔開一小段距離,這樣它的螺旋線便錯開了。齒輪的中間隔開一小段距離,這樣它的螺旋線便錯開了。上一頁 下一頁 返回2. 2機械傳動機構機械傳動機構圖圖2-4是墊片錯齒調整法,薄片齒輪由平鍵和軸連接,互相不是墊片錯齒調整法
30、,薄片齒輪由平鍵和軸連接,互相不能相對回轉。斜齒輪能相對回轉。斜齒輪1和和2的齒形拼裝在一起加工。裝配時,的齒形拼裝在一起加工。裝配時,將墊片厚度增加或減少將墊片厚度增加或減少t,然后再用螺母擰緊。這時兩齒輪,然后再用螺母擰緊。這時兩齒輪的螺旋線就產生了錯位,其左右兩齒面分別與寬齒輪的齒面的螺旋線就產生了錯位,其左右兩齒面分別與寬齒輪的齒面貼緊,從而消除了間隙。墊片厚度的增減量貼緊,從而消除了間隙。墊片厚度的增減量t =cosB;其中其中為齒側間隙,月為斜齒輪的螺旋角。為齒側間隙,月為斜齒輪的螺旋角。 墊片的厚度通常由試測法確定,一般要經過幾次修磨才能墊片的厚度通常由試測法確定,一般要經過幾次
31、修磨才能調整好,因而調整較費時,且齒側隙不能自動補償。調整好,因而調整較費時,且齒側隙不能自動補償。 圖圖2-5是軸向壓簧錯齒調整法,其特點是齒側隙可以自動補是軸向壓簧錯齒調整法,其特點是齒側隙可以自動補償,但軸向尺寸較大,結構不緊湊。償,但軸向尺寸較大,結構不緊湊。上一頁 下一頁 返回2. 2機械傳動機構機械傳動機構2. 2. 2帶傳動帶傳動 1.普通帶傳動普通帶傳動 帶傳動是利用張緊在帶輪上的帶,靠它們之間的摩擦或嚙帶傳動是利用張緊在帶輪上的帶,靠它們之間的摩擦或嚙合,在兩軸合,在兩軸(或多軸或多軸)間傳遞運動或動力,見圖間傳遞運動或動力,見圖2-6。根據傳動。根據傳動原理不同,帶傳動可分
32、為摩擦型和嚙合型兩大類,常見的是原理不同,帶傳動可分為摩擦型和嚙合型兩大類,常見的是摩擦帶傳動。摩擦帶傳動根據帶的截面形狀分為平帶、摩擦帶傳動。摩擦帶傳動根據帶的截面形狀分為平帶、V帶、帶、多楔帶和圓帶等多楔帶和圓帶等 靠摩擦工作的帶傳動,其優(yōu)點是靠摩擦工作的帶傳動,其優(yōu)點是:因帶是彈性體,能緩和因帶是彈性體,能緩和載荷沖擊,運行平穩(wěn)無噪聲載荷沖擊,運行平穩(wěn)無噪聲;過載時將引起帶在帶輪上打滑,過載時將引起帶在帶輪上打滑,因而可防止其他零件損壞因而可防止其他零件損壞;制造和安裝精度不像嚙合傳動那制造和安裝精度不像嚙合傳動那樣嚴格樣嚴格;可增加帶長以適應中心距較大的工作條件可增加帶長以適應中心距較
33、大的工作條件(可達巧可達巧m)。上一頁 下一頁 返回2. 2機械傳動機構機械傳動機構其缺點是其缺點是:帶與帶輪的彈性滑動使傳動比不準確,效率較低,帶與帶輪的彈性滑動使傳動比不準確,效率較低,壽命較短壽命較短;傳遞同樣大的圓周力時,外廓尺寸和軸上的壓力傳遞同樣大的圓周力時,外廓尺寸和軸上的壓力都比嚙合傳動大都比嚙合傳動大;不宜用于高溫、易燃等場合。不宜用于高溫、易燃等場合。 由于傳動帶的材料不是完全的彈性體,因此帶在工作一段時由于傳動帶的材料不是完全的彈性體,因此帶在工作一段時間后會發(fā)生伸長而松弛,張緊力降低。因此,帶傳動應設置間后會發(fā)生伸長而松弛,張緊力降低。因此,帶傳動應設置張緊裝置,以保持
