合肥工業(yè)大學(xué)機(jī)電一體化PPT2

1、LOGOContents傳動部件的選擇與設(shè)計(jì)傳動部件的選擇與設(shè)計(jì)導(dǎo)向支承部件的選擇與設(shè)計(jì)導(dǎo)向支承部件的選擇與設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)支承的選擇與設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)支承的選擇與設(shè)計(jì)軸系部件的選擇與設(shè)計(jì)軸系部件的選擇與設(shè)計(jì)機(jī)座與機(jī)架機(jī)座與機(jī)架v 機(jī)電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成基礎(chǔ)機(jī)電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成基礎(chǔ)機(jī)械構(gòu)件機(jī)械構(gòu)件及其傳動部件及其傳動部件v 控制部件、接口電路、功率放大電路、執(zhí)控制部件、接口電路、功率放大電路、執(zhí)行元件、機(jī)械傳動部件、導(dǎo)向支承件以及行元件、機(jī)械傳動部件、導(dǎo)向支承件以及傳感元件等部分均與機(jī)械部分相關(guān)，而最傳感元件等部分均與機(jī)械部分相關(guān)，而最主要的是機(jī)械傳動部件，導(dǎo)向支承件部件。主要的是機(jī)械傳動部件，導(dǎo)向支承件部件。

2、Hot Tip機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)的特殊要求 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：有一定的特殊要求：（1 1）較高的定位精度。）較高的定位精度。（2 2）良好的動態(tài)響應(yīng)特性。）良好的動態(tài)響應(yīng)特性。 響應(yīng)快、穩(wěn)定性好。響應(yīng)快、穩(wěn)定性好。（3 3）無間隙、低摩擦、低慣量、大剛度。）無間隙、低摩擦、低慣量、大剛度。（4 4）高的諧振頻率、合理的阻尼比。）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。 常用的機(jī)械傳動方式有螺旋傳動、齒輪傳動、同步帶傳動、高速帶傳動。

3、 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，其目的是使執(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。 因此，應(yīng)設(shè)計(jì)和選擇傳動間隙小、精度高、體積小、重量輕、運(yùn)動平穩(wěn)、傳遞轉(zhuǎn)矩大的傳動部件。普通車床普通車床 CA614012345678910111213141516171819202122232425261110BYG5802步進(jìn)電動機(jī)內(nèi)六角圓柱頭螺釘M84542圓錐銷5301連接法蘭盤11防塵罩12刀架滑板11套筒1開槽盤頭螺釘M61612121滾珠絲杠螺母副1連接座圓錐銷530平底推力球軸承8203軸開槽沉頭螺釘M512刻度盤1124124手輪螺母座內(nèi)螺紋圓錐銷52

4、5技術(shù)要求1.安裝后應(yīng)使步進(jìn)電動機(jī)輸出軸中心線與絲杠中心線保持一致。2.滾珠絲杠的安裝按普通車床精度JB/T987-1999要求進(jìn)行。3.絲杠轉(zhuǎn)動應(yīng)平穩(wěn)、輕快、無阻滯現(xiàn)象。4.滾珠絲杠螺母副應(yīng)定期加注HJ-20潤滑油。5.滾珠絲杠螺母副采用雙螺母預(yù)緊，其預(yù)緊力約為最大軸向負(fù)荷的三分之一。6.錐銷與兩機(jī)件上的錐孔必須完全密切配合，用涂色法檢查。7.步進(jìn)電動機(jī)與拖板聯(lián)接方式有多種，此為其中一種，允許采用其它方式聯(lián)接。 審核材 料C6140數(shù)控車床 橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)名 稱制圖校對序號比例重量數(shù)量備 注共2張 第1張圖號? 30H7/h6?17M7/h6彈簧墊圈平鍵4430B陳 波王玉琳尹志強(qiáng)合肥工業(yè)大學(xué)

5、機(jī)械電子工程教研室2006.8A-A圖6-2 C6140數(shù)控車床橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)2006.82006.8CBB-BC向局部AA套筒45HT200滾珠絲杠4545HT200330410GB/T70.1-2000272829GB/T117-2000GB/T301-1995GB/T118-2000GB/T117-2000床鞍GB/T67-2000GB/T95-1985GB/T1096-1979GB/T1096-1979GB/T68-2000定位圓柱銷520壓板壓板GB/T117-20001413011234567891011序號名 稱數(shù)量 材 料備 注內(nèi)六角圓柱頭螺釘M8303132331897922:

6、118012131415161718192064170506728293231333621222324252630?110內(nèi)螺紋圓錐銷5252GB/T118-2000HT20-103534GB/T70.1-2000鑲條145內(nèi)六角圓柱頭螺釘M6204GB/T70.1-20001內(nèi)六角圓柱頭螺釘M620GB/T70.1-2000平鍵55162735145FL2004圓螺母M301.5GB/T812-19882圓螺母M201.5GB/T812-1988平墊圈1GB/T97.2-1985A3?56H7/h6HT200?15216?17k6? 17H7/h6?16H7/h6?17H7/h6501:13

7、436調(diào)整墊片1A301-1142006.8345106789121113231615171819202122序號名 稱數(shù)量 材 料備 注制圖校對審核比例重量陳 波共2張 第2張圖 號BBB-B114深溝球軸承 6204GB/T292-1994111彈簧墊圈1套筒11減速箱體1滾珠絲杠 螺母支架 圓錐銷 835螺母座1124步進(jìn)電動機(jī)4121GB/T5780-2000平鍵 552530齒XL型帶寬25mm角接觸球軸承7305C21軸用彈性擋圈11 同步帶2尹志強(qiáng)王玉琳1.安裝后應(yīng)使減速箱輸出軸的中心線與絲杠中心線保持一致。2.縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)的裝配按JB/T987-1999普通車床精度要求進(jìn)行。3

8、.絲杠轉(zhuǎn)動應(yīng)平穩(wěn)、輕快、無阻滯現(xiàn)象。4.滾珠絲杠螺母副應(yīng)定期加注HJ-20潤滑油。5.滾珠絲杠螺母副采用雙螺母預(yù)緊，其預(yù)緊力約為最大軸向負(fù)荷的三分之一。6.減速步進(jìn)電動機(jī)與拖板聯(lián)接有多種方式，此為其中一種，允許采用其它方式。技術(shù)要求42軸承擋蓋2006.82006.8圖6-3 C6140數(shù)控車床縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)合肥工業(yè)大學(xué)機(jī)械電子工程教研室CCC-CAA向（去除電機(jī)）1130同步帶帶輪HT20-10軸承擋蓋十字槽盤頭螺釘M310HT20-10FL4006-1130/12001200242526272829303132圓螺母M6021減速箱端蓋六角頭螺栓M625支承端蓋六角螺母M6GB/T41-20

9、00GB/T1096-1979內(nèi)螺紋圓柱銷630GB/T120.1-2000GB/T117-2000內(nèi)六角圓柱頭螺釘M825GB/T70.1-2000內(nèi)螺紋圓錐銷6301212GB/T70.1-2000軸1GB/T812-1988GB/T818-20003381內(nèi)六角圓柱頭螺釘M620GB/T894.1-19861支承座? 60H7/h6? 62H7200C620-1數(shù)控車床 縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)BB34開槽錐端緊定螺釘M58373839444041424345序號名 稱數(shù)量 材 料備 注353612356891011121314151617181920212223242526272829303132

10、33343536473840424344483747墊片內(nèi)六角圓柱頭螺釘M830HT20-104545防護(hù)罩1.5mm鐵皮內(nèi)六角圓柱頭螺釘M612GB/T70.1-2000HT20-10GB/T118-2000平墊圈GB/T97.2-1985滾珠絲杠螺母副套筒45A31.5mm鐵皮HT20-10支承端蓋A31.5mm鐵皮2內(nèi)螺紋圓柱銷630GB/T120.1-20001減速箱軸12墊片2GB/T71-19858GB/T70.1-2000平鍵 5525GB/T1096-19791125齒XL型同步帶帶輪454145平鍵 6655GB/T1096-19791474648內(nèi)六角圓柱頭螺釘M1032G

