機(jī)械工程施工技術(shù)

1、第六章 機(jī)械技術(shù)第一節(jié) 概述 機(jī)電一體化系統(tǒng)的機(jī)械系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)與控制的，與一般的機(jī)械系統(tǒng)相比，除要求具有較高的定位精度之外，還應(yīng)具有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，就是說(shuō)響應(yīng)要快、穩(wěn)定性要好。一個(gè)典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)通常由控制部件、接口電路、功率放大電路、執(zhí)行元件、機(jī)械傳動(dòng)部件、導(dǎo)向支承部件，以及檢測(cè)傳感部件等局部組成。這里所說(shuō)的機(jī)械系統(tǒng)，般由減速裝置、絲杠螺母副、蝸輪蝸桿副等各種線性傳動(dòng)部件以及連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)等非線性傳動(dòng)部件、導(dǎo)向支承部件、旋轉(zhuǎn)支承部件、軸系及架體等機(jī)構(gòu)組成。為確保機(jī)械系統(tǒng)的傳動(dòng)精度和工作穩(wěn)定性，通常對(duì)機(jī)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(zhì)量

2、，尤其是機(jī)電一體化產(chǎn)品，其技術(shù)性能、工藝水平和功能比普通的機(jī)械產(chǎn)品都有很大的提高，因此機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)的高精度是其首要的要求。如果機(jī)械系統(tǒng)的精度不能滿(mǎn)足要求，那么無(wú)論機(jī)電一體化產(chǎn)品其它系統(tǒng)工作怎樣精確，也無(wú)法完成其預(yù)定的機(jī)械操作。 (2) 快速響應(yīng)性 即要求機(jī)械系統(tǒng)從接到指令到開(kāi)始執(zhí)行指令指定的任務(wù)之間的時(shí)間間隔短，這樣控制系統(tǒng)才能及時(shí)根據(jù)機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)信息，下達(dá)指令，使其準(zhǔn)確地完成任務(wù)。 (3) 良好的穩(wěn)定性 即要求機(jī)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(qiáng)。 此外還要求機(jī)械系統(tǒng)具有較大的剛度，良好的耐磨、減摩性和可靠性，消震和低噪音，重量輕、體積小、壽命長(zhǎng)。 本章將機(jī)電一體化

3、機(jī)械系統(tǒng)分成機(jī)械傳動(dòng)和支承部件兩大局部，分別介紹較典型的傳動(dòng)部件、旋轉(zhuǎn)和導(dǎo)向支承部件等的總體布局、機(jī)構(gòu)選型、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化等根本問(wèn)題。第二節(jié) 機(jī)械傳動(dòng)一、 同步帶傳動(dòng) 同步帶傳動(dòng)早在1900年已有人研究并屢次提出專(zhuān)利，但其實(shí)用化卻是在二次世界大戰(zhàn)以后。由于同步帶是一種兼有鏈、齒輪、三角膠帶優(yōu)點(diǎn)的傳動(dòng)零件，隨著二次大戰(zhàn)后工業(yè)的開(kāi)展而得到重視，于1940年由美國(guó)尤尼羅爾(Unirayal)橡膠公司首先加以開(kāi)發(fā)。1946年辛加公司把同步帶用于縫紉機(jī)針和纏線管的同步傳動(dòng)上，取得顯著效益，并被逐漸引用到其他機(jī)械傳動(dòng)上。同步帶傳動(dòng)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，至今僅60余年，但在各方面已取得迅速進(jìn)展。 一分類(lèi) 1按用途分

4、 (1) 一般工業(yè)用同步帶傳動(dòng) 即梯形齒同步帶傳動(dòng)圖6-1。它主要用于中、小功率的同步帶傳動(dòng)，如各種儀器、計(jì)算機(jī)、輕工機(jī)械中均采用這種同步帶傳動(dòng)。(2) 高轉(zhuǎn)矩同步帶傳動(dòng) 又稱(chēng)HTD帶(High Torque Drive)或STPD帶傳動(dòng)(Super Torque Positive Drive)。由于其齒形呈圓弧狀(圖6-2)，在我國(guó)通稱(chēng)為圓弧齒同步帶傳動(dòng)。它主要用于重型機(jī)械的傳動(dòng)中，如運(yùn)輸機(jī)械(飛機(jī)、汽車(chē))、石油機(jī)械和機(jī)床、發(fā)電機(jī)等的傳動(dòng)。圖6-1 同步帶傳動(dòng) (3) 特種規(guī)格的同步帶傳動(dòng) 這是根據(jù)某種機(jī)器特殊需要而采用的特種規(guī)格同步帶傳動(dòng)，如工業(yè)縫紉機(jī)用的、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)用的同步帶傳動(dòng)。 (4

5、) 特殊用途的同步帶傳動(dòng) 即為適應(yīng)特殊工作環(huán)境制造的同步帶。 2. 按規(guī)格制度分 (1) 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(lái)確定帶的型號(hào)及結(jié)構(gòu)參數(shù)。在60年代該種規(guī)格制度曾應(yīng)用于日、意、蘇等國(guó)，后隨國(guó)際交流的需要，各國(guó)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(guó)仍采用模數(shù)制。圖6-2 同步帶截面形狀Pb節(jié)距 ht齒厚 hs帶厚(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(yīng)帶、輪有不同的結(jié)構(gòu)尺寸。該種規(guī)格制度目前被列為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。 由于節(jié)距制來(lái)源于英、美，其計(jì)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(guó)

6、同步帶傳動(dòng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定的規(guī)格制度。其主要參數(shù)為齒節(jié)距，但標(biāo)準(zhǔn)節(jié)距數(shù)值不同于ISO節(jié)距制，計(jì)量單位為公制。在我國(guó)，由于德國(guó)進(jìn)口設(shè)備較多，故DIN米制節(jié)距同步帶在我國(guó)也有應(yīng)用。隨著人們對(duì)齒形應(yīng)力分布的解析，開(kāi)發(fā)出了傳遞功率更大的圓弧齒圖6-3b，緊接著人們根據(jù)漸開(kāi)線的展成運(yùn)動(dòng)，又開(kāi)發(fā)出了與漸開(kāi)線相近似的多圓弧齒形，使帶齒和帶輪能更好的嚙合圖6-3c，使得同步帶傳動(dòng)嚙合性能和傳動(dòng)性能得到進(jìn)一步優(yōu)化，且傳動(dòng)變得更平穩(wěn)、精確、噪音更小。三種齒形傳遞能力、噪音水平、打滑扭矩的比擬如圖6-4。 a) b) c)圖6-3 同步帶齒形的變遷a梯形齒 b圓弧齒 c近似漸開(kāi)線齒圖6-4 三種齒形比擬(二) 同步帶傳

