陳前紅機電一體化系統(tǒng)中第三章機械設(shè)計

1、第第3章章 機電一體化系統(tǒng)中的機械設(shè)計機電一體化系統(tǒng)中的機械設(shè)計n3.1 概述概述n3.2 傳動傳動部件設(shè)計部件設(shè)計n3.3 支撐部件支撐部件設(shè)計設(shè)計n3.4 精密機械的精度設(shè)計和誤差分配精密機械的精度設(shè)計和誤差分配機電一體化系統(tǒng)中的機械系統(tǒng)機電一體化系統(tǒng)中的機械系統(tǒng) 傳統(tǒng)機械系統(tǒng)一般是由動力件、傳動件、執(zhí)行件三部分加上電器、傳統(tǒng)機械系統(tǒng)一般是由動力件、傳動件、執(zhí)行件三部分加上電器、液壓和機械控制等部分組成的，而機電一體化中的機械系統(tǒng)是由計液壓和機械控制等部分組成的，而機電一體化中的機械系統(tǒng)是由計算機協(xié)調(diào)控制的，用于完成包括機械力、運動和能量流等動力學(xué)任算機協(xié)調(diào)控制的，用于完成包括機械力、運動

2、和能量流等動力學(xué)任務(wù)的機械和（或）機電部件相互聯(lián)系的系統(tǒng)組成的。務(wù)的機械和（或）機電部件相互聯(lián)系的系統(tǒng)組成的。n在構(gòu)成機電一體化系統(tǒng)的要素中，機械部分是主體，而且系統(tǒng)的主功能必在構(gòu)成機電一體化系統(tǒng)的要素中，機械部分是主體，而且系統(tǒng)的主功能必須由機械裝置來完成，并且是在控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制下完成主功能的。須由機械裝置來完成，并且是在控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制下完成主功能的。3.1 概述概述 為確保機械系統(tǒng)的傳動精度和工作穩(wěn)定性，為確保機械系統(tǒng)的傳動精度和工作穩(wěn)定性，通常對機電一體化系統(tǒng)提出以下要求：通常對機電一體化系統(tǒng)提出以下要求：(1)(1)高精度高精度 精度精度直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量，尤

3、其是機電，尤其是機電一體化產(chǎn)品，其技術(shù)性能、工藝水平和功一體化產(chǎn)品，其技術(shù)性能、工藝水平和功能比普通的機械產(chǎn)品都有很大的提高，因能比普通的機械產(chǎn)品都有很大的提高，因此機電一體化機械系統(tǒng)的高精度是其首要此機電一體化機械系統(tǒng)的高精度是其首要的要求。如果機械系統(tǒng)的精度不能滿足要的要求。如果機械系統(tǒng)的精度不能滿足要求，則無論機電一體化產(chǎn)品其它系統(tǒng)工作求，則無論機電一體化產(chǎn)品其它系統(tǒng)工作怎樣精確，也無法完成其預(yù)定的機械操作。怎樣精確，也無法完成其預(yù)定的機械操作。(2)(2)高剛度高剛度 采用高剛性支撐或架體，以減小產(chǎn)品本體的振動，降低噪采用高剛性支撐或架體，以減小產(chǎn)品本體的振動，降低噪聲；為高精度的執(zhí)行

4、機構(gòu)提供良好的支撐，保證執(zhí)行精度。聲；為高精度的執(zhí)行機構(gòu)提供良好的支撐，保證執(zhí)行精度。(3) (3) 低摩擦低摩擦 導(dǎo)向和轉(zhuǎn)動支撐部分采用低摩擦阻力部件，以降低機械導(dǎo)向和轉(zhuǎn)動支撐部分采用低摩擦阻力部件，以降低機械系統(tǒng)阻力，提高系統(tǒng)的快速響應(yīng)性。系統(tǒng)阻力，提高系統(tǒng)的快速響應(yīng)性。 (4) (4) 良好的穩(wěn)定性良好的穩(wěn)定性 即要求機械系統(tǒng)的工作性能受外界環(huán)境的影響小，抗干即要求機械系統(tǒng)的工作性能受外界環(huán)境的影響小，抗干擾能力強。擾能力強。此外要求：慣量小（提高機構(gòu)響應(yīng)速度和靈敏度）、摩擦小此外要求：慣量?。ㄌ岣邫C構(gòu)響應(yīng)速度和靈敏度）、摩擦小(提高機構(gòu)的提高機構(gòu)的靈敏度靈敏度)、抗振性好、抗振性好(提