11、B/T70.1-200044GB/T95-1985內(nèi)螺紋圓錐銷530GB/T118-20002彈簧墊圈GB/T70.1-200044GB/T95-1985內(nèi)六角圓柱頭螺釘M830GB/T70.1-20004內(nèi)六角圓柱頭螺釘M630A31.5mm鐵皮1GB/T276-1994? 1301651051560? 25k6? 25k6? 62H7? 25H7/h6? 25H7/h6? 25H7/h6? 25H7/h6? 20k6? 47H745? 30H7/h6? 19H7/h62003201121121047545? 74? 6240? 921181203946A3A31:1? 100S7/h601

12、-2數(shù)數(shù)控控車車床床 3.1-密封環(huán) 2、3-回珠器 4-絲杠 5-螺母 6-滾珠1)螺紋滾道型面螺紋滾道型面(法向法向)形狀及尺寸形狀及尺寸單圓弧型雙圓弧型bba) 單圓弧型滾道bb) 雙圓弧型滾道b1.1.絲桿，絲桿，2.2.螺母，螺母，3.3.滾珠，滾珠，4.4.反向器，反向器，5.5.彈簧片彈簧片浮動式反向器浮動式反向器內(nèi)循環(huán)內(nèi)循環(huán)方式方式24315 外循環(huán)方式外循環(huán)方式3.滾珠絲杠副的主要尺寸參數(shù)滾珠絲杠副的主要尺寸參數(shù) 根據(jù)根據(jù)GB/T17587.3-1998GB/T17587.3-1998標(biāo)準(zhǔn)，滾珠絲杠副的精度分成標(biāo)準(zhǔn)，滾珠絲杠副的精度分成1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、

13、7 7、1010共七個(gè)等級，其中最高精度為共七個(gè)等級，其中最高精度為1 1級，最級，最低精度為低精度為1010級級;2;2級和級和4 4級不優(yōu)先采用。一般數(shù)控機(jī)床選擇級不優(yōu)先采用。一般數(shù)控機(jī)床選擇3 3、4 4、5 5，普通機(jī)床選擇，普通機(jī)床選擇5 5、7 7、10.10.公稱直徑公稱直徑: :6,8,10,12,16,20,25,32,40,50,63,80,100,125,160,200.6,8,10,12,16,20,25,32,40,50,63,80,100,125,160,200.基本導(dǎo)程基本導(dǎo)程: :1,2,1,2,2.52.5,3,4,3,4,5 5,6,8,6,8,1010,1

14、2,16,12,16,2020,25,32,25,32,4040.(.(優(yōu)先選用紅色優(yōu)先選用紅色) )滾珠絲杠副在負(fù)載時(shí)，其滾珠與滾道面接觸點(diǎn)處將滾珠絲杠副在負(fù)載時(shí)，其滾珠與滾道面接觸點(diǎn)處將產(chǎn)生彈性變形。換向時(shí)，其產(chǎn)生彈性變形。換向時(shí)，其軸向間隙會引起空回軸向間隙會引起空回，這種空回是非連續(xù)的，既影響傳動精度，又影響系這種空回是非連續(xù)的，既影響傳動精度，又影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。統(tǒng)的穩(wěn)定性。單螺母絲杠副的間隙消除相當(dāng)困難單螺母絲杠副的間隙消除相當(dāng)困難。實(shí)際應(yīng)用中，常采用的調(diào)整預(yù)緊方法有雙螺母螺紋實(shí)際應(yīng)用中，常采用的調(diào)整預(yù)緊方法有雙螺母螺紋預(yù)緊調(diào)整式、雙螺母齒差預(yù)緊調(diào)整式、雙螺母墊片預(yù)緊調(diào)整式、雙螺母

15、齒差預(yù)緊調(diào)整式、雙螺母墊片調(diào)整預(yù)緊式、彈簧式自動調(diào)整預(yù)緊式、單螺母變位調(diào)整預(yù)緊式、彈簧式自動調(diào)整預(yù)緊式、單螺母變位導(dǎo)程自頂緊式和單螺母滾珠過盈預(yù)緊式。導(dǎo)程自頂緊式和單螺母滾珠過盈預(yù)緊式。v雙螺母螺紋預(yù)緊式如圖，其中，螺母如圖，其中，螺母3 3的外端有凸緣，面螺母的外端有凸緣，面螺母4 4的外端雖無凸緣，但制有的外端雖無凸緣，但制有螺紋，并通過二個(gè)圓螺母固定。調(diào)整時(shí)旋轉(zhuǎn)圓螺母螺紋，并通過二個(gè)圓螺母固定。調(diào)整時(shí)旋轉(zhuǎn)圓螺母2 2消除軸向間隙并產(chǎn)消除軸向間隙并產(chǎn)生一定的預(yù)緊力，然后用鎖緊螺母生一定的預(yù)緊力，然后用鎖緊螺母1 1鎖緊。預(yù)緊后兩個(gè)螺母中的滾珠相鎖緊。預(yù)緊后兩個(gè)螺母中的滾珠相向受力向受力(

16、(如圖如圖b b所示所示) )，從而消除軸向間隙。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、剛性好、，從而消除軸向間隙。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、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。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。v雙螺母墊片式預(yù)緊調(diào)整雙螺母墊片式預(yù)緊調(diào)整v雙螺母齒差預(yù)緊式特點(diǎn)：能消除使用和磨損產(chǎn)生的間隙或彈性變形特點(diǎn)：能消除使用和磨損產(chǎn)生的間隙或彈性變形 但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、軸向剛度較差，適合輕載的場合但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、軸向剛度較差，適合輕載的場合v彈簧式自動預(yù)緊調(diào)整彈簧式自動預(yù)緊調(diào)整如下圖所示，兩端分別安裝止推軸承與深溝球軸承的組合，并施加預(yù)緊力，其軸向剛度最高。該方式適合于高剛度、高轉(zhuǎn)速、

17、高精度的精密絲杠傳動系統(tǒng)。但隨溫度的升高會使絲杠的預(yù)緊力增大，易造成兩端支承的預(yù)緊力不對稱。 如下圖所示，一端安裝止推軸承與深溝球軸承的組合，另一端僅安裝深溝球軸承，其軸向剛度較低，使用時(shí)應(yīng)注意減少絲杠熱變形的影響。雙推端可預(yù)拉伸安裝，預(yù)緊力小，軸承壽命較高，適用于中速、傳動精度較高的長絲杠傳動系統(tǒng)。 如下圖所示，一端安裝止推軸承與深溝球軸承的組合，另一端懸空呈自由狀態(tài)，故軸向剛度和承載能力低，多用于輕載、低速的垂直安裝的絲杠傳動系統(tǒng)。滾珠絲杠副的潤滑與密封滾珠絲杠副的潤滑與密封v潤滑：潤滑：主要有脂潤滑和滴油潤滑。主要有脂潤滑和滴油潤滑。v密封：密封：接觸式密封（動或靜密封）和非接接觸式密封

18、（動或靜密封）和非接觸式密封（觸式密封（迷宮式密封）。迷宮式密封）。v防塵與防護(hù)：防塵與防護(hù)：折疊式防塵套、伸縮式防塵折疊式防塵套、伸縮式防塵套、伸縮擋板防塵裝置等。套、伸縮擋板防塵裝置等。滾珠絲杠副的選擇方法滾珠絲杠副的選擇方法1）滾珠絲杠副結(jié)構(gòu)形式的確定）滾珠絲杠副結(jié)構(gòu)形式的確定 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)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。形式。 單圓弧螺紋滾道的單螺母絲杠副單圓弧螺紋滾道的單螺母絲杠副以動力傳動以動力傳動為主，允許傳動存在一定間隙，且垂直安裝。常為主，允許傳動存在一定間隙，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）。用在高精度壓