7、動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)1工作時(shí)無(wú)滑動(dòng)，有準(zhǔn)確的傳動(dòng)比同步帶傳動(dòng)是一種嚙合傳動(dòng)，雖然同步帶是彈性體，但由于其中承受負(fù)載的承載繩具有在拉力作用下不伸長(zhǎng)的特性，故能保持帶節(jié)距不變，使帶與輪齒槽能正確嚙合，實(shí)現(xiàn)無(wú)滑差的同步傳動(dòng)，獲得精確的傳動(dòng)比。 2傳動(dòng)效率高，節(jié)能效果好 由于同步帶作無(wú)滑動(dòng)的同步傳動(dòng)，故有較高的傳動(dòng)效率，一般可達(dá)0.98。它與三角帶傳動(dòng)相比，有明顯的節(jié)能效果。 3傳動(dòng)比范圍大，結(jié)構(gòu)緊湊 同步帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比一般可到達(dá)l0左右，而且在大傳動(dòng)比情況下，其結(jié)構(gòu)比三角帶傳動(dòng)緊湊。因?yàn)橥綆鲃?dòng)是嚙合傳動(dòng)，其帶輪直徑比依靠摩擦力來(lái)傳遞動(dòng)力的三角帶帶輪要小得多，此外由于同步帶不需要大的張緊力，使帶輪軸和軸承的

8、尺寸都可減小。所以與三角帶傳動(dòng)相比，在同樣的傳動(dòng)比下，同步帶傳動(dòng)具有較緊湊的結(jié)構(gòu)。 4維護(hù)保養(yǎng)方便，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低 由于同步帶中承載繩采用伸長(zhǎng)率很小的玻璃纖維、鋼絲等材料制成，故在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中帶伸長(zhǎng)很小，不需要像三角帶、鏈傳動(dòng)等需經(jīng)常調(diào)整張緊力。此外，同步帶在運(yùn)轉(zhuǎn)中也不需要任何潤(rùn)滑，所以維護(hù)保養(yǎng)很方便，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用比三角帶、鏈、齒輪要低得多。 5惡劣環(huán)境條件下仍能正常工作盡管同步帶傳動(dòng)與其它傳動(dòng)相比有以上優(yōu)點(diǎn)，但它對(duì)安裝時(shí)的中心距要求等方面極其嚴(yán)格，同時(shí)制造工藝復(fù)雜、制造本錢(qián)高。 (三) 同步帶的結(jié)構(gòu)和尺寸規(guī)格1同步帶結(jié)構(gòu)如圖6-5所示，同步帶一般由承載繩、帶齒、帶背和包布層組成。 工業(yè)用同步帶帶輪及截

9、面形狀如圖6-6、圖6-7所示。1243圖6-5 同步帶結(jié)構(gòu)1帶背 2承載繩 3帶齒 4包布帶 圖6-6 常用同步帶輪結(jié)構(gòu)a)RPP同步帶b)梯形齒同步帶c)圓弧齒同步帶 d)梯形齒雙面同步帶e)圓弧齒雙面同步帶f)交錯(cuò)雙面齒同步帶圖6-7 常用同步帶結(jié)構(gòu) 2同步帶規(guī)格型號(hào) 根據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T11616-1989、GB/T11362-1989,我國(guó)同步帶型號(hào)及標(biāo)記方法分別如表6-1和圖6-8所示。 (四) 同步帶的設(shè)計(jì)計(jì)算 1失效形式和計(jì)算準(zhǔn)那么 同步帶傳動(dòng)主要失效形式有：(1) 承載繩斷裂 原因是帶型號(hào)過(guò)小和小帶輪直徑過(guò)小等。表6-1 同步帶型號(hào)型 號(hào)名 稱(chēng)節(jié) 距mminMXL(Minima

10、Extra Light)XXL(Extra Extra Light)XL(Extra Light)L(Light)H(Heavy)XH(Extra Heavy)XXH(Double Extra Heavy)最輕型超輕型特輕型輕 型重 型特重型最重型2.0323.1755.0809.52512.70022.22531.7500.080.125(1/8)0.200(1/4)0.375(3/8)0.5(1/2)0.875(7/8)1.25(a) (b)圖6-8 同步帶標(biāo)記舉例(a) 單面齒同步帶標(biāo)記 (b) 雙面齒同步帶標(biāo)記 (2) 爬齒和跳齒 原因是同步帶傳遞的圓周力過(guò)大、帶與帶輪間的節(jié)距差值過(guò)大

11、、帶的初拉力過(guò)小等。 (3) 帶齒的磨損 原因是帶齒與輪齒的嚙合干預(yù)、帶的張緊力過(guò)大等。 (4) 其他失效方式 帶和帶輪的制造安裝誤差引起的帶輪棱邊磨損、帶與帶輪的節(jié)距差值太大和嚙合齒數(shù)過(guò)少引起的帶齒剪切破壞、同步帶背的龜裂、承載繩抽出和包布層脫落等。 在正常的工作條件下，同步帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么是在不打滑的條件下，保證同步帶的抗拉強(qiáng)度。在灰塵雜質(zhì)較多的條件下，那么應(yīng)保證帶齒的一定耐磨性。 2同步帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算步驟 設(shè)計(jì)同步帶傳動(dòng)的條件為：Pm 需要傳遞的名義功率；n1、n2 主從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速或傳動(dòng)比；傳動(dòng)部件的用途、工作環(huán)境和安裝位置等。根據(jù)以上條件，按以下步驟進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，詳細(xì)設(shè)計(jì)過(guò)程請(qǐng)參照