34、正常工作。常用的張緊裝置有三種。張緊裝置,以保持正常工作。常用的張緊裝置有三種。 上一頁 下一頁 返回2. 2機械傳動機構機械傳動機構(1)定期張緊裝置定期張緊裝置:調節(jié)中心距使帶重新張緊。如圖調節(jié)中心距使帶重新張緊。如圖2-7 ( a)所示,所示,為一移動定期張緊裝置。將裝有帶輪的電動機安裝在滑軌為一移動定期張緊裝置。將裝有帶輪的電動機安裝在滑軌1上,上,需調節(jié)帶的拉力時,松開螺母需調節(jié)帶的拉力時,松開螺母2,旋轉調節(jié)螺釘改變電動機位,旋轉調節(jié)螺釘改變電動機位置,然后固定。這種裝置適合兩軸處于水平或傾斜不大的傳置,然后固定。這種裝置適合兩軸處于水平或傾斜不大的傳動。圖動。圖2-7(b)為擺動
35、架和調節(jié)螺桿定期張緊裝置。將裝有帶輪為擺動架和調節(jié)螺桿定期張緊裝置。將裝有帶輪的電動機固定在可以擺動的機座上,通過機座繞一定軸旋轉的電動機固定在可以擺動的機座上,通過機座繞一定軸旋轉使帶張緊。這種裝置適合垂直的或接近垂直的傳動。使帶張緊。這種裝置適合垂直的或接近垂直的傳動。上一頁 下一頁 返回2. 2機械傳動機構機械傳動機構 (2)自動張緊裝置自動張緊裝置:常用于中小功率的傳動。圖常用于中小功率的傳動。圖2-8所示是將裝所示是將裝有帶輪的電動機安裝在擺架上,而利用電動機和擺架的重量,有帶輪的電動機安裝在擺架上,而利用電動機和擺架的重量,自動保持張緊力。自動保持張緊力。 (3)使用張緊輪的張緊裝
36、置使用張緊輪的張緊裝置:當中心距不能調節(jié)時,可使用張當中心距不能調節(jié)時,可使用張緊輪把帶張緊,如圖緊輪把帶張緊,如圖2-9所示。張緊輪一般應安裝在松邊內側,所示。張緊輪一般應安裝在松邊內側,使帶只受單向彎曲,以減少壽命的損失使帶只受單向彎曲,以減少壽命的損失;同時張緊輪還應盡量同時張緊輪還應盡量靠近大帶輪,以減少對包角的影響。張緊輪的使用會降低帶靠近大帶輪,以減少對包角的影響。張緊輪的使用會降低帶輪的傳動能力,在設計時應適當考慮。輪的傳動能力,在設計時應適當考慮。上一頁 下一頁 返回2. 2機械傳動機構機械傳動機構2.同步齒形帶傳動同步齒形帶傳動同步齒形帶傳動,是一種新型的帶傳動,如圖同步齒形
37、帶傳動,是一種新型的帶傳動,如圖2-10所示,它所示,它利用齒形帶的齒形與帶輪的輪齒依次相嚙合傳動運動和動力,利用齒形帶的齒形與帶輪的輪齒依次相嚙合傳動運動和動力,因而兼有帶傳動、齒輪傳動及鏈傳動的優(yōu)點,即無相對滑動,因而兼有帶傳動、齒輪傳動及鏈傳動的優(yōu)點,即無相對滑動,平均傳動比準確,傳動精度高,而且齒形帶的強度高、厚度平均傳動比準確,傳動精度高,而且齒形帶的強度高、厚度小、質量輕,故可用于高速傳動小、質量輕,故可用于高速傳動;齒形帶無需特別張緊,故作齒形帶無需特別張緊,故作用在軸和軸承等上的載荷小,傳動效率高,在數控機床上亦用在軸和軸承等上的載荷小,傳動效率高,在數控機床上亦有應用。有應用
38、。上一頁 下一頁 返回2. 2機械傳動機構機械傳動機構2. 2. 3齒輪齒條傳動機構齒輪齒條傳動機構在機電一體化產品中,對于大行程傳動機構往往采用齒輪齒在機電一體化產品中,對于大行程傳動機構往往采用齒輪齒條傳動,因為其剛度、精度和工作性能不會因行程增大而明條傳動,因為其剛度、精度和工作性能不會因行程增大而明顯降低,但它與其他齒輪傳動一樣也存在齒側間隙,應采取顯降低,但它與其他齒輪傳動一樣也存在齒側間隙,應采取消隙措施。消隙措施。當傳動負載小時,可采用雙片薄齒輪錯齒調整法,使兩片薄當傳動負載小時,可采用雙片薄齒輪錯齒調整法,使兩片薄齒輪的齒側分別緊貼齒條的齒槽兩相應側面,以消除齒側間齒輪的齒側分