19、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單圓弧螺紋滾道的雙螺母絲杠副主要用在傳主要用在傳遞輕載荷、對傳遞動力的平穩(wěn)性和絲桿剛度要求遞輕載荷、對傳遞動力的平穩(wěn)性和絲桿剛度要求比高（預(yù)緊力較小）的小型設(shè)備上。比高（預(yù)緊力較小）的小型設(shè)備上。 雙圓弧螺紋滾道的雙螺母絲杠副雙圓弧螺紋滾道的雙螺母絲杠副主要用于重主要用于重載，以傳遞動力和運(yùn)動為主，對傳遞動力和運(yùn)動載，以傳遞動力和運(yùn)動為主，對傳遞動力和運(yùn)動的平穩(wěn)性有較高的要求，傳遞精度高、絲杠剛度的平穩(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。大防塵效果好的高精度機(jī)器設(shè)備上。2）滾珠絲杠副基本結(jié)構(gòu)尺寸的選擇

20、）滾珠絲杠副基本結(jié)構(gòu)尺寸的選擇v 主要依據(jù)滾珠絲杠副傳遞的最大載荷、運(yùn)動特性（傳遞速主要依據(jù)滾珠絲杠副傳遞的最大載荷、運(yùn)動特性（傳遞速度）和范圍（有效行程）、傳遞精度要求，選定滾珠絲杠度）和范圍（有效行程）、傳遞精度要求，選定滾珠絲杠副的公稱直徑、基本導(dǎo)程以及傳遞精度等級。副的公稱直徑、基本導(dǎo)程以及傳遞精度等級。v 公稱直徑公稱直徑d d0 0大，承載能力強(qiáng)；反之，承載能力弱。應(yīng)根據(jù)大，承載能力強(qiáng)；反之，承載能力弱。應(yīng)根據(jù)軸向最大載荷選擇；軸向最大載荷選擇；v 基本導(dǎo)程基本導(dǎo)程l l0 0大，承載能力強(qiáng)，傳動速度快，傳動精度降低；大，承載能力強(qiáng)，傳動速度快，傳動精度降低；反之，承載能力減弱，傳

21、動速度慢，傳動精度高。按承載反之，承載能力減弱，傳動速度慢，傳動精度高。按承載能力、傳動精度及傳動速度選擇；能力、傳動精度及傳動速度選擇；v 螺紋長度螺紋長度l ls s應(yīng)盡量短；應(yīng)盡量短；v 傳遞精度：決定設(shè)備靜態(tài)定位和運(yùn)動精度、動態(tài)響應(yīng)特性、傳遞精度：決定設(shè)備靜態(tài)定位和運(yùn)動精度、動態(tài)響應(yīng)特性、動態(tài)穩(wěn)定特性。動態(tài)穩(wěn)定特性。3）滾珠絲杠副的選擇設(shè)計(jì)驗(yàn)算步驟）滾珠絲杠副的選擇設(shè)計(jì)驗(yàn)算步驟v 依據(jù)最大工作載荷依據(jù)最大工作載荷(N)或平均工作載荷或平均工作載荷(N)作用下的使用壽作用下的使用壽命命T(h)、絲桿有效工作行程、絲桿有效工作行程(mm)、絲杠轉(zhuǎn)速、絲杠轉(zhuǎn)速(r/min)或平或平均轉(zhuǎn)速均轉(zhuǎn)

22、速(r/min)、滾道硬度、滾道硬度HRC以及工況等實(shí)際工作條件，以及工況等實(shí)際工作條件，進(jìn)行一系列的驗(yàn)算。進(jìn)行一系列的驗(yàn)算。v 承載能力計(jì)算與滾珠絲杠副型號選擇承載能力計(jì)算與滾珠絲杠副型號選擇 在最大靜載荷和動載荷條件下，進(jìn)行彎曲強(qiáng)度、接觸應(yīng)力在最大靜載荷和動載荷條件下，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。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。v 壓桿穩(wěn)定性驗(yàn)算或校核壓桿穩(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)生的摩擦阻力超過極限值。度和變形附加載荷

23、產(chǎn)生的摩擦阻力超過極限值。v 剛度驗(yàn)算剛度驗(yàn)算 結(jié)構(gòu)剛度（與支承方式相關(guān)）和接觸剛度（導(dǎo)軌滾道）。結(jié)構(gòu)剛度（與支承方式相關(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)工作由此才能完成滾珠絲杠副的選擇設(shè)計(jì)工作。v齒輪傳動部件的作用：轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向齒輪傳動部件的作用：轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的變換器。的變換器。v齒輪傳動目的：齒輪傳動目的：1 1）降速；）降速；2 2）使絲杠和工）使絲杠和工作臺轉(zhuǎn)動慣量比重最??；作臺轉(zhuǎn)動慣量比重最小；（1 1）機(jī)電一體化系統(tǒng)中，常用的齒輪傳）機(jī)電一體化系統(tǒng)中，常用的齒輪傳動部件：動部件： 定軸傳動輪系、行星齒輪傳動輪系、諧定軸傳動輪系、行星齒輪

24、傳動輪系、諧波齒輪傳動輪系。波齒輪傳動輪系。 1 1）定軸輪系傳動）定軸輪系傳動i=i i12i12iZ ZZ Zi=1-2132H2213Z 2當(dāng)柔輪固定時(shí)，Z -Zgi=r=gZgZrHng+2Z Z =ngr齒輪傳動齒輪傳動 齒輪齒條傳動齒輪齒條傳動2）行星齒輪傳動輪系 主要由傳動齒輪、定位齒輪、行星齒輪和行星架等組成。i=i i12i12iZ ZZ Zi=1-2132H2213Z 2當(dāng)柔輪固定時(shí)，Z -Zgi=r=gZgZrHng+2Z Z =ngr3）諧波齒輪傳動工作原理工作原理主要組成元件主要組成元件工作過程工作過程實(shí)用產(chǎn)品實(shí)用產(chǎn)品諧波齒輪傳動過程（2）齒輪傳動最佳傳動比配置的基本

25、要求 配置傳動比的目的：滿足驅(qū)動元件與負(fù)載之間的、相互匹配的基本要求。 由于機(jī)電一體化系統(tǒng)的傳動負(fù)載、傳動特性、傳動精度、工作條件差異很大，齒輪傳動部件傳動比的配置應(yīng)主要依主要依據(jù)不同系統(tǒng)的實(shí)際工作情況與要求進(jìn)行配置據(jù)不同系統(tǒng)的實(shí)際工作情況與要求進(jìn)行配置。 在一般情況下，可重點(diǎn)考慮如下幾方面內(nèi)容： 運(yùn)動參量匹配 傳遞形式與類型 功率/力/力矩匹配 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與剛度 轉(zhuǎn)動慣量 系統(tǒng)響應(yīng)特性（靜態(tài)/動態(tài)） 傳遞精度傳遞間隙、平穩(wěn)性、低速震蕩（爬行現(xiàn)象） 對于多級多級傳動，為了結(jié)構(gòu)緊湊、動態(tài)性能及傳動精度，需對各級傳動比合理分配對各級傳動比合理分配！ （3）各級傳動比最佳分配原則 1）重量最輕原則重量