12、相關(guān)手冊(cè)。(1) 確定帶的設(shè)計(jì)功率；(2) 選擇帶型和節(jié)距；(3) 確定帶輪齒數(shù)和節(jié)圓直徑；(4) 確定同步帶的節(jié)線長(zhǎng)度、齒數(shù)及傳動(dòng)中心距；(5) 校驗(yàn)同步帶和小帶輪的嚙合齒數(shù)；(6) 確定實(shí)際所需同步帶寬度；(7) 帶的工作能力驗(yàn)算。二、齒輪傳動(dòng) 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，從而獲得高精度、高穩(wěn)定性、高速性、高可靠性和低噪聲的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。 1最正確總傳動(dòng)比 首先把傳動(dòng)系統(tǒng)中的工作負(fù)載、慣性負(fù)載和摩擦負(fù)載綜合為系統(tǒng)的總負(fù)載，方法有： (1) 峰值綜合：假設(shè)各種負(fù)載為非隨機(jī)性負(fù)載，將各負(fù)載的峰值取代數(shù)和。 (2) 均方根綜合：假設(shè)各

13、種負(fù)載為隨機(jī)性負(fù)載，取各負(fù)載的均方根。 負(fù)載綜合時(shí)，要轉(zhuǎn)化到電機(jī)軸上，成為等效峰值綜合負(fù)載轉(zhuǎn)矩或等效均方根綜合負(fù)載轉(zhuǎn)矩。使等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩最小或負(fù)載加速度最大的總傳動(dòng)比，即為最正確總傳動(dòng)比。 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)速到達(dá)合理匹配。假設(shè)總傳動(dòng)比擬大，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原那么適當(dāng)分級(jí)，并在各級(jí)之間分配傳動(dòng)比。(1) 最小等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量原那么利用該原那么所設(shè)計(jì)的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)

14、，換算到電機(jī)軸上的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為最小。圖6-9 二級(jí)減速傳動(dòng)設(shè)有一小功率電機(jī)驅(qū)動(dòng)的二級(jí)齒輪減速系統(tǒng)，如圖6-9所示。設(shè)其總傳動(dòng)比為。假設(shè)先假設(shè)各主動(dòng)小齒輪具有相同的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，各齒輪均近似看成實(shí)心圓柱體，齒寬、比重均相同，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為，如不計(jì)軸和軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，那么根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)能不變的原那么，等效到電機(jī)軸上的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為：6-1因?yàn)?，所以 ，即 ，6-2 令 ，那么 ，得到 當(dāng)時(shí)， 對(duì)于級(jí)齒輪傳動(dòng)系作同類(lèi)分析可得： ，其中，(2) 重量最輕原那么 對(duì)于小功率傳動(dòng)系統(tǒng)，使各級(jí)傳動(dòng)比，即可使傳動(dòng)裝置的重量最輕。由于這個(gè)結(jié)論是在假定各主動(dòng)小齒輪模數(shù)、齒數(shù)均相同的條件下導(dǎo)出的，故所有大齒輪的齒數(shù)、模數(shù)

15、也相同，每級(jí)齒輪副的中心距離也相同。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“先大后小原那么處理。(3) 輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原那么為了提高機(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“先小后大原那么分配，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，那么6-3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。 比方對(duì)于一個(gè)四級(jí)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)

16、，設(shè)各齒輪的傳動(dòng)誤差分別為，那么換算到末級(jí)輸出軸上的總轉(zhuǎn)角誤差為：6-4 上述計(jì)算對(duì)小功率傳動(dòng)比擬符合實(shí)際，而對(duì)于大功率傳動(dòng)，由于轉(zhuǎn)矩較大，需要按其它法那么進(jìn)行計(jì)算。 綜上所述，設(shè)計(jì)定軸齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，在確定總傳動(dòng)比、確定傳動(dòng)級(jí)數(shù)和分配傳動(dòng)比時(shí)，要根據(jù)系統(tǒng)的工作條件和功能要求，在考慮上述三個(gè)原那么的同時(shí)，考慮其可行性和經(jīng)濟(jì)性，合理分配傳動(dòng)比。 (二) 齒輪傳動(dòng)間隙的調(diào)整方法 常用的調(diào)整齒側(cè)間隙的方法有以下幾種。 1圓柱齒輪傳動(dòng) (1) 偏心套(軸)調(diào)整法 如圖6-10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，

17、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。圖6-10 偏心套式間隙消除機(jī)構(gòu)1偏心套 2電動(dòng)機(jī) 3減速箱 4、5減速齒輪 (2) 軸向墊片調(diào)整法 如圖6-11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。圖6-11 圓柱齒輪軸向墊片間隙消除機(jī)構(gòu)(3) 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)用兩片薄齒輪組成。采取措施使一個(gè)薄齒輪的

18、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)，具體調(diào)整措施如下：周向彈簧式(圖6-12) 在兩個(gè)薄片齒輪2和4上各開(kāi)了幾條周向圓弧槽，并在齒輪3和4的端面上有安裝彈簧2的短柱1。在彈簧2的作用下使薄片齒輪3和4錯(cuò)位而消除齒側(cè)間隙。這種結(jié)構(gòu)形式中的彈簧2的拉力必須足以克服驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩才能起作用。因該方法受到周向圓弧槽及彈簧尺寸限制，故僅適用于讀數(shù)裝置而不適用于驅(qū)動(dòng)裝置。 可調(diào)拉簧式(圖6-13) 在兩個(gè)薄片齒輪1和2上裝有凸耳3，彈簧的一端鉤在凸耳3上，另一端鉤在螺釘7上。彈簧4的拉力大小可用螺母5調(diào)節(jié)螺釘7的伸出長(zhǎng)度，調(diào)整好后再用螺母6鎖緊。 圖