5、高機構(gòu)的穩(wěn)定性提高機構(gòu)的穩(wěn)定性)、間隙小、間隙小(保證機構(gòu)的傳動精保證機構(gòu)的傳動精度度)，適當(dāng)阻尼等。，適當(dāng)阻尼等。機械部分的組成機械部分的組成n電一體化機械系統(tǒng)功能上可以分為傳動、導(dǎo)向和執(zhí)行三大機電一體化機械系統(tǒng)功能上可以分為傳動、導(dǎo)向和執(zhí)行三大機構(gòu)。構(gòu)。n 傳動機構(gòu)傳動機構(gòu) 機電一體化機械系統(tǒng)傳動機構(gòu)的主要功能是傳遞動力和運動。因機電一體化機械系統(tǒng)傳動機構(gòu)的主要功能是傳遞動力和運動。因此，它實際上是一種力、速度、加速度等的變換器。此，它實際上是一種力、速度、加速度等的變換器。支撐與導(dǎo)向機構(gòu)支撐與導(dǎo)向機構(gòu) 其作用是為機械系統(tǒng)中其作用是為機械系統(tǒng)中各運動裝置安全、準(zhǔn)確地完各運動裝置安全、準(zhǔn)確地

6、完成其特定方向的運動提供支成其特定方向的運動提供支撐和導(dǎo)向。撐和導(dǎo)向。機械部分的組成機械部分的組成機械部分的組成機械部分的組成 執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行機構(gòu) 根據(jù)操作指令的要求，在動根據(jù)操作指令的要求，在動力源的驅(qū)動下，完成預(yù)定的操作。力源的驅(qū)動下，完成預(yù)定的操作。一般要求它具有較高的靈敏度、一般要求它具有較高的靈敏度、精確度、重復(fù)性和可靠性等。精確度、重復(fù)性和可靠性等。實際上機械系統(tǒng)的組成包括：減速裝置、實際上機械系統(tǒng)的組成包括：減速裝置、絲桿螺母副、蝸輪蝸桿副等各種線性傳絲桿螺母副、蝸輪蝸桿副等各種線性傳動部件以及連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)等非線動部件以及連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)等非線性傳動部件、導(dǎo)向支承部件、旋轉(zhuǎn)

7、支承性傳動部件、導(dǎo)向支承部件、旋轉(zhuǎn)支承部件、軸系及機架或箱體等。部件、軸系及機架或箱體等。3.2 機械傳動部件設(shè)計機械傳動部件設(shè)計（棉繩索、麻繩索、滌綸繩索、鋼絲繩索）（棉繩索、麻繩索、滌綸繩索、鋼絲繩索）機機械械傳傳動動帶傳動帶傳動繩傳動繩傳動（定傳動比和變傳動比摩擦輪、（定傳動比和變傳動比摩擦輪、 定傳動比摩擦輪又分圓柱平、定傳動比摩擦輪又分圓柱平、 圓柱槽和圓錐摩擦輪）圓柱槽和圓錐摩擦輪）摩擦輪傳動摩擦輪傳動齒輪傳動齒輪傳動 （短節(jié)距滾子鏈、雙節(jié)距滾子鏈、（短節(jié)距滾子鏈、雙節(jié)距滾子鏈、鏈傳動鏈傳動 套筒鏈、重載傳動用彎板滾子鏈、套筒鏈、重載傳動用彎板滾子鏈、 齒形鏈、銷合鏈、無級變速鏈）