39、別緊貼齒條的齒槽兩相應側面,以消除齒側間隙。隙。上一頁 下一頁 返回2. 2機械傳動機構機械傳動機構 當傳動負載大時,可采用雙齒輪調整法。如圖當傳動負載大時,可采用雙齒輪調整法。如圖2-11所示,小所示,小齒輪齒輪1, 6分別與齒條分別與齒條7嚙合,與小齒輪嚙合,與小齒輪1, 6同軸的大齒輪同軸的大齒輪2, 5分分別與齒輪別與齒輪3嚙合,通過預載裝置嚙合,通過預載裝置4向齒輪向齒輪3上預加負載,使大齒上預加負載,使大齒輪輪2, 5同時向兩個相反方向轉動,從而帶動小齒輪同時向兩個相反方向轉動,從而帶動小齒輪1, 6轉動,轉動,其齒便分別緊貼在齒條其齒便分別緊貼在齒條7上齒槽的左、右側,消除了齒側
40、間隙。上齒槽的左、右側,消除了齒側間隙。上一頁 下一頁 返回2. 2機械傳動機構機械傳動機構2. 2. 4螺旋傳動螺旋傳動 螺旋傳動是機電一體化系統(tǒng)中常用的一種傳動形式,根據螺旋傳動是機電一體化系統(tǒng)中常用的一種傳動形式,根據螺旋傳動的運動方式可以分為兩大類螺旋傳動的運動方式可以分為兩大類:一類是滑動摩擦式螺旋一類是滑動摩擦式螺旋傳動,它是將聯結件的旋轉運動轉化為被執(zhí)行機構的直線運傳動,它是將聯結件的旋轉運動轉化為被執(zhí)行機構的直線運動,如機床的絲杠和與工作臺連接的螺母動,如機床的絲杠和與工作臺連接的螺母;另一類是滾動摩擦另一類是滾動摩擦式螺旋傳動,它是將滑動摩擦轉換為滾動摩擦,完成旋轉運式螺旋傳
41、動,它是將滑動摩擦轉換為滾動摩擦,完成旋轉運動,例如滾珠絲杠螺母副。動,例如滾珠絲杠螺母副。 1.滑動螺旋傳動滑動螺旋傳動 螺旋傳動是機電一體化系統(tǒng)中常用的一種傳動形式。它是螺旋傳動是機電一體化系統(tǒng)中常用的一種傳動形式。它是利用螺桿與螺母的相對運動,將旋轉運動變?yōu)橹本€運動。滑利用螺桿與螺母的相對運動,將旋轉運動變?yōu)橹本€運動?;瑒勇菪齻鲃泳哂袀鲃颖却?、驅動負載能力強和自鎖等特點。動螺旋傳動具有傳動比大、驅動負載能力強和自鎖等特點。主要特點參考表主要特點參考表2-1。上一頁 下一頁 返回2. 2機械傳動機構機械傳動機構 (1)滑動螺旋傳動的形式及應用滑動螺旋傳動的形式及應用 螺母固定,螺桿轉動并移
42、動。如圖螺母固定,螺桿轉動并移動。如圖2-12 (a)所示,這種傳所示,這種傳動形式的螺母本身就起著支承作用,從而簡化了結構,消除動形式的螺母本身就起著支承作用,從而簡化了結構,消除了螺桿與軸承之間可能產生的軸向竄動,容易獲得較高的傳了螺桿與軸承之間可能產生的軸向竄動,容易獲得較高的傳動精度。缺點是所占軸向尺寸較大動精度。缺點是所占軸向尺寸較大(螺桿行程的兩倍加上螺母螺桿行程的兩倍加上螺母高度高度),剛性較差。因此僅適用于行程短的情況。,剛性較差。因此僅適用于行程短的情況。 螺桿轉動,螺母移動。如圖螺桿轉動,螺母移動。如圖2-12 (b)所示,這種傳動形式所示,這種傳動形式的特點是結構緊湊的特