19、6-12 薄片齒輪周向拉簧錯(cuò)齒調(diào)隙機(jī)構(gòu) 圖6-13 可調(diào)拉簧式調(diào)隙機(jī)構(gòu)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)整法根本相同，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。圖6-14a是薄片錯(cuò)齒調(diào)整機(jī)構(gòu)，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比擬簡(jiǎn)單，但調(diào)整較費(fèi)時(shí)，且齒側(cè)間隙不能自動(dòng)補(bǔ)償，圖6-14b是軸向壓簧錯(cuò)齒調(diào)整機(jī)構(gòu)，其特點(diǎn)是齒側(cè)隙可以自動(dòng)補(bǔ)償，但軸向尺寸較大，結(jié)構(gòu)欠緊湊。(a) 薄片錯(cuò)齒調(diào)隙機(jī)構(gòu) (b) 軸向壓簧錯(cuò)齒調(diào)隙機(jī)構(gòu)圖6-14 斜齒輪調(diào)隙機(jī)構(gòu)1、2薄片齒輪 3寬齒輪 4調(diào)整螺母 5彈簧 6墊片3錐齒輪傳動(dòng)(1) 軸向壓簧調(diào)整法 軸向壓簧

20、調(diào)整法原理如圖6-15，在錐齒輪4的傳動(dòng)軸7上裝有壓簧5，其軸向力大小由螺母6調(diào)節(jié)。錐齒輪4在壓簧5的作用下可軸向移動(dòng)，從而消除了其與嚙合的錐齒輪l之間的齒側(cè)間隙。 (2) 周向彈簧調(diào)整法 周向彈簧調(diào)整法原理如圖6-16，將與錐齒輪3嚙合的齒輪做成大小兩片(1、2)，在大片錐齒輪1上制有三個(gè)周向圓弧槽8，小片錐齒輪2的端面制有三個(gè)可伸入槽8的凸爪7。彈簧5裝在槽8中，一端頂在凸爪7上，另一端頂在鑲在槽8中的鑲塊4上。止動(dòng)螺釘6裝配時(shí)用，安裝完畢將其卸下，那么大小片錐齒輪1、2在彈簧力作用下錯(cuò)齒，從而到達(dá)消除間隙的目的。 圖6-15 錐齒輪軸向壓簧調(diào)隙機(jī)構(gòu) 圖6-16 錐齒輪周向彈簧調(diào)隙機(jī)構(gòu)1、

21、4錐齒輪 2、3鍵 5壓簧 6螺母 7軸 1大片錐齒輪 2小片錐齒輪 3錐齒輪4鑲塊 5彈簧 6止動(dòng)螺釘 7凸爪 8槽 4齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 在機(jī)電一體化產(chǎn)品中對(duì)于大行程傳動(dòng)機(jī)構(gòu)往往采用齒輪齒條傳動(dòng)，因?yàn)槠鋭偠?、精度和工作性能不?huì)因行程增大而明顯降低，但它與其它齒輪傳動(dòng)一樣也存在齒側(cè)間隙，應(yīng)采取消隙措施。 當(dāng)傳動(dòng)負(fù)載小時(shí)，可采用雙片薄齒輪錯(cuò)齒調(diào)整法，使兩片薄齒輪的齒側(cè)分別緊貼齒條的齒槽兩相應(yīng)側(cè)面，以消除齒側(cè)間隙。當(dāng)傳動(dòng)負(fù)載大時(shí)，可采用雙齒輪調(diào)整法。如圖6-17所示，小齒輪1、6分別與齒條7嚙合，與小齒輪1、6同軸的大齒輪2、5分別與齒輪3嚙合，通過(guò)預(yù)載裝置4向齒輪3上圖6-17 齒輪齒條的雙齒輪

22、調(diào)隙機(jī)構(gòu) 1、6小齒輪 2、5大齒輪 3齒條 4預(yù)載裝置 7齒條預(yù)加負(fù)載，使大齒輪2、5同時(shí)向兩個(gè)相反方何轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)小齒輪1、6轉(zhuǎn)動(dòng)，其齒面便分別緊貼在齒條7上齒槽的左、右側(cè)，消除了齒側(cè)間隙。三、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。 一諧波齒輪傳動(dòng)的工作原理諧波傳動(dòng)是建立在彈性變形理論根底上的一種新型傳動(dòng)，它的出現(xiàn)為機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)帶來(lái)了重大突破。圖6-18所示為諧波齒輪傳動(dòng)的示意圖。它由三個(gè)主要構(gòu)件所組成，即具有內(nèi)齒的剛輪l、具有外齒的

23、柔輪2和波發(fā)生器3。這三個(gè)構(gòu)件和少齒差行星傳動(dòng)中的中心內(nèi)齒輪、行星輪和系桿相當(dāng)。通常波發(fā)生器為主動(dòng)件，而剛輪和柔輪之一為從動(dòng)件，另一個(gè)為固定件。當(dāng)波發(fā)生器裝入柔輪內(nèi)孔時(shí)，由于前者的總長(zhǎng)度略大于后者的內(nèi)孔直徑，故柔輪變?yōu)闄E圓形，于是在橢圓的長(zhǎng)軸兩端產(chǎn)生了柔輪與剛輪輪齒的兩個(gè)局部嚙合區(qū)；同時(shí)在橢圓短軸兩端，兩輪輪齒那么完全脫開(kāi)。至于其余各處，那么視柔輪回轉(zhuǎn)方向的不同，或處于嚙合狀態(tài)，或處于非嚙合狀態(tài)。當(dāng)波發(fā)生器連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，柔輪長(zhǎng)短軸的位置不斷交化，從而使輪齒的嚙合處和脫開(kāi)處也隨之不斷變化，于是在柔輪與剛輪之間就產(chǎn)生了相對(duì)位移，從而傳遞運(yùn)動(dòng)。 在波發(fā)生器轉(zhuǎn)動(dòng)一周期間，柔輪上一點(diǎn)變形的循環(huán)次數(shù)與波發(fā)生