8、齒形鏈、銷合鏈、無級變速鏈）螺旋傳動螺旋傳動 （滑動螺旋傳動、滾動螺旋傳動）（滑動螺旋傳動、滾動螺旋傳動）諧波傳動諧波傳動 （波發(fā)生器（波發(fā)生器+ +柔輪柔輪+ +剛輪）剛輪）多點嚙合柔性傳動多點嚙合柔性傳動摩摩擦擦傳傳動動嚙嚙合合傳傳動動（直齒（直齒、斜齒斜齒、人字齒人字齒、曲線齒）曲線齒）（V V帶傳動、平帶傳動、同步帶傳動、多楔帶傳動）帶傳動、平帶傳動、同步帶傳動、多楔帶傳動）3.2 機械傳動部件設(shè)計機械傳動部件設(shè)計n一、一、齒輪傳動齒輪傳動n二、二、滾珠螺旋傳動滾珠螺旋傳動n三、三、同步帶傳動同步帶傳動n四、四、諧波齒輪傳動諧波齒輪傳動3.2.1、齒輪傳動、齒輪傳動由于齒輪傳動的瞬時傳

9、動比為常由于齒輪傳動的瞬時傳動比為常數(shù)，傳動精確度高，可做到零側(cè)數(shù)，傳動精確度高，可做到零側(cè)隙無回差，強度大能承受重載，隙無回差，強度大能承受重載，結(jié)構(gòu)緊湊，摩擦力小和效率高等結(jié)構(gòu)緊湊，摩擦力小和效率高等原因，齒輪傳動副成為在機電一原因，齒輪傳動副成為在機電一體化機械系統(tǒng)中使用最多的傳動體化機械系統(tǒng)中使用最多的傳動機構(gòu)。機構(gòu)。兩個最基本要求：兩個最基本要求：1、齒輪傳動比齒輪傳動比 i 應(yīng)滿足驅(qū)動部件與負(fù)載之間的位移及轉(zhuǎn)矩、應(yīng)滿足驅(qū)動部件與負(fù)載之間的位移及轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速的匹配要求。轉(zhuǎn)速的匹配要求。傳動比：傳動比：2、當(dāng)齒輪傳動系統(tǒng)傳遞轉(zhuǎn)矩時，要求要有足夠的剛度，其當(dāng)齒輪傳動系統(tǒng)傳遞轉(zhuǎn)矩時，要求要有

10、足夠的剛度，其轉(zhuǎn)動慣量盡量小，精度要求較高。轉(zhuǎn)動慣量盡量小，精度要求較高。主從從主zznni齒輪傳動設(shè)計應(yīng)滿足的基本要求齒輪傳動設(shè)計應(yīng)滿足的基本要求3.2.1、齒輪傳動設(shè)計、齒輪傳動設(shè)計機電一體化系統(tǒng)的齒輪傳動設(shè)計主要包機電一體化系統(tǒng)的齒輪傳動設(shè)計主要包括括傳動比及其分配傳動比及其分配兩部分。兩部分。1. 齒輪傳動系統(tǒng)的總傳動比齒輪傳動系統(tǒng)的總傳動比（所有主動輪積）所有從動輪積）zznnik(13.2.1、齒輪傳動設(shè)計、齒輪傳動設(shè)計1.總傳動比的確定總傳動比的確定 在伺服系統(tǒng)中，通常采用在伺服系統(tǒng)中，通常采用負(fù)載角加速度負(fù)載角加速度最大最大原則選擇總傳動比，以提高伺服系統(tǒng)原則選擇總傳動比，以提

11、高伺服系統(tǒng)的響應(yīng)速度。的響應(yīng)速度。 不計摩擦有：JJmLi 電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量:mLJJ轉(zhuǎn)動慣量：轉(zhuǎn)動慣量：轉(zhuǎn)動慣量是描述剛體在轉(zhuǎn)動中的慣性大小的物理量。它與剛體轉(zhuǎn)動慣量是描述剛體在轉(zhuǎn)動中的慣性大小的物理量。它與剛體的形狀、質(zhì)量分布以及轉(zhuǎn)軸的位置有關(guān)。表達(dá)示：的形狀、質(zhì)量分布以及轉(zhuǎn)軸的位置有關(guān)。表達(dá)示：2mrJ 2傳動鏈的級數(shù)和各級傳動比的分配傳動鏈的級數(shù)和各級傳動比的分配 齒輪系統(tǒng)的總傳動比確定后，根據(jù)對傳動鏈的技術(shù)齒輪系統(tǒng)的總傳動比確定后，根據(jù)對傳動鏈的技術(shù)要求，選擇傳動方案：要求，選擇傳動方案：若若i小：可單級傳動。?。嚎蓡渭墏鲃?。若若i大：需要多級傳動。大：需要多級傳動。 多