26、最輕原則 小功率傳動裝置各級傳動比（小功率傳動裝置各級傳動比（等傳動比分配，等傳動比分配，等模數(shù)原則等模數(shù)原則） 大功率傳動裝置各級傳動比確定，應(yīng)遵循大功率傳動裝置各級傳動比確定，應(yīng)遵循“先先大后小大后小”原則，再由經(jīng)驗(yàn)、類比方法和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊原則，再由經(jīng)驗(yàn)、類比方法和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊等方法確定。湊等方法確定。（不等傳動比分配，不等模數(shù)原則）（不等傳動比分配，不等模數(shù)原則）2）輸出轉(zhuǎn)角誤差最小原則v為了提高機(jī)電一體化系統(tǒng)中齒輪傳動為了提高機(jī)電一體化系統(tǒng)中齒輪傳動系統(tǒng)傳遞運(yùn)系統(tǒng)傳遞運(yùn)動精度動精度，各級傳動比應(yīng)按，各級傳動比應(yīng)按“先小后大先小后大”原則分配，原則分配，以便降低齒輪的加工誤差、安裝誤差以及

27、回轉(zhuǎn)誤以便降低齒輪的加工誤差、安裝誤差以及回轉(zhuǎn)誤差對差對輸出轉(zhuǎn)角精度輸出轉(zhuǎn)角精度的影響。設(shè)齒輪傳動系統(tǒng)中各的影響。設(shè)齒輪傳動系統(tǒng)中各級齒輪的轉(zhuǎn)角誤差換算到末級輸出軸上的總轉(zhuǎn)角級齒輪的轉(zhuǎn)角誤差換算到末級輸出軸上的總轉(zhuǎn)角誤差為誤差為 ，則：，則：v 式中：式中： 第第k個(gè)齒輪所具有的轉(zhuǎn)角誤差；個(gè)齒輪所具有的轉(zhuǎn)角誤差；v 第第k個(gè)齒輪的轉(zhuǎn)軸至第個(gè)齒輪的轉(zhuǎn)軸至第n級輸出軸的傳動比。級輸出軸的傳動比。)/(1maxnkknkikknimax3）等效轉(zhuǎn)動慣量最小原則v各傳動軸轉(zhuǎn)動慣量等效到電機(jī)軸上的等效轉(zhuǎn)動各傳動軸轉(zhuǎn)動慣量等效到電機(jī)軸上的等效轉(zhuǎn)動慣量最小。慣量最小。( (機(jī)械傳動部分響應(yīng)特性最佳原則機(jī)械傳

28、動部分響應(yīng)特性最佳原則) )。 JJ23i電動機(jī)1J4i12J2221421321iiJiJJJJmev減速傳動裝置減速傳動裝置傳動比分配原則傳動比分配原則是設(shè)計(jì)減速器的指是設(shè)計(jì)減速器的指導(dǎo)思想和基本方法。導(dǎo)思想和基本方法。v在實(shí)際減速器設(shè)計(jì)中，應(yīng)結(jié)合減速器的具體要求，在實(shí)際減速器設(shè)計(jì)中，應(yīng)結(jié)合減速器的具體要求，認(rèn)真分析、論證方案實(shí)現(xiàn)的可行性、經(jīng)濟(jì)性、可認(rèn)真分析、論證方案實(shí)現(xiàn)的可行性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性等指標(biāo)，并對減速器的靠性等指標(biāo)，并對減速器的轉(zhuǎn)動慣量、結(jié)構(gòu)尺寸、轉(zhuǎn)動慣量、結(jié)構(gòu)尺寸、精度要求精度要求等進(jìn)行合理協(xié)調(diào)，盡可能達(dá)到合理的匹等進(jìn)行合理協(xié)調(diào)，盡可能達(dá)到合理的匹配，達(dá)到減速器具有配，達(dá)到減速

29、器具有體積小、重量輕、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、體積小、重量輕、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、啟動頻繁和動態(tài)特性好，傳動精度高、誤差最小啟動頻繁和動態(tài)特性好，傳動精度高、誤差最小等基本要求。等基本要求。 齒輪傳動比的計(jì)算齒輪傳動比的計(jì)算 如圖所示，設(shè)齒輪傳動副的傳動比為 ，若為一對齒輪減速傳動，則 ，其中 、 為主動齒輪的轉(zhuǎn)速和齒數(shù)， 、 為從動齒輪的轉(zhuǎn)速和齒數(shù)。i1221zznni1n1z2n2z 如果主動齒輪由步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動，其步距角為 (/脈沖 )，已知脈沖當(dāng)量為（mm/脈沖），滾珠絲杠導(dǎo)程為 （mm），則可用下式來計(jì)算傳動比： 從步進(jìn)電動機(jī)到滾珠絲杠通常為減速傳動，其目的是為了獲得整量化的脈沖當(dāng)量或?qū)⒉竭M(jìn)電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩

30、進(jìn)行放大。 如果沒有這些要求，最好將步進(jìn)電動機(jī)與滾珠絲杠直接相聯(lián)，有利于簡化結(jié)構(gòu)、降低噪音、提高精度。對于進(jìn)給伺服系統(tǒng)，通常傳遞的轉(zhuǎn)矩不是很大，一般取齒輪模數(shù)m =（1）mm；但因?yàn)閭鲃泳纫筝^高，所以齒數(shù)z1、z2不要取得太小。hPih360P 重點(diǎn)掌握圓柱齒輪傳動間隙調(diào)整方法。 偏心套(軸)調(diào)整法 如右圖所示，1為偏心套，特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，但其側(cè)隙不能自動補(bǔ)償。齒輪傳動間隙的調(diào)整目的調(diào)整目的： 提高齒輪傳動的精度和消除齒輪傳動的正反轉(zhuǎn)誤差。常用圓柱齒輪傳動齒側(cè)間隙的調(diào)整方法調(diào)整方法: 偏心套筒或偏心軸齒側(cè)間隙調(diào)整法軸向墊片齒側(cè)間隙調(diào)整法軸向墊片齒側(cè)間隙調(diào)整法 如右圖所示，齒輪如右圖所示，齒

31、輪1和和2相嚙合，其相嚙合，其分度圓弧齒厚分度圓弧齒厚沿軸線方沿軸線方向略有錐度，這樣就可以用軸向墊片向略有錐度，這樣就可以用軸向墊片3使齒輪使齒輪1沿軸向移動，沿軸向移動，從而消除兩齒輪的齒側(cè)間隙。裝配時(shí)軸向墊片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)的厚度應(yīng)使得齒輪使得齒輪1和和2之間既齒側(cè)間隙小，運(yùn)轉(zhuǎn)又靈活。特點(diǎn)同偏之間既齒側(cè)間隙小，運(yùn)轉(zhuǎn)又靈活。特點(diǎn)同偏心套心套(軸軸)調(diào)整法。調(diào)整法。1325 這種消除齒側(cè)間隙的方法是將其中一個(gè)作成寬齒輪。另這種消除齒側(cè)間隙的方法是將其中一個(gè)作成寬齒輪。另一個(gè)用兩片薄齒輪組成。采取措施使一個(gè)薄齒輪的左齒側(cè)一個(gè)用兩片薄齒輪組成。采取措施使一個(gè)薄齒

32、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)不會出現(xiàn)死區(qū)兩側(cè)，以消除齒側(cè)間隙，反向時(shí)不會出現(xiàn)死區(qū).斜齒輪傳動齒側(cè)間隙調(diào)整斜齒輪傳動齒側(cè)間隙調(diào)整2.1.5 撓性傳動部件v在機(jī)電一體化系統(tǒng)中在機(jī)電一體化系統(tǒng)中 ，除滾珠絲杠副、齒，除滾珠絲杠副、齒輪傳動副外，還有輪傳動副外，還有同步齒形帶傳動同步齒形帶傳動、綱帶綱帶傳動、鏈條傳動、鋼絲繩傳動、鏈條傳動、鋼絲繩/ /尼龍繩尼龍繩傳動等。傳動等。v特點(diǎn)：特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、可實(shí)現(xiàn)高速傳動、傳動結(jié)構(gòu)簡單、可實(shí)現(xiàn)高速傳動、傳動功率較低、傳動效率高、傳動平穩(wěn)、吸振功率較