24、器上的凸起部位數(shù)是一致的，稱(chēng)為波數(shù)。常用的有兩波和三波兩種。為了有利于柔輪的力平衡和防止輪齒干預(yù)，剛輪和柔輪的齒數(shù)差應(yīng)等于波發(fā)生器波數(shù)(即波發(fā)生器上的滾輪數(shù))的整倍數(shù)，通常取為等于波數(shù)。 由于在諧波齒輪傳動(dòng)過(guò)程中，柔輪與剛輪的嚙合過(guò)程與行星齒輪傳動(dòng)類(lèi)似，故其傳動(dòng)比可按周轉(zhuǎn)輪系的計(jì)算方法求得。圖6-18 諧波齒輪嚙合原理1剛輪 2柔輪 3波發(fā)生器二諧波齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比計(jì)算與行星齒輪輪系傳動(dòng)比的計(jì)算相似，由于6-5 式中：、分別為剛輪、柔輪和波形發(fā)生器的角速度； 、分別為剛輪和柔輪的齒數(shù)。 1. 當(dāng)柔輪固定時(shí)，那么， (6 -6 ) 設(shè)、時(shí)，那么。結(jié)果為正值，說(shuō)明剛輪與波形發(fā)生器轉(zhuǎn)向相同。2. 當(dāng)

25、剛輪固定時(shí)，那么， 6-7設(shè)、時(shí)，那么。結(jié)果為負(fù)值，說(shuō)明柔輪與波形發(fā)生器轉(zhuǎn)向相反。三諧波齒輪減速器產(chǎn)品及選用目前尚無(wú)諧波減速器的國(guó)標(biāo)，不同生產(chǎn)廠家標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)也不盡相同。以XBl型通用諧波減速器為例，其標(biāo)記代號(hào)如圖6-19所示。表6-2為XBl型通用諧波減速器產(chǎn)品系列。例如：XB11201006G：表示單級(jí)、臥式安裝，具有水平輸出軸，機(jī)型為120，減速比為l 00，最大回差為6，G表示油脂潤(rùn)滑。圖6-19 諧波齒輪減速器標(biāo)記例如 設(shè)計(jì)者也可根據(jù)需要單獨(dú)購(gòu)置不同減速比、不同輸出轉(zhuǎn)矩的諧波減速器中的三大構(gòu)件(如圖6-20所示)，并根據(jù)其安裝尺寸與系統(tǒng)的機(jī)械構(gòu)件相聯(lián)結(jié)。圖6-21為小型諧波齒輪減速器結(jié)構(gòu)

26、圖。諧波齒輪減速機(jī)選用說(shuō)明：1. 樣本中的圖表參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，用戶(hù)選型時(shí)需確定以下三項(xiàng)參數(shù)： 1傳動(dòng)比或輸出轉(zhuǎn)速r/min) 2減速機(jī)輸入功率kw)表6-2 XB1諧波減速器局部技術(shù)參數(shù)機(jī)型減速比u輸入轉(zhuǎn)速 3000 rpm輸入轉(zhuǎn)速 1500 rpm輸入轉(zhuǎn)速 1000 rpm輸出力矩T2 N.m輸出轉(zhuǎn)速n2 rpm額定輸入功率p kW輸出力矩T2 N.m輸出轉(zhuǎn)速n2 rpm額定輸入功率p kW輸出力矩T2 N.m輸出轉(zhuǎn)速n2 rpm額定輸入功率p kW254050631.01.52.0 7560480.0120.0150.015 1.22.02.5 383024 0.0070.0100.010

27、 1.22.02.5 252016 0.0050.0060.006 325264803.04.55.0 584738 0.0280.0340.030 3.05.56.5 292319 0.0140.0200.020 3.05.56.5 191613 0.0090.0140.013 404865801008.0101215 63463830 0.0810.0740.0730.073 8.0101217 31231915 0.0400.0370.0360.040 8.0101217 21151310 0.0270.0250.0240.027 5046485859617880839510011812

28、012515152020202525253030303030 65635251493838363230252524 0.1580.1510.1670.1640.1580.1550.1510.1460.1530.1450.1230.1210.116 15152020202525253333333338 33312625251919181615131312 0.0790.0760.0830.0820.0790.0770.0760.0730.0840.0800.0680.0660.073 15152020202525253333333344 22211717161313121110888 0.053

29、0.0500.0560.0550.0630.0520.0500.0490.0560.0530.0450.0440.056 60485158596273757810010511812012614815016025253030304040405050505050505050 63595251484140383029252524202019 0.2520.2370.2500.2460.2340.2650.2580.2480.2420.2300.2050.2010.1920.1630.1610.151 25253030304040405555626262626262 31292625242120191

30、514131312 10109 0.1260.1180.1250.1230.1170.1320.1290.1240.1330.11270.1270.1250.1190.1010.1000.094 25253030304040405555727272727272 21201717161413131010888776 0.0840.0790.0830.082 0.0780.0880.0860.0830.0890.0840.0980.0970.0920.0780.0770.073 804850526165757880939810012560606072721001001001201201201206

31、36058494640383832313024 0.5610.5390.5180.5300.4970.5980.5750.5610.5790.5500.5390.43160606072721001001001301301301503130292523201919161515120.2800.1690.2590.2650.2490.2990.2880.2810.3140.2980.2920.2696060607272100100100130130130150212019161513131311101080.1870.1800.1730.1770.1660.1990.1920.1870.2090.

32、1980.1940.180 圖6-20 諧波減速器三大構(gòu)件 圖6-21 諧波減速器結(jié)構(gòu) 3額定輸入轉(zhuǎn)速r/min)2. 如減速機(jī)輸入轉(zhuǎn)速是可調(diào)的，那么在選用減速機(jī)型號(hào)時(shí)應(yīng)分別確定：工作條件為“恒功率時(shí)按最低轉(zhuǎn)速選用機(jī)型；工作條件為“恒扭矩時(shí)，按最高轉(zhuǎn)速選用機(jī)型。訂貨時(shí)須說(shuō)明是否與電機(jī)直聯(lián)，電機(jī)型號(hào)及參數(shù)。3. 選用減速機(jī)輸入功率與輸出扭矩的計(jì)算：6-86-9式中：P 減速機(jī)額定輸入功率KW T 減速機(jī)額定輸出扭矩Nm)KA 工作情況系數(shù)見(jiàn)表6-3表6-3 XB1諧波減速器工作情況系數(shù)原動(dòng)機(jī)負(fù)荷性質(zhì)每 日 工 作 時(shí) 間 小時(shí)122101024電動(dòng)機(jī)輕微沖擊1.001.301.50中等沖擊1.3