43、點是結構緊湊(所占軸向尺寸取決于螺母高度及行程大所占軸向尺寸取決于螺母高度及行程大小小),剛度較大。適用于工作行程較長的情況。,剛度較大。適用于工作行程較長的情況。 差動螺旋傳動。除上述兩種基本傳動形式外,還有一種差動螺旋傳動。除上述兩種基本傳動形式外,還有一種螺旋傳動螺旋傳動差動螺旋傳動。其原理如圖差動螺旋傳動。其原理如圖2-13所示。所示。上一頁 下一頁 返回2. 2機械傳動機構機械傳動機構 設螺桿設螺桿3左、右兩段螺紋的旋向相同,且導程分別為左、右兩段螺紋的旋向相同,且導程分別為Ph1和和Ph2。當螺桿轉動當螺桿轉動 角時,可動螺母角時,可動螺母2的移動距離為的移動距離為 (2-1) 如
44、果如果Ph1與與Ph2相差很小,則相差很小,則z很小。因此差動螺旋常用于各種很小。因此差動螺旋常用于各種微動裝置中。若螺桿微動裝置中。若螺桿3左、右兩段螺紋的旋向相反,則當螺桿左、右兩段螺紋的旋向相反,則當螺桿轉動轉動 角時,可動螺母角時,可動螺母2的移動距離為的移動距離為 (2-2) 上一頁 下一頁 返回)(221hhPPl)(221hhPPl2. 2機械傳動機構機械傳動機構可見,此時差動螺旋變成快速移動螺旋,即螺母可見,此時差動螺旋變成快速移動螺旋,即螺母2相對螺母相對螺母1快速趨近或離開。這種螺旋裝置用于要求快速夾緊的夾具或快速趨近或離開。這種螺旋裝置用于要求快速夾緊的夾具或鎖緊裝置中。
45、為了方便大家理解,以普通機床的絲杠和螺母鎖緊裝置中。為了方便大家理解,以普通機床的絲杠和螺母為例,將絲杠螺母傳動的類型和特點列表為例,將絲杠螺母傳動的類型和特點列表2-2。 (2)螺旋副零件與滑板聯接結構的確定。螺旋副零件與滑板的螺旋副零件與滑板聯接結構的確定。螺旋副零件與滑板的聯接結構對螺旋副的磨損有直接影響,設計時應注意。常見聯接結構對螺旋副的磨損有直接影響,設計時應注意。常見的聯接結構有下列幾種。的聯接結構有下列幾種。 剛性聯接結構。圖剛性聯接結構。圖2-14所示為剛性聯接結構,這種聯接所示為剛性聯接結構,這種聯接結構的特點是牢固可靠,但當螺桿軸線與滑板運動方向不平結構的特點是牢固可靠,
46、但當螺桿軸線與滑板運動方向不平行時,螺紋工作面的壓力增大,磨損加劇,嚴重行時,螺紋工作面的壓力增大,磨損加劇,嚴重 、 較大較大)時還會發(fā)生卡住現象,剛性聯接結構多用于受力較大的螺旋時還會發(fā)生卡住現象,剛性聯接結構多用于受力較大的螺旋傳動中。傳動中。上一頁 下一頁 返回2. 2機械傳動機構機械傳動機構 彈性聯接結構。圖彈性聯接結構。圖2-15所示的裝置中,螺旋傳動采用了彈所示的裝置中,螺旋傳動采用了彈性聯接結構。片簧性聯接結構。片簧7的一端在工作臺的一端在工作臺(滑板滑板)8上,另一端套在螺上,另一端套在螺母的錐形銷上。為了消除兩者之間的間隙,片簧以一定的預母的錐形銷上。為了消除兩者之間的間隙
47、,片簧以一定的預緊力壓向螺母緊力壓向螺母(或用螺釘壓緊或用螺釘壓緊)。當工作臺運動方向與螺桿軸線。當工作臺運動方向與螺桿軸線偏斜偏斜 角角圖圖2-14(a)時,可以通過片簧變形進行調節(jié)。如果時,可以通過片簧變形進行調節(jié)。如果偏斜偏斜 角角圖圖2-14(b)時,螺母可繞軸線自由轉動而不會引起時,螺母可繞軸線自由轉動而不會引起過大的應力。彈性聯接結構適用于受力較小的精密螺旋傳動。過大的應力。彈性聯接結構適用于受力較小的精密螺旋傳動。 活動聯接結構。圖活動聯接結構。圖2-16所示為活動聯接結構的原理圖?;炙緸榛顒勇摻咏Y構的原理圖?;謴土土(一般為彈簧力一般為彈簧力)使聯接部分保持經常接觸。當滑