33、低、傳動效率高、傳動平穩(wěn)、吸振且噪音低、維修使用方便，但安裝精度要且噪音低、維修使用方便，但安裝精度要求高。求高。v應(yīng)用：應(yīng)用：主要應(yīng)用在高速、低載、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、主要應(yīng)用在高速、低載、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、低噪的環(huán)境中。低噪的環(huán)境中。同步齒形帶傳動同步齒形帶傳動同步帶傳動與類型同步帶傳動與類型 二、同步帶的規(guī)格與參數(shù) 同步帶按帶齒的形狀可分為梯形齒和圓弧齒兩大類，梯形齒周節(jié)制同步帶，其形狀如圖3-10所示。圖3-10 梯形齒同步帶 1同步帶的型號與尺寸 同步帶的型號如表3-10所示，齒形與齒寬尺寸如表3-11 所示(指導(dǎo)書)。 2同步帶的主要參數(shù) （1）節(jié)距pb 帶的節(jié)距為相鄰兩齒對應(yīng)齒間沿節(jié)線度量方向所測

34、得的距離。同步帶的節(jié)距系列如表3-10所示。 （2）帶寬bs 各種型號同步帶的標(biāo)準(zhǔn)帶寬系列中，最大尺寸的標(biāo)準(zhǔn)帶寬為該型號同步帶的基本寬度。帶寬系列如表3-11 所示。 （3）節(jié)線長度lp 同步帶上通過強(qiáng)力層中心、長度不發(fā)生變化的中心線稱為節(jié)線，節(jié)線長度為帶的公稱帶長。其基本尺寸與極限偏差如表3-12 和表3-13 所示。三、帶輪的結(jié)構(gòu)和主要參數(shù)1帶輪結(jié)構(gòu) 同步帶輪有整體式和組合式兩種結(jié)構(gòu)。 小直徑帶輪一般做成整體形式，如圖小直徑帶輪一般做成整體形式，如圖3-11所示，通常由所示，通常由齒圈齒圈1、擋圈、擋圈2和輪轂和輪轂3組成。組成。 圖3-11 整體式同步帶輪1齒圈 2擋圈 3輪轂圖3-12

35、 組合式同步帶輪a）幅板結(jié)構(gòu) b）帶錐度鎖定套結(jié)構(gòu) 中等以上直徑帶輪常中等以上直徑帶輪常采用組合式結(jié)構(gòu)，如采用組合式結(jié)構(gòu)，如圖圖3-12所示，其中圖所示，其中圖a為幅板結(jié)構(gòu)，圖為幅板結(jié)構(gòu)，圖b為為錐度鎖定套結(jié)構(gòu)。錐度鎖定套結(jié)構(gòu)。 帶輪的兩端面常制有擋圈，以防工作時(shí)同步帶滑落。擋圈的厚度一般取13mm，按帶的厚度和長度來選。2帶輪主要參數(shù) （1）直邊帶輪齒廓 直邊帶輪齒廓形狀如圖3-13所示，其參數(shù)如表3-14 所示。 （2）帶輪寬度 帶輪的寬度可比同步帶稍寬些。無擋圈時(shí)，帶輪工作寬度比帶寬大310 mm；有擋圈時(shí)，一般大12 mm。各種型號的標(biāo)準(zhǔn)帶輪寬度如表3-15所示。 （3）帶輪齒數(shù)和直徑

36、 帶輪直徑系列如表3-16所示。若帶輪齒數(shù)為z，則節(jié)圓直徑 帶輪齒數(shù)不宜過少，否則會使同時(shí)嚙合的齒數(shù)減少，導(dǎo)致帶齒承載過大，而且當(dāng)節(jié)距Pb一定時(shí)，帶輪直徑將減小，又使帶的彎曲應(yīng)力增大。故帶輪存在最少齒數(shù)限制，如表3-17 所示。 （4）帶輪的材料 帶輪材料一般采用鑄鐵或鋼，高速、小功率時(shí)可采用塑料或輕合金。b/dzp四、同步帶的設(shè)計(jì)計(jì)算 在進(jìn)行同步帶傳動設(shè)計(jì)時(shí)，一般給定的原始數(shù)據(jù)有：傳遞的功率 ；主、從動輪的轉(zhuǎn)速 和 （或傳動比 ）；傳動系統(tǒng)的位置和工作條件等。其設(shè)計(jì)方法和步驟如下： 1. 確定帶的設(shè)計(jì)功率 (3-14) 式中 工作情況系數(shù)，如表3-18所示； 傳遞的功率，單位為kW。P1n2

37、nidAPKPAKP 2. 選擇帶型和節(jié)距 根據(jù) 和 由圖3-14選擇帶型，圖中水平坐標(biāo)為帶的設(shè)計(jì)功率 （kW），垂直坐標(biāo)為小帶輪的轉(zhuǎn)速 (r/min)。當(dāng)所得交點(diǎn)落在兩種節(jié)距的分界線上時(shí)，盡可能選擇較小的節(jié)距。dP1ndP1n圖3-14 同步帶選型圖 3. 確定小帶輪齒數(shù) 和小帶輪節(jié)圓直徑 應(yīng)使 ， 可由表3-17查得，在帶速 和安裝尺寸允許時(shí)， 盡可能選用較大值。小帶輪節(jié)圓直徑 = ，見表3-16 ；小帶輪節(jié)圓直徑初定后應(yīng)驗(yàn)算帶速，不合適則重取。同步帶的速度 應(yīng)滿足： （3-15） 極限帶速 為：MXL、XXL、XL型， = 4050 m/s；L、H型， = 3540m/s；XH、XXH型

38、， = 2530 m/s。 1zminzb1p zv11601000d nvmaxv1z1dminz1z1dvmaxvmaxvmaxvmaxv 4. 確定大帶輪齒數(shù) 和大帶輪節(jié)圓直徑 當(dāng)給定傳動比 后，大帶輪齒數(shù) = ；大帶輪節(jié)圓直徑 。計(jì)算結(jié)果應(yīng)圓整為整數(shù)，并驗(yàn)算圓整后的傳動比；若傳動比超差，則應(yīng)重選齒數(shù)，直至滿足要求。 5. 初選中心距 、帶的節(jié)線長度 、帶的齒數(shù) 若中心距 未給定，則可根據(jù)下式進(jìn)行初選： 0.7（ + ） 2（ + ） （3-16） 則帶的節(jié)線長度為： （3-17） 再由節(jié)線長度 根據(jù)表3-12或表3-13選取接近 的 標(biāo)準(zhǔn)值，并選擇對應(yīng)的帶齒數(shù) 。2z2di2z1zi2

39、1did0a0pLbz0a1d2d0a1d2d2210 p0120()2()4ddLadda20pLpLbz 6. 計(jì)算實(shí)際中心距 設(shè)計(jì)同步帶傳動時(shí)，中心距 應(yīng)該可調(diào)整，以便獲得適當(dāng)?shù)膹埦o力。中心距的調(diào)整范圍如表3-20所示。此時(shí)，實(shí)際中心距為： （3-18） 7. 校驗(yàn)帶與小帶輪的嚙合齒數(shù) (3-19） 式中 為取整函數(shù)。一般情況下，應(yīng)保證 =6。對于MXL、XXL和XL型，至少應(yīng)保證 = 4。當(dāng) 時(shí)， 可增大 ，或 不變時(shí)減小節(jié)距 。ap0 p02LLaamzb 11m212ent()22p zzzzzaent( )xmzzmminmzzmminmzzmmina1dbp 8. 計(jì)算基準(zhǔn)額定