33、01.501.75較大沖擊或慣性沖擊1.501.752.004. 減速機(jī)輸出軸裝有齒輪、鏈輪、三角皮帶輪及平皮帶輪時(shí)，需要校驗(yàn)軸伸的懸臂負(fù)荷，校驗(yàn)公式為6-10式中：D齒輪、鏈輪、皮帶輪的節(jié)圓直徑m)FR懸臂負(fù)荷系數(shù)齒輪FR=1.5；鏈輪FR=1.2；三角皮帶輪FR=2；平皮帶輪FR=2.5當(dāng)懸臂負(fù)荷小于或等于許用懸臂負(fù)荷(見(jiàn)表6-4)，即時(shí)， 即可通過(guò)。表6-4 XB1諧波齒輪減速機(jī)軸伸許用懸臂負(fù)荷型 號(hào)XB1-100XB1-120XB1-160XB1-200XB1-250許用懸臂負(fù)荷F400050001000015000170005. 如減速機(jī)使用在有可能發(fā)生過(guò)載的工作場(chǎng)合，應(yīng)安裝過(guò)載保護(hù)

34、裝置。四、滾珠螺旋傳動(dòng) 滾珠螺旋傳動(dòng)是在絲杠和螺母滾道之間放人適量的滾珠，使螺紋間產(chǎn)生滾動(dòng)摩擦。絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)滾珠沿螺紋滾道滾動(dòng)。螺母上設(shè)有返向器，與螺紋滾道構(gòu)成滾珠的循環(huán)通道。為了在滾珠與滾道之間形成無(wú)間隙甚至有過(guò)盈配合，可設(shè)置預(yù)緊裝置。為延長(zhǎng)工作壽命，可設(shè)置潤(rùn)滑件和密封件。 滾珠螺旋傳動(dòng)與滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)或其它直線運(yùn)動(dòng)副相比，有以下特點(diǎn)：1傳動(dòng)效率高 一般滾珠絲杠副的傳動(dòng)效率達(dá)9095，消耗能量?jī)H為滑動(dòng)絲桿的1/3。 2運(yùn)動(dòng)平穩(wěn) 滾動(dòng)摩擦系數(shù)接近常數(shù)，啟動(dòng)與工作摩擦力矩差異很小。啟動(dòng)時(shí)無(wú)沖擊，預(yù)緊后可消除間隙產(chǎn)生過(guò)盈，提高接觸剛度和傳動(dòng)精度。3工作壽命長(zhǎng) 滾珠絲杠螺母副的摩擦外表為高硬度(H

35、RC5862)、高精度，具有較長(zhǎng)的工作壽命和精度保持性。壽命約為滑動(dòng)絲桿副的410倍以上。 4定位精度和重復(fù)定位精度高 由于滾珠絲桿副摩擦小、溫升小、無(wú)爬行、無(wú)間隙，通過(guò)預(yù)緊進(jìn)行預(yù)拉伸以補(bǔ)償熱膨脹。因此可到達(dá)較高的定位精度和重復(fù)定位精度。 5同步性好 用幾套相同的滾珠絲桿副同時(shí)傳動(dòng)幾個(gè)相同的運(yùn)動(dòng)部件，可得到較好的同步運(yùn)動(dòng)。 6可靠性高 潤(rùn)滑密封裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便。 7不能自鎖 用于垂直傳動(dòng)時(shí)，必須在系統(tǒng)中附加自鎖或制動(dòng)裝置。8制造工藝復(fù)雜 滾珠絲桿和螺母等零件加工精度、外表粗糙度要求高，故制造本錢(qián)較高。一工作原理與結(jié)構(gòu)如圖6-22所示，絲杠和螺母的螺紋滾道間裝有承載滾珠，當(dāng)絲杠或螺母轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)

36、，滾珠沿螺紋滾道滾動(dòng)，那么絲杠與螺母之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生滾動(dòng)摩擦，為防止?jié)L珠從滾道中滾出，在螺母的螺旋槽兩端設(shè)有回程引導(dǎo)裝置，它們與螺紋滾道形成循環(huán)回路，使?jié)L珠在螺母滾道內(nèi)循環(huán)。圖6-22 滾珠絲桿副結(jié)構(gòu)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)二種。內(nèi)循環(huán) 內(nèi)循環(huán)方式的滾珠在循環(huán)過(guò)程中始終與絲桿外表保持接觸，在螺母的側(cè)面孔內(nèi)裝有接通相鄰滾道的反向器，利用反向器引導(dǎo)滾珠越過(guò)絲桿的螺紋頂部進(jìn)入相鄰滾道，形成一個(gè)循環(huán)回路。一般在同一螺母上裝有24個(gè)滾珠用反向器，并沿螺母圓周均勻分布。內(nèi)循環(huán)方式的優(yōu)點(diǎn)是滾珠循環(huán)的回路短、流暢性好、效率高、螺母的徑向尺寸也較小。其缺乏之處是反向器加工困難、裝配調(diào)整也不方

37、便。外循環(huán) 外循環(huán)方式中的滾珠在循環(huán)返向時(shí)，離開(kāi)絲杠螺紋滾道，在螺母體內(nèi)或體外作循環(huán)運(yùn)動(dòng)。從結(jié)構(gòu)上看，外循環(huán)有以下三種形式，即螺旋槽式、插管式和端蓋式。圖6-23為端蓋式循環(huán)和插管循環(huán)原理圖。由于滾珠絲杠副的應(yīng)用越來(lái)越廣，對(duì)其研究也更深入，為了提高其承載能力，開(kāi)發(fā)出了新型的滾珠循環(huán)方式UHD圖6-24b，為了提高回轉(zhuǎn)精度，一種無(wú)螺母的絲杠副圖6-24c被研制成功。二滾珠絲杠副軸向間隙的調(diào)整和施加預(yù)緊力的方法滾珠絲杠副除了對(duì)本身單一方向的傳動(dòng)精度有要求外，對(duì)其軸向間隙也有嚴(yán)格要求，以保證其反向傳動(dòng)精度。滾珠絲杠副的軸向間隙是承載時(shí)在滾珠與滾道型面接觸點(diǎn)的彈性 a) 端蓋循環(huán) b) 插管循環(huán)圖6-