48、板使聯接部分保持經常接觸。當滑板1的運的運動方向與螺桿動方向與螺桿2的軸線不平行時,通過螺桿端部的球面與滑板的軸線不平行時,通過螺桿端部的球面與滑板在接觸處自由滑動在接觸處自由滑動圖圖2-16 (a),或中間桿,或中間桿3自由偏斜自由偏斜圖圖2-16 (b),從而可以避免螺旋副中產生過大的應力。,從而可以避免螺旋副中產生過大的應力。上一頁 下一頁 返回2. 2機械傳動機構機械傳動機構 (3)影響螺旋傳動精度的因素及提高傳動精度的措施。螺旋傳影響螺旋傳動精度的因素及提高傳動精度的措施。螺旋傳動的傳動精度是指螺桿與螺母間實際相對運動保持理論值動的傳動精度是指螺桿與螺母間實際相對運動保持理論值(即即
49、公式公式 )的準確程度的準確程度影響螺旋傳動精度的因素主要影響螺旋傳動精度的因素主要有以下幾項。有以下幾項。 螺紋參數誤差。螺紋的各項參數誤差中,主要影響傳動螺紋參數誤差。螺紋的各項參數誤差中,主要影響傳動精度的是螺距誤差、中徑誤差以及牙型半角誤差。具體內容精度的是螺距誤差、中徑誤差以及牙型半角誤差。具體內容見表見表2-3。上一頁 下一頁 返回hPl22. 2機械傳動機構機械傳動機構螺桿軸向竄動誤差。如圖螺桿軸向竄動誤差。如圖2-18所示,若螺桿軸肩的端面與所示,若螺桿軸肩的端面與軸承的止推面不垂直于螺桿軸線而有軸承的止推面不垂直于螺桿軸線而有 和和 的偏差,則當的偏差,則當螺桿轉動時,將引起
50、螺桿的軸向竄動誤差,并轉化為螺母位螺桿轉動時,將引起螺桿的軸向竄動誤差,并轉化為螺母位移誤差。螺桿的軸向竄動誤差是周期性變化的,以螺桿轉動移誤差。螺桿的軸向竄動誤差是周期性變化的,以螺桿轉動一轉為一個循環(huán)。一轉為一個循環(huán)。偏斜誤差。在螺旋傳動機構中,如果螺桿的軸線方向與移偏斜誤差。在螺旋傳動機構中,如果螺桿的軸線方向與移動件的運動方向不平行,而有一個偏斜角動件的運動方向不平行,而有一個偏斜角 (圖圖2-19)時,就時,就會發(fā)生偏斜誤差。偏斜角對偏斜誤差有很大的影響,對其值會發(fā)生偏斜誤差。偏斜角對偏斜誤差有很大的影響,對其值應該加以控制。應該加以控制。1上一頁 下一頁 返回22. 2機械傳動機構
51、機械傳動機構 溫度誤差。當螺旋傳動的工作溫度與制造溫度不同時,將溫度誤差。當螺旋傳動的工作溫度與制造溫度不同時,將引起螺桿長度和螺距發(fā)生變化,從而產生傳動誤差,這種誤引起螺桿長度和螺距發(fā)生變化,從而產生傳動誤差,這種誤差稱為溫度誤差。差稱為溫度誤差。 上面分析了影響螺旋傳動精度的各種誤差,為了提高傳動上面分析了影響螺旋傳動精度的各種誤差,為了提高傳動精度,應盡可能減小或消除這些誤差。為此,可以通過提高精度,應盡可能減小或消除這些誤差。為此,可以通過提高螺旋副零件的制造精度來達到,但單純提高制造精度會使成螺旋副零件的制造精度來達到,但單純提高制造精度會使成本提高。因此,對于傳動精度要求較高的精密