40、功率 （3-20） 式中 所選型號同步帶在基準(zhǔn)寬度下所允許傳遞的額定功率，單位為kW； 帶寬為 時(shí)的許用工作拉力，單位為N，如表3-21 所示； 帶寬為 時(shí)的單位長度的質(zhì)量，單位為kg/m，如表3-21所示； 同步帶的線速度，單位為m/s。 9. 確定實(shí)際所需同步帶寬度 （3-21） 式中 選定型號的基準(zhǔn)寬度，如表3-21 所示； 小帶輪嚙合齒數(shù)系數(shù)，如表3-22 所示。由上式求得最小寬度后，根據(jù)表3-11選擇最接近的標(biāo)準(zhǔn)帶寬 。0P2a0()1000Tm vvPaT0Pbs0mvbs0sbsb1/1.14dz0PbK Ps0zKbs0sb10. 帶的工作能力驗(yàn)算 用下式來計(jì)算同步帶的額定功率

41、 ，若結(jié)果滿足 （帶的設(shè)計(jì)功率），則帶的工作能力合格。 （3-22）式中 嚙合系數(shù)，如表3-22所示； 齒寬系數(shù)， ； 基準(zhǔn)帶寬為 時(shí)的許用工作拉力，單位為N，如表3-21 所示； 帶寬為 時(shí)的單位長度的質(zhì)量，單位為kg/m，如表3-21所示； 同步帶的線速度，單位為m/s。 同步帶傳動副的選型與計(jì)算實(shí)例，請參照第六章第一節(jié)有關(guān)內(nèi)容。PdPP23szwa()10bPK K Tmv vbs0zKwKaTmv1.14ws(/)Kbbs0bs0bs0導(dǎo)軌支承部件的作用導(dǎo)軌支承部件的作用：支承和限制運(yùn)動部件按給定運(yùn)動規(guī)支承和限制運(yùn)動部件按給定運(yùn)動規(guī)律要求和規(guī)定運(yùn)動方向作直線或回轉(zhuǎn)運(yùn)動，這樣的部件通常律

42、要求和規(guī)定運(yùn)動方向作直線或回轉(zhuǎn)運(yùn)動，這樣的部件通常稱作導(dǎo)軌副，簡稱導(dǎo)軌。稱作導(dǎo)軌副，簡稱導(dǎo)軌。主要由主要由定導(dǎo)軌、動導(dǎo)軌、輔助導(dǎo)軌、間隙調(diào)整元件以及工定導(dǎo)軌、動導(dǎo)軌、輔助導(dǎo)軌、間隙調(diào)整元件以及工作介質(zhì)作介質(zhì)/ /元件元件等組成。等組成。導(dǎo)向支承部件的作用是支承和限制運(yùn)動部件按給定的運(yùn)動要求和規(guī)定的運(yùn)動方向運(yùn)動。這樣的部件通常被稱為導(dǎo)軌副，簡稱導(dǎo)軌。組成:1-支承件 2-運(yùn)動件 導(dǎo)軌副的導(dǎo)軌副的種類種類 按運(yùn)動方式可分為：直線運(yùn)動導(dǎo)軌、回轉(zhuǎn)運(yùn)動導(dǎo)軌。按運(yùn)動方式可分為：直線運(yùn)動導(dǎo)軌、回轉(zhuǎn)運(yùn)動導(dǎo)軌。 按接觸表面的摩擦性質(zhì)可分為：滑動導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)按接觸表面的摩擦性質(zhì)可分為：滑動導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)軌、流體介質(zhì)

43、摩擦導(dǎo)軌等軌、流體介質(zhì)摩擦導(dǎo)軌等。 導(dǎo)軌副的結(jié)構(gòu)形式是多種多樣的，依據(jù)不同的要導(dǎo)軌副的結(jié)構(gòu)形式是多種多樣的，依據(jù)不同的要求可設(shè)計(jì)或選用不同形式的導(dǎo)軌副。常見導(dǎo)軌副的求可設(shè)計(jì)或選用不同形式的導(dǎo)軌副。常見導(dǎo)軌副的結(jié)構(gòu)形式如下。結(jié)構(gòu)形式如下。1）導(dǎo)向精度要求及影響因素 導(dǎo)向精度（要求）：導(dǎo)向精度（要求）：指動導(dǎo)軌沿給定方向作直線運(yùn)動時(shí)應(yīng)保指動導(dǎo)軌沿給定方向作直線運(yùn)動時(shí)應(yīng)保證的準(zhǔn)確程度，主要是指動導(dǎo)軌沿支承導(dǎo)軌運(yùn)動的直線度或證的準(zhǔn)確程度，主要是指動導(dǎo)軌沿支承導(dǎo)軌運(yùn)動的直線度或圓度。圓度。 因此，在設(shè)計(jì)或選用導(dǎo)軌副時(shí)，重點(diǎn)考慮因此，在設(shè)計(jì)或選用導(dǎo)軌副時(shí)，重點(diǎn)考慮影響導(dǎo)向精度的主影響導(dǎo)向精度的主要因素要因

44、素有：有：v 導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)類型。導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)類型。v 導(dǎo)向?qū)驇缀尉葞缀尉龋ㄖ本€度）和接觸精度（平面度和接觸面積）。（直線度）和接觸精度（平面度和接觸面積）。v 導(dǎo)軌運(yùn)動配合精度（間隙）。導(dǎo)軌運(yùn)動配合精度（間隙）。v 油膜厚度和油膜剛度。油膜厚度和油膜剛度。v 導(dǎo)軌和機(jī)架的結(jié)構(gòu)剛度和接觸剛度。導(dǎo)軌和機(jī)架的結(jié)構(gòu)剛度和接觸剛度。v 導(dǎo)軌和機(jī)架的熱變形（熱敏感性）。導(dǎo)軌和機(jī)架的熱變形（熱敏感性）。v 裝配質(zhì)量以及液體動壓和靜壓導(dǎo)軌的油膜厚度、油膜剛度等。裝配質(zhì)量以及液體動壓和靜壓導(dǎo)軌的油膜厚度、油膜剛度等。2）導(dǎo)軌的剛度要求）導(dǎo)軌的剛度要求v導(dǎo)軌的剛度（要求）導(dǎo)軌的剛度（要求）：導(dǎo)軌抵抗外載荷的能力，導(dǎo)

45、軌抵抗外載荷的能力，會影響導(dǎo)向部件的導(dǎo)向精度（運(yùn)動精度）。會影響導(dǎo)向部件的導(dǎo)向精度（運(yùn)動精度）。v通常分為：通常分為：靜剛度靜剛度 抵抗恒定載荷的能力。抵抗恒定載荷的能力。 動剛度動剛度 抵抗交變載荷的能力。抵抗交變載荷的能力。v每一類剛度都包括：結(jié)構(gòu)剛度、接觸剛度、局部每一類剛度都包括：結(jié)構(gòu)剛度、接觸剛度、局部剛度。剛度。v在一般情況下，為減輕或平衡外力的影響，可采在一般情況下，為減輕或平衡外力的影響，可采用用加大導(dǎo)軌尺寸加大導(dǎo)軌尺寸或或添加輔助導(dǎo)軌添加輔助導(dǎo)軌的方法提高剛度。的方法提高剛度。3）精度保持性要求（）精度保持性要求（耐磨性耐磨性） 精度保持性要求：精度保持性要求：指導(dǎo)軌副表面的