38、23 絲杠螺母結(jié)構(gòu)a) 通用方式 b) UHD方式 c) 新型“螺母圖6-24 滾珠的排列方式和新型絲杠螺母結(jié)構(gòu)變形所引起的螺母位移量和螺母原有間隙的總和。通常采用雙螺母預(yù)緊或單螺母大滾珠、大導(dǎo)程的方法，把彈性變形控制在最小限度內(nèi)，以減小或消除軸向間隙，并可以提高滾珠絲杠副的剛度。1 雙螺母預(yù)緊原理雙螺母預(yù)緊原理如圖6-25所示，是在兩個(gè)螺母之間加墊片來(lái)消除絲杠和螺母之間的間圖6-25 雙螺母預(yù)緊原理隙。根據(jù)墊片厚度不同分成兩種形式，當(dāng)墊片厚度較厚時(shí)即產(chǎn)生“預(yù)拉應(yīng)力，而當(dāng)墊片厚度較薄時(shí)即產(chǎn)生“預(yù)壓應(yīng)力以消除軸向間隙。2 單螺母預(yù)緊原理增大滾珠直徑法單螺母預(yù)緊原理如圖6-26所示，為了補(bǔ)償滾道的

39、間隙，設(shè)計(jì)時(shí)將滾珠的尺寸適當(dāng)增大，使其4點(diǎn)接觸，產(chǎn)生預(yù)緊力，為了提高工作性能，可以在承載滾珠之間參加間隔鋼球。圖6-26 單螺母預(yù)緊原理增大滾珠直徑法3 單螺母預(yù)緊原理偏置導(dǎo)程法偏置導(dǎo)程法原理如圖6-27所示，僅僅是在螺母中部將其導(dǎo)程增加一個(gè)預(yù)壓量，以到達(dá)預(yù)緊的目的。 圖6-27 單螺母預(yù)緊原理偏置導(dǎo)程法三滾珠絲杠副的軸向彈性變形 滾珠絲杠受軸向載荷后，滾珠和滾道面將產(chǎn)生彈性變形，軸向彈性變形量與軸向載荷之間的關(guān)系與滾動(dòng)軸承的計(jì)算相同，根據(jù)Herz的點(diǎn)接觸理論，和滿(mǎn)足下式： (6-11 )1 單螺母預(yù)緊無(wú)預(yù)緊的軸向彈性變形 6-12式中： 鋼球和滾道的接觸角45；鋼球直徑mm； 單個(gè)鋼球所受載

40、荷N； 鋼球數(shù)； 和精度、結(jié)構(gòu)有關(guān)的系數(shù)。 2雙螺母預(yù)緊時(shí)的軸向變形量如圖6-28所示，對(duì)兩個(gè)螺母A和B施加預(yù)緊力后，螺母A、B均變形至X點(diǎn)。如果這時(shí)作用有外力，那么螺母A從X點(diǎn)向X1點(diǎn)、螺母B從X點(diǎn)向X2點(diǎn)移動(dòng)圖6-29。由于和成正比關(guān)系，假設(shè)其比例系數(shù)為k，那么有，并且螺母A和B的變形量分別為：6-136-14 圖6-28 雙螺母預(yù)緊 圖6-29 預(yù)壓曲線 由于在外力作用下螺母A和B的變形量相同方向相反，所以6-15而且，當(dāng)僅有外力作用時(shí)，隨著的增加使接近零時(shí)，那么外力幾乎全被螺母A吸收。 當(dāng)時(shí)， 6-16 又因?yàn)?，所?-17 因此，當(dāng)施加預(yù)緊力的3倍的軸向載荷時(shí)，預(yù)緊滾珠絲杠副變形量?jī)H

41、為無(wú)預(yù)緊滾珠絲杠副的二分之一，即剛度增加了一倍見(jiàn)圖6-30。 剛度K可寫(xiě)成：6-18式中：剛度N/m； 軸向載荷N； 預(yù)緊絲杠副的軸向彈性變形量m； 預(yù)緊載荷N； 無(wú)預(yù)緊絲杠副的軸向彈性變形量m。圖6-30 彈性變形曲線 目前制造的單螺母式滾珠絲杠副的軸向間隙達(dá)0.05mm，而雙螺母式的經(jīng)加預(yù)緊力調(diào)整后根本上能消除軸向間隙。應(yīng)用該方法消除軸向間隙時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：1預(yù)緊力大小必須適宜，過(guò)小不能保證無(wú)隙傳動(dòng)；過(guò)大將使驅(qū)動(dòng)力矩增大，效率降低，壽命縮短。預(yù)緊力應(yīng)不超過(guò)最大軸向負(fù)載的l/3。 2要特別注意減小絲杠安裝局部和驅(qū)動(dòng)局部的間隙，這些間隙用預(yù)緊的方法是無(wú)法消除的，而它對(duì)傳動(dòng)精度有直接影響。 四

42、滾珠絲杠副的主要尺寸、精度等級(jí)和標(biāo)注方法 1主要尺寸 滾珠絲杠副的主要尺寸及其計(jì)算公式見(jiàn)表6-5。2. 精度等級(jí) JB316.282?滾珠絲杠副精度?標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定分為六個(gè)等級(jí)：C、D、E、F、G、H。C級(jí)最高，H級(jí)最低。滾珠絲杠副精度包括各元件的制造精度和裝配后的綜合精度，如：絲杠公稱(chēng)直徑尺寸變動(dòng)量、絲杠和螺母的外表粗糙度、絲杠大徑對(duì)螺紋軸線的徑向圓跳動(dòng)、導(dǎo)程誤差等。各等級(jí)對(duì)各項(xiàng)均有公差要求。表6-6列出了各精度等級(jí)的導(dǎo)程公差。為了提高經(jīng)濟(jì)性，按實(shí)際使用的導(dǎo)程精度要求，在每一精度等級(jí)內(nèi)再分項(xiàng)，用以規(guī)定各精度等級(jí)的檢查工程表6-7。工程15表示導(dǎo)程精度檢驗(yàn)工程的規(guī)定內(nèi)容，未指定的檢驗(yàn)工程，其誤差值偏

