機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課件-第2章(3)：機(jī)械系統(tǒng)的部件選擇與設(shè)計(jì)齒輪

三、齒輪傳動(dòng)部件1、齒輪傳動(dòng)形式及其傳動(dòng)比的最佳匹配選擇當(dāng)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，要求要有足夠的剛度，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量盡量小，精度要求較高；齒輪傳動(dòng)比i

應(yīng)滿足驅(qū)動(dòng)部件與負(fù)載之間的位移及轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速的匹配要求。為了降低制造成本，采用各種調(diào)整齒側(cè)間隙的方法來消除或減小嚙合間隙。（1）總減速比的確定選定執(zhí)行元件（步進(jìn)電機(jī)）步距角α、系統(tǒng)脈沖當(dāng)量δ、和絲杠基本導(dǎo)程L0之后，其減速比i

應(yīng)滿足以下關(guān)系：（2）齒輪傳動(dòng)鏈的級(jí)數(shù)和各級(jí)傳動(dòng)比的分配

齒輪副級(jí)數(shù)的確定和各級(jí)傳動(dòng)比的分配，按以下三種不同原則進(jìn)行：最小等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量原則質(zhì)量最小原則輸出軸的轉(zhuǎn)角誤差最小原則2、諧波齒輪傳動(dòng)諧波齒輪傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)比大（幾

十到幾百）、傳動(dòng)精度高、回程誤差小、噪聲低、傳動(dòng)平穩(wěn)、承載能力強(qiáng)、效率高等優(yōu)點(diǎn)。故在工業(yè)機(jī)器人、航空、火箭等機(jī)電一體化系統(tǒng)中日益得到廣泛的應(yīng)用。（1）工作原理鋼輪柔輪波發(fā)生器諧波減速器中三大部件（2）諧波齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比1）當(dāng)柔輪固定時(shí)（ωr=0）設(shè)zr=200,zg=202時(shí)，iHg=101說明剛輪與波發(fā)生器轉(zhuǎn)向相同。2）當(dāng)剛輪固定時(shí)（ωg=0）設(shè)zr=200,zg=202時(shí)，iHg=-101說明柔輪與波發(fā)生器轉(zhuǎn)向相反。3、常用的齒輪傳動(dòng)間隙的調(diào)整方法圓柱齒輪傳動(dòng)偏心套調(diào)整法軸向墊片調(diào)整法雙片薄齒輪錯(cuò)齒調(diào)整法斜齒輪傳動(dòng)雙片薄齒輪錯(cuò)齒調(diào)整法偏心套（軸）調(diào)整法特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但其側(cè)隙不能自動(dòng)補(bǔ)償。電機(jī) 偏心套減速箱小齒輪大齒輪軸向墊片調(diào)整法特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但其側(cè)隙不能自動(dòng)補(bǔ)償。小齒輪大齒輪墊片雙片薄齒輪錯(cuò)齒調(diào)整法①周向彈簧式②可調(diào)拉簧式周向彈簧式特點(diǎn)：輸出扭矩小，適用于讀數(shù)裝置而不適用于驅(qū)動(dòng)裝置短柱；彈簧；3、4-薄片齒輪可調(diào)拉簧式凸耳薄片齒輪薄片齒輪彈簧螺母螺釘斜齒輪傳動(dòng)①墊片錯(cuò)齒調(diào)整法特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，調(diào)整較費(fèi)時(shí)，且齒側(cè)隙不能自動(dòng)補(bǔ)償。薄片齒輪薄片齒輪寬齒輪墊片②軸向壓簧錯(cuò)齒調(diào)整法調(diào)整螺母彈簧薄片齒輪寬齒輪特點(diǎn)：齒側(cè)隙可以自動(dòng)補(bǔ)償，但軸向尺寸較大，結(jié)構(gòu)欠緊湊。四、撓性傳動(dòng)部件同步齒形帶傳動(dòng)鋼帶傳動(dòng)鏈條傳動(dòng)鋼絲繩及尼龍繩傳動(dòng)等打印機(jī)中同步帶傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)軸從動(dòng)輪伺服電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)齒輪字車字車驅(qū)動(dòng)同步帶色帶驅(qū)動(dòng)輪壓帶輪色帶驅(qū)動(dòng)帶帶傳動(dòng)的類型、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)效率高（可達(dá)98%），能吸振，噪聲低，傳動(dòng)平穩(wěn)，能高速運(yùn)行，維護(hù)保養(yǎng)方便等；缺點(diǎn)：帶在帶輪上有相對(duì)滑動(dòng)，不能保證準(zhǔn)確的 傳動(dòng)比；傳動(dòng)效率較低，帶的壽命較短； 傳動(dòng)的外廓尺寸大；帶傳動(dòng)需要張緊，支 承帶輪的軸和軸承受力較大。??、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案的選擇在設(shè)計(jì)過程中要綜合考慮控制裝置、機(jī)械傳動(dòng)部分和伺服電機(jī)的這幾部分的相互影響。數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)有以下幾種選擇： 齒輪-----絲杠傳動(dòng) 聯(lián)軸器--絲杠傳動(dòng) 齒輪-----齒條傳動(dòng)蝸輪-----蝸桿傳齒輪-----絲杠傳動(dòng)特點(diǎn)：采用齒輪的目的是達(dá)到一定的降速比要求；必須采取消除間隙的措施盡量減少齒輪側(cè)隙；機(jī)械結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。聯(lián)軸器--絲杠傳動(dòng)錐環(huán)無鍵連接或高精度十字聯(lián)軸器連接電機(jī)特點(diǎn)：具有較高的傳動(dòng)精度和傳動(dòng)剛度，并大大簡(jiǎn)化了機(jī)械結(jié)構(gòu)；適用于加工中心和精度要求較高的數(shù)控機(jī)床中。齒輪-----齒條傳動(dòng)若工作行程大于4m，則傳動(dòng)系統(tǒng)剛度難以保證，可選擇齒條傳動(dòng)；蝸輪-----蝸桿傳動(dòng)可改變傳動(dòng)方向，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般盡量不采用此種傳動(dòng)方式同步帶傳動(dòng)××電機(jī)同步帶特點(diǎn)： 機(jī)械機(jī)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，可避免齒輪傳動(dòng)時(shí)引起的振動(dòng)和噪聲；適用于低扭矩特性要求的場(chǎng)所； 安裝時(shí)中心距要求嚴(yán)格，且同步帶與帶輪的制造工藝