52、螺旋傳動,除本提高。因此,對于傳動精度要求較高的精密螺旋傳動,除了根據有關標準或具體情況規(guī)定合理的制造精度以外,也可了根據有關標準或具體情況規(guī)定合理的制造精度以外,也可采取某些結構措施提高其傳動精度。采取某些結構措施提高其傳動精度。 由于螺桿的螺距誤差是造成螺旋傳動誤差的最主要因素,由于螺桿的螺距誤差是造成螺旋傳動誤差的最主要因素,因此采用螺距誤差校正裝置是提高螺旋傳動精度的有效措施因此采用螺距誤差校正裝置是提高螺旋傳動精度的有效措施之一。之一。上一頁 下一頁 返回2. 2機械傳動機構機械傳動機構 (4)消除螺旋傳動空回的方法。由于螺旋機構中存在間隙,所消除螺旋傳動空回的方法。由于螺旋機構中存
53、在間隙,所以當螺桿的轉動方向改變,螺母不能立即產生反向運動,只以當螺桿的轉動方向改變,螺母不能立即產生反向運動,只有螺桿轉動某一角度后才能使螺母開始反向運動,這種現象有螺桿轉動某一角度后才能使螺母開始反向運動,這種現象稱為空回。對于在正反向傳動條件下工作的精密螺旋傳動,稱為空回。對于在正反向傳動條件下工作的精密螺旋傳動,空回將直接引起傳動誤差,必須設法予以消除。消除空回的空回將直接引起傳動誤差,必須設法予以消除。消除空回的方法就是在保證螺旋副相對運動要求的前提下,消除螺桿與方法就是在保證螺旋副相對運動要求的前提下,消除螺桿與螺母之間的間隙。下面是幾種常見的消除空回的方法。螺母之間的間隙。下面是
54、幾種常見的消除空回的方法。上一頁 下一頁 返回2. 2機械傳動機構機械傳動機構 利用單向作用力。在螺旋傳動中,利用彈簧產生單向恢復利用單向作用力。在螺旋傳動中,利用彈簧產生單向恢復力,使螺桿和螺母螺紋的工作表面保持單面接觸,從而消除力,使螺桿和螺母螺紋的工作表面保持單面接觸,從而消除了另一側間隙對空回的影響。這種方法除可消除螺旋副中間了另一側間隙對空回的影響。這種方法除可消除螺旋副中間隙對空回的影響外,還可消除軸承的軸向間隙和滑板聯接處隙對空回的影響外,還可消除軸承的軸向間隙和滑板聯接處的間隙而產生的空回。同時,這種結構在螺母上無需開槽或的間隙而產生的空回。同時,這種結構在螺母上無需開槽或剖分
55、,因此螺桿與螺母接觸情況較好,有利于提高螺旋副的剖分,因此螺桿與螺母接觸情況較好,有利于提高螺旋副的壽命。壽命。 利用調整螺母。徑向調整法利用調整螺母。徑向調整法:利用不同的結構,使螺母產利用不同的結構,使螺母產生徑向收縮,以減小螺紋旋合處的間隙,從而減小空回。表生徑向收縮,以減小螺紋旋合處的間隙,從而減小空回。表2-4所示為徑向調整法的典型示例。所示為徑向調整法的典型示例。上一頁 下一頁 返回2. 2機械傳動機構機械傳動機構 軸向調整法軸向調整法:圖圖2-20為軸向調整法的典型結構示例。圖為軸向調整法的典型結構示例。圖2-20(a)為開槽螺母結構擰緊螺釘強迫螺母變形,使其左、右兩半部為開槽螺
56、母結構擰緊螺釘強迫螺母變形,使其左、右兩半部的螺紋分別壓緊在螺桿螺紋相反的側面上。從而消除了螺桿的螺紋分別壓緊在螺桿螺紋相反的側面上。從而消除了螺桿相對螺母軸向竄動的間隙。圖相對螺母軸向竄動的間隙。圖2-20 (b)為剛性雙螺母結構。主為剛性雙螺母結構。主螺母螺母1和副螺母和副螺母2之間用螺紋聯接。聯接螺紋的螺距尸,不之間用螺紋聯接。聯接螺紋的螺距尸,不等于螺桿螺紋的螺距尸,因此當主、副螺母相對轉動時,即等于螺桿螺紋的螺距尸,因此當主、副螺母相對轉動時,即可消除螺桿相對螺母軸向竄動的間隙。調整后再用緊定螺釘可消除螺桿相對螺母軸向竄動的間隙。調整后再用緊定螺釘將其固定。圖將其固定。圖2-20 (