43、差值不超過(guò)下一等級(jí)的規(guī)定值，H級(jí)不作規(guī)定。例如D3表示只檢驗(yàn)3個(gè)工程，其余2個(gè)工程不得超過(guò)E級(jí)的規(guī)定。數(shù)控機(jī)床、精密機(jī)床和精密儀器用于進(jìn)給系統(tǒng)時(shí)，根據(jù)定位精度和重復(fù)定位精度的要求，可選用C、D、E級(jí)等；一般動(dòng)力傳動(dòng)，其精度等級(jí)偏低，可選用F、G級(jí)等。各類(lèi)型機(jī)械精度等級(jí)要求，可參考表6-8。3標(biāo)注方法 滾珠絲杠副結(jié)構(gòu)、規(guī)格、精度的標(biāo)注方法如圖6-31各制造廠略有不同：五滾珠絲杠副的安裝絲杠的軸承組合及軸承座、螺母座以及其它零件的連接剛性，對(duì)滾珠絲杠副傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度和精度都有很大影響，需在設(shè)計(jì)、安裝時(shí)認(rèn)真考慮。為了提高軸向剛度，絲杠支承表6-5 滾珠絲杠副的主要尺寸及其計(jì)算公式主要尺寸符號(hào)計(jì) 算

44、公 式標(biāo)稱(chēng)直徑(滾珠中心圓直徑)mm3040506070根據(jù)承載能力選用導(dǎo)程mm56686810810121012根據(jù)承載能力選用螺旋升角一般滾珠直徑(mm)3.1753.9693.9694.7633.9694.7635.9534.7635.9537.1445.9537.144螺紋滾道半 徑一般目前，內(nèi)循環(huán)常數(shù)取外循環(huán)常數(shù)取或接觸角偏心距絲杠外徑絲杠內(nèi)徑螺紋牙頂圓角半徑用于內(nèi)循環(huán)螺母外徑螺母內(nèi)徑外循環(huán)內(nèi)循環(huán)表6-6 滾珠絲杠副精度等級(jí)導(dǎo)程公差項(xiàng) 目符號(hào)精 度 等 級(jí)CDEFGH根本導(dǎo)程極限偏差/2弧度內(nèi)導(dǎo)程公差/456任意300mm內(nèi)導(dǎo)程公差/510152550100螺紋全長(zhǎng)內(nèi)導(dǎo)程公差/0.8

45、0.80.80.80.81.0導(dǎo)程誤差曲線的帶寬公差/0.60.60.60.60.6注：測(cè)量螺紋全長(zhǎng)內(nèi)導(dǎo)程誤差時(shí)，應(yīng)在螺紋兩端分別扣除長(zhǎng)度L0，L0(24)p(p為根本導(dǎo)程)。表6-7 導(dǎo)程精度檢驗(yàn)工程序號(hào)工程符號(hào)檢驗(yàn)工程選擇標(biāo)號(hào)123451任意300mm螺紋長(zhǎng)度內(nèi)導(dǎo)程誤差2螺紋全長(zhǎng)內(nèi)導(dǎo)程誤差3導(dǎo)程誤差曲線的帶寬4根本導(dǎo)程偏差52弧度內(nèi)導(dǎo)程誤差表6-8 種類(lèi)機(jī)械精度等級(jí)要求機(jī)械種類(lèi)坐 標(biāo) 方 向X橫向Y立向Z縱向W刀桿、鏜桿開(kāi)環(huán)系統(tǒng)數(shù)控壓力機(jī)EE數(shù)控繪圖機(jī)EE數(shù)控車(chē)床E、DE數(shù)控磨床D、CD數(shù)控線切割機(jī)DD數(shù)控鉆床EE、FE數(shù)控銑床DDD數(shù)控鏜床D、CD、CD、CE數(shù)控坐標(biāo)鏜床D、CD、CD、

46、CD自動(dòng)換刀數(shù)控機(jī)床D、CD、CD、CE坐標(biāo)鏜床，螺紋磨床D、CD、CD、CD儀表機(jī)床D、CD、CD、C普通機(jī)床，通用機(jī)床FFF圖6-31 南京工藝裝備制造廠標(biāo)記法常用推力軸承為主的軸承組合，僅當(dāng)軸向載荷很小時(shí)，才用向心推力軸承。表6-9中列出了四種典型支承方式及其特點(diǎn)。除表中所列特點(diǎn)外，當(dāng)滾珠絲杠副工作時(shí)，因受熱摩擦及其它熱源而伸長(zhǎng)，它對(duì)表6-9 滾珠絲杠副支承形式序號(hào)支承方式簡(jiǎn)圖特點(diǎn)支承系數(shù)壓桿穩(wěn)定fk臨界轉(zhuǎn)速fc1單推單推JJ1軸向剛度較高；2預(yù)拉伸安裝時(shí)，須加載荷較大，軸承壽命比方案2低；3適宜中速、精度高，并可用雙推單推組合。13.1422雙推雙推FF1軸向剛度最高；2預(yù)拉伸安裝時(shí)，須加載荷較小，軸承壽命較高；3適宜高速、高剛度、高精度。44.7303雙推簡(jiǎn)支FS1軸向剛度不高，與螺母位置有關(guān)；2雙推端可預(yù)拉伸安裝；3適宜中速、精度較高的長(zhǎng)絲杠。23.9274雙推自由FO1軸向剛度低，與螺母位置有關(guān)；2雙推端可預(yù)拉伸安裝；3適宜中小載荷與低速，更適宜垂直安裝，短絲杠。0.251.875 第一種支承方式的預(yù)緊軸承將會(huì)引起卸載，甚至產(chǎn)生軸向間隙，此時(shí)與第三、四種支承方式類(lèi)似，但對(duì)第二種支承方式，其卸載結(jié)果可能在兩端支承中造成預(yù)緊力的不對(duì)稱(chēng)，且只能允許在某個(gè)范圍內(nèi)，即要嚴(yán)格限制其溫