46、耐磨性（耐磨指導(dǎo)軌副表面的耐磨性（耐磨能力）應(yīng)達(dá)到導(dǎo)軌面的使用壽命要求。能力）應(yīng)達(dá)到導(dǎo)軌面的使用壽命要求。 主要包括：主要包括：初期耐磨性和耐磨精度保持性初期耐磨性和耐磨精度保持性兩部分，兩部分，以及以及耐磨精度失效特性耐磨精度失效特性。v初期耐磨性初期耐磨性摩擦副初期磨損階段特性。摩擦副初期磨損階段特性。v耐磨精度保持性耐磨精度保持性摩擦副正常磨損階段特性。摩擦副正常磨損階段特性。v耐磨精度失效特性耐磨精度失效特性摩擦副劇烈磨損階段特性。摩擦副劇烈磨損階段特性。4）導(dǎo)軌運(yùn)動靈活性和低速運(yùn)動平穩(wěn)性要求）導(dǎo)軌運(yùn)動靈活性和低速運(yùn)動平穩(wěn)性要求 主要包括：主要包括：靈活性靈活性和和低速運(yùn)動平穩(wěn)性。低速

47、運(yùn)動平穩(wěn)性。 靈活性靈活性 指對系統(tǒng)控制指令的反映能力。指對系統(tǒng)控制指令的反映能力。 低速運(yùn)動平穩(wěn)性低速運(yùn)動平穩(wěn)性 指平穩(wěn)勻速運(yùn)動時(shí)運(yùn)動部件的波動指平穩(wěn)勻速運(yùn)動時(shí)運(yùn)動部件的波動誤差（低速時(shí)的誤差（低速時(shí)的“爬行現(xiàn)象爬行現(xiàn)象”）。）。5）溫度敏感性和結(jié)構(gòu)工藝性要求）溫度敏感性和結(jié)構(gòu)工藝性要求 溫度敏感性溫度敏感性 指導(dǎo)軌在環(huán)境溫度和導(dǎo)軌運(yùn)動摩擦發(fā)熱指導(dǎo)軌在環(huán)境溫度和導(dǎo)軌運(yùn)動摩擦發(fā)熱的影響下，導(dǎo)軌運(yùn)動靈活性、平穩(wěn)性、導(dǎo)向精度產(chǎn)生變化的影響下，導(dǎo)軌運(yùn)動靈活性、平穩(wěn)性、導(dǎo)向精度產(chǎn)生變化的反映程度。的反映程度。 工藝性要求工藝性要求 結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、裝配調(diào)整、維修結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、裝配調(diào)整、維修維

48、護(hù)、檢測方便，生產(chǎn)成本低。維護(hù)、檢測方便，生產(chǎn)成本低。 注意：以上這些導(dǎo)軌運(yùn)動副應(yīng)達(dá)到的要求僅是導(dǎo)軌設(shè)計(jì)中注意：以上這些導(dǎo)軌運(yùn)動副應(yīng)達(dá)到的要求僅是導(dǎo)軌設(shè)計(jì)中最基本的要求，在導(dǎo)軌設(shè)計(jì)中，還應(yīng)依據(jù)導(dǎo)軌應(yīng)用的實(shí)際最基本的要求，在導(dǎo)軌設(shè)計(jì)中，還應(yīng)依據(jù)導(dǎo)軌應(yīng)用的實(shí)際情況，采取相應(yīng)的措施，盡可能的滿足。情況，采取相應(yīng)的措施，盡可能的滿足。（3）導(dǎo)軌副的設(shè)計(jì)內(nèi)容與步驟導(dǎo)軌副的設(shè)計(jì)內(nèi)容與步驟1）依據(jù)導(dǎo)軌副使用的工作條件，選擇合理的結(jié)構(gòu)形式。依據(jù)導(dǎo)軌副使用的工作條件，選擇合理的結(jié)構(gòu)形式。2）選擇導(dǎo)軌副的截面形狀，保證導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度。選擇導(dǎo)軌副的截面形狀，保證導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度。 3）依據(jù)導(dǎo)軌的載荷和工作溫度范圍，選

49、擇導(dǎo)軌的具體結(jié)構(gòu)及尺依據(jù)導(dǎo)軌的載荷和工作溫度范圍，選擇導(dǎo)軌的具體結(jié)構(gòu)及尺寸參數(shù)，保證具有足夠的剛度、良好的耐磨性、運(yùn)動靈活性、寸參數(shù)，保證具有足夠的剛度、良好的耐磨性、運(yùn)動靈活性、平穩(wěn)性。平穩(wěn)性。4 4）具有合理的誤差自動補(bǔ)償或調(diào)整裝置，在導(dǎo)軌長期使用后）具有合理的誤差自動補(bǔ)償或調(diào)整裝置，在導(dǎo)軌長期使用后（超過導(dǎo)軌規(guī)定的平均無故障工作時(shí)間），通過調(diào)整進(jìn)一步（超過導(dǎo)軌規(guī)定的平均無故障工作時(shí)間），通過調(diào)整進(jìn)一步保持導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度。保持導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度。 5）選用合理的耐磨材料、潤滑方法以及防護(hù)裝置，使導(dǎo)軌盡可選用合理的耐磨材料、潤滑方法以及防護(hù)裝置，使導(dǎo)軌盡可能的處于良好工作狀態(tài)，減少導(dǎo)軌副的磨損。

50、能的處于良好工作狀態(tài)，減少導(dǎo)軌副的磨損。 6 6）制定必要的技術(shù)條件（關(guān)鍵件的制造工藝規(guī)范、裝配調(diào)整技）制定必要的技術(shù)條件（關(guān)鍵件的制造工藝規(guī)范、裝配調(diào)整技術(shù)條件、檢測驗(yàn)收技術(shù)條件、使用維護(hù)操作規(guī)范、維修維護(hù)術(shù)條件、檢測驗(yàn)收技術(shù)條件、使用維護(hù)操作規(guī)范、維修維護(hù)工藝流程與規(guī)范等）。工藝流程與規(guī)范等）。二、滑動導(dǎo)軌副的結(jié)構(gòu)及其選擇 常見滑動導(dǎo)軌副的截面形狀常見滑動導(dǎo)軌副的截面形狀（1）三角形導(dǎo)軌v導(dǎo)軌尖頂朝上的稱導(dǎo)軌尖頂朝上的稱三角形導(dǎo)軌三角形導(dǎo)軌。尖頂朝下的稱。尖頂朝下的稱V形導(dǎo)形導(dǎo)軌軌。該導(dǎo)軌在垂直載荷的作用下，磨損后能自動補(bǔ)償，。該導(dǎo)軌在垂直載荷的作用下，磨損后能自動補(bǔ)償，不會產(chǎn)生間隙，故導(dǎo)

51、向精度較高。但壓板面仍需有間隙不會產(chǎn)生間隙，故導(dǎo)向精度較高。但壓板面仍需有間隙調(diào)整裝置。它的截面角度由載荷大小及導(dǎo)向要求而定，調(diào)整裝置。它的截面角度由載荷大小及導(dǎo)向要求而定，一般為一般為90 。v如果導(dǎo)軌上所受的力，在兩個(gè)方向上的分力相差很大，如果導(dǎo)軌上所受的力，在兩個(gè)方向上的分力相差很大，應(yīng)采用不對稱三角形，以使力的作用方向盡可能垂直于應(yīng)采用不對稱三角形，以使力的作用方向盡可能垂直于導(dǎo)軌面。導(dǎo)軌面。v分分對稱型對稱型和和非對稱型非對稱型三角形導(dǎo)軌。三角形導(dǎo)軌。v對稱型導(dǎo)軌對稱型導(dǎo)軌 隨頂角增大，導(dǎo)軌承載能力增大，隨頂角增大，導(dǎo)軌承載能力增大，但導(dǎo)向精度降低。但導(dǎo)向精度降低。v非對稱導(dǎo)軌非對稱