57、 c)為彈性雙螺母結構。它是利用彈簧的彈為彈性雙螺母結構。它是利用彈簧的彈力來達到調整的目的。螺釘力來達到調整的目的。螺釘3的作用是防止主螺母的作用是防止主螺母1和副螺母和副螺母2的相對轉動。的相對轉動。上一頁 下一頁 返回2. 2機械傳動機構機械傳動機構 利用塑料螺母消除空回。圖利用塑料螺母消除空回。圖2-21所示是用聚乙烯或聚酞胺所示是用聚乙烯或聚酞胺(尼龍尼龍)制作螺母,用金屬壓圈壓緊,利用塑料的彈性能很好制作螺母,用金屬壓圈壓緊,利用塑料的彈性能很好地消除螺旋副的間隙。地消除螺旋副的間隙。 2.滾動螺旋傳動滾動螺旋傳動滾珠絲杠螺母副機構滾珠絲杠螺母副機構 (1)滾珠絲杠副的工作原理及特
58、點。滾珠絲杠副是一種新型滾珠絲杠副的工作原理及特點。滾珠絲杠副是一種新型的傳動機構,它的結構特點是具有螺旋槽的絲杠螺母間裝有的傳動機構,它的結構特點是具有螺旋槽的絲杠螺母間裝有滾珠作為中間傳動件,以減少摩擦,如圖滾珠作為中間傳動件,以減少摩擦,如圖2-22所示。圖中絲所示。圖中絲杠和螺母上都磨削有圓弧形的螺旋槽,這兩個圓弧形的螺旋杠和螺母上都磨削有圓弧形的螺旋槽,這兩個圓弧形的螺旋槽對合起來就形成螺旋線滾道,在滾道內裝有滾珠。當絲杠槽對合起來就形成螺旋線滾道,在滾道內裝有滾珠。當絲杠回轉時,滾珠相對于螺母上的滾道滾動,因此絲杠與螺母之回轉時,滾珠相對于螺母上的滾道滾動,因此絲杠與螺母之間基本上
59、為滾動摩擦。為了防止?jié)L珠從螺母中滾出來,在螺間基本上為滾動摩擦。為了防止?jié)L珠從螺母中滾出來,在螺母的螺旋槽兩端設有回程引導裝置,使?jié)L珠能循環(huán)流動。母的螺旋槽兩端設有回程引導裝置,使?jié)L珠能循環(huán)流動。上一頁 下一頁 返回2. 2機械傳動機構機械傳動機構 滾珠絲杠副的特點如下。滾珠絲杠副的特點如下。 傳動效率高,摩擦損失小滾珠絲杠副的傳動效率傳動效率高,摩擦損失小滾珠絲杠副的傳動效率 = 0. 92 0. 96,比常規(guī)的絲杠螺母副提高,比常規(guī)的絲杠螺母副提高34倍。因此,功率消耗倍。因此,功率消耗只相當于常規(guī)的絲杠螺母副的只相當于常規(guī)的絲杠螺母副的1/41/3。 給予適當預緊,可消除絲杠和螺母的螺紋
60、間隙,反向時給予適當預緊,可消除絲杠和螺母的螺紋間隙,反向時就可以消除空行程死區(qū),定位精度高,剛度好就可以消除空行程死區(qū),定位精度高,剛度好 運動平穩(wěn),無爬行現象,傳動精度高運動平穩(wěn),無爬行現象,傳動精度高 運動具有可逆性,可以從旋轉運動轉換為直線運動,也運動具有可逆性,可以從旋轉運動轉換為直線運動,也可以從直線運動轉換為旋轉運動,即絲杠和螺母都可以作為可以從直線運動轉換為旋轉運動,即絲杠和螺母都可以作為主動件。主動件。上一頁 下一頁 返回2. 2機械傳動機構機械傳動機構 磨損小,使用壽命長磨損小,使用壽命長 制造工藝復雜。滾珠絲杠和螺母等元件的加工精度要求制造工藝復雜。滾珠絲杠和螺母等元件的
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