52、導(dǎo)軌 主要用在載荷不對稱的時(shí)候，通過主要用在載荷不對稱的時(shí)候，通過調(diào)整不對稱角度，使導(dǎo)軌左右面水平分力相互抵消，提調(diào)整不對稱角度，使導(dǎo)軌左右面水平分力相互抵消，提高導(dǎo)軌剛度。高導(dǎo)軌剛度。（2) 矩形導(dǎo)軌v 矩形導(dǎo)軌的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，制造、檢驗(yàn)和修理方便，導(dǎo)軌面較寬，承載能力大，剛度高，故應(yīng)用廣泛。v 矩形導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度沒有三角形導(dǎo)軌高，磨損后不能自動補(bǔ)償，須有調(diào)整間隙裝置.（3）燕尾形導(dǎo)軌此類導(dǎo)軌磨損后不能自動補(bǔ)償間隙，需設(shè)調(diào)整此類導(dǎo)軌磨損后不能自動補(bǔ)償間隙，需設(shè)調(diào)整間隙裝置。間隙裝置。兩燕尾面起壓板面作用，用一根兩燕尾面起壓板面作用，用一根鑲條鑲條就可調(diào)節(jié)就可調(diào)節(jié)水平與垂直方向的間隙，且高度

53、小，結(jié)構(gòu)緊湊，水平與垂直方向的間隙，且高度小，結(jié)構(gòu)緊湊，可以承受顛覆力矩?？梢猿惺茴嵏擦亍偠容^差，摩擦力較大，制造、檢驗(yàn)和維修都剛度較差，摩擦力較大，制造、檢驗(yàn)和維修都不方便。不方便。用于運(yùn)動速度不高，受力不大，高度尺寸受到用于運(yùn)動速度不高，受力不大，高度尺寸受到限制的場合。限制的場合。（4）圓形導(dǎo)軌u圓形導(dǎo)軌制造方便，外圓采用磨削，可達(dá)到精密配合;u磨損后很難調(diào)整和補(bǔ)償間隙。若要限制轉(zhuǎn)動，可在圓柱表面開鍵槽或加工出平面，但不能承受大的扭矩，亦可采用雙圓柱導(dǎo)軌。u圓柱導(dǎo)軌用于承受軸向載荷的場合。2.導(dǎo)軌副的組合形式 兩條三角形導(dǎo)軌同時(shí)起支承和導(dǎo)向作用。v 優(yōu)點(diǎn)：由于結(jié)構(gòu)對稱，驅(qū)動元件可對稱

54、地放在兩導(dǎo)軌中間，并且兩條導(dǎo)軌磨損均勻，磨損后相對位置不變，能自動補(bǔ)償垂直和水平方向的磨損，故導(dǎo)向性和精度保持性都高，接觸剛度好。v 缺點(diǎn)：工藝性差，對導(dǎo)軌的四個(gè)表面刮削或磨削也難以完全接觸，如果床身和運(yùn)動部件熱變形不同，也很難保證四個(gè)面同時(shí)接觸。因此多用于精度要求較高的機(jī)床設(shè)備。(2)矩形和矩形組合v優(yōu)點(diǎn)：承載面優(yōu)點(diǎn)：承載面1和導(dǎo)向面和導(dǎo)向面2分開，因而制造與調(diào)整分開，因而制造與調(diào)整簡單；簡單；v缺點(diǎn)：導(dǎo)向面的間隙用鑲條調(diào)節(jié)，接觸剛度低。缺點(diǎn)：導(dǎo)向面的間隙用鑲條調(diào)節(jié)，接觸剛度低。v采用矩形和矩形組合時(shí)，應(yīng)合理選擇導(dǎo)向面。采用矩形和矩形組合時(shí)，應(yīng)合理選擇導(dǎo)向面。(3)三角形和矩形組合v 這種組

55、合形式如圖所示。這種組合形式如圖所示。v 優(yōu)點(diǎn)：它兼有三角形導(dǎo)軌的導(dǎo)向性好、矩形導(dǎo)軌的制造優(yōu)點(diǎn)：它兼有三角形導(dǎo)軌的導(dǎo)向性好、矩形導(dǎo)軌的制造方便、剛性好等優(yōu)點(diǎn)，并避免了由于熱變形所引起的配方便、剛性好等優(yōu)點(diǎn)，并避免了由于熱變形所引起的配合變化。合變化。v 缺點(diǎn)：但導(dǎo)軌磨損不均勻、一般是三角形導(dǎo)軌比矩形導(dǎo)缺點(diǎn)：但導(dǎo)軌磨損不均勻、一般是三角形導(dǎo)軌比矩形導(dǎo)軌磨損快，磨損后又不能通過調(diào)節(jié)來補(bǔ)償，對位置精度軌磨損快，磨損后又不能通過調(diào)節(jié)來補(bǔ)償，對位置精度有影響。有影響。v 這種組合有這種組合有v一矩、棱一矩兩種形式。一矩、棱一矩兩種形式。v一矩組合導(dǎo)軌易一矩組合導(dǎo)軌易儲存潤滑抽，低、高速都能采用，棱一矩組

56、合不能儲存儲存潤滑抽，低、高速都能采用，棱一矩組合不能儲存潤滑油，只用于低速移動。潤滑油，只用于低速移動。(4)燕尾形導(dǎo)軌及其組合 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 整體式燕尾導(dǎo)軌導(dǎo)向精度高，調(diào)整方便，承載能力強(qiáng)，整體式燕尾導(dǎo)軌導(dǎo)向精度高，調(diào)整方便，承載能力強(qiáng)，制造困難；制造困難； 裝配式導(dǎo)軌，制造調(diào)整方便，承載能力與整體式燕尾裝配式導(dǎo)軌，制造調(diào)整方便，承載能力與整體式燕尾導(dǎo)軌相比較弱；導(dǎo)軌相比較弱； 燕尾導(dǎo)軌與矩形導(dǎo)軌相比，兼有調(diào)整方便，承載能力燕尾導(dǎo)軌與矩形導(dǎo)軌相比，兼有調(diào)整方便，承載能力較強(qiáng)等。較強(qiáng)等。 為保證導(dǎo)軌正常工作，導(dǎo)軌滑動表面之間應(yīng)保持適當(dāng)?shù)拈g隙。常用的調(diào)整方法有壓板和鑲條法兩種方法。燕尾形導(dǎo)軌可

57、采用鑲條(墊片)方法同時(shí)調(diào)整垂直和水平兩個(gè)方向的間隙。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。4.導(dǎo)軌副材料選擇導(dǎo)軌副材料選擇 導(dǎo)軌副材料選擇的基本要求：導(dǎo)軌副材料選擇的基本要求： 導(dǎo)軌副材料應(yīng)具有高的耐磨性、減振性、熱穩(wěn)定導(dǎo)軌副材料應(yīng)具有高的耐磨性、減振性、熱穩(wěn)定性以及易于生產(chǎn)制造。性以及易于生產(chǎn)制造。 導(dǎo)軌副材料選用與組合：導(dǎo)軌副材料選用與組合： 常用鑄鐵、鋼、有色金屬、塑料。常用鑄鐵、鋼、有色金屬、塑料。 通常為軟通常為軟硬材料組合。鑄鐵硬材料組合。鑄鐵鑄鐵、鑄鐵鑄鐵、鑄鐵鋼鋼導(dǎo)軌、有色金屬導(dǎo)軌、有色金屬鋼導(dǎo)軌、塑料鋼導(dǎo)軌、塑料鋼導(dǎo)軌等都較鋼導(dǎo)軌等都較常見。常見。v鑄鐵的特點(diǎn)鑄鐵的特點(diǎn):耐磨、減震、熱穩(wěn)定性好，易加工耐磨、減震、熱穩(wěn)定性好，易加工v鋼的特點(diǎn)：淬硬鋼