12、級傳動，則需確定傳動級數(shù)，并在各級多級傳動，則需確定傳動級數(shù)，并在各級之間分配傳動比。使驅(qū)動部件和負(fù)載之間的轉(zhuǎn)之間分配傳動比。使驅(qū)動部件和負(fù)載之間的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速達(dá)到合理匹配。矩、轉(zhuǎn)速達(dá)到合理匹配。分配原因：分配原因：n 2傳動鏈的級數(shù)和各級傳動比的分配傳動鏈的級數(shù)和各級傳動比的分配n傳動比的三種分配方法：傳動比的三種分配方法： (1) 等效轉(zhuǎn)動慣量最小原則等效轉(zhuǎn)動慣量最小原則 (2) 質(zhì)量最小原則質(zhì)量最小原則 (3) 輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則n(1) 等效轉(zhuǎn)動慣量最小原則等效轉(zhuǎn)動慣量最小原則n 小功率傳動裝置小功率傳動裝置n 利用該原則所設(shè)計的齒輪傳動系統(tǒng)，換算到電利用該原則

13、所設(shè)計的齒輪傳動系統(tǒng)，換算到電機軸上的等效轉(zhuǎn)動慣量為最小。機軸上的等效轉(zhuǎn)動慣量為最小。2221421321iiJiJJJJe電動機驅(qū)動的兩級齒輪系電動機驅(qū)動的兩級齒輪系 413132dgBJJ42232dgBJ44432dgBJ4141212iddJJ41424344141434)/(iiiddddJJJJ 4112iJJ4114214)/( iiJiJJ)11 (41221211iiiiJJe01iJe21412iin對于n級齒輪系作同類分析可得：n 1211221212nnniin1222122nknkii（K=2n） 確定小功率傳動級數(shù)的曲線確定小功率傳動級數(shù)的曲線 為減小齒輪為減小齒輪

14、系的轉(zhuǎn)動慣系的轉(zhuǎn)動慣量，過多增量，過多增加傳動級數(shù)加傳動級數(shù)n是沒有意義是沒有意義的，反而會的，反而會增大傳動誤增大傳動誤差，并使結(jié)差，并使結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。構(gòu)復(fù)雜化。 n大功率傳動裝置大功率傳動裝置 大功率傳動裝置傳遞扭矩大，各級齒輪副的模數(shù)、齒寬、大功率傳動裝置傳遞扭矩大，各級齒輪副的模數(shù)、齒寬、直徑等參數(shù)逐級增加。直徑等參數(shù)逐級增加。 n 傳動比分配的基本原則仍為傳動比分配的基本原則仍為“前小后大前小后大”。 根據(jù)下面兩圖根據(jù)下面兩圖確定傳動級數(shù)及各級傳動比。確定傳動級數(shù)及各級傳動比。用于大功用于大功率傳動確率傳動確定傳動級定傳動級數(shù)的曲線數(shù)的曲線 1005010256100010010n=5

15、n=4n=3n=2n=1Je/J1ii1in=5n=4n=3n=2n=11000100101086420ikBA246886421ik-110123468 1010864321用于大功率傳動用于大功率傳動確定確定第一級第一級傳動傳動比的曲線比的曲線 用于大功率傳動用于大功率傳動確定確定第一級齒輪第一級齒輪副以后各級副以后各級傳動傳動比的曲線比的曲線 例題例題3-2n設(shè)有設(shè)有i=256 的大功率傳動裝置，試按等效轉(zhuǎn)動慣的大功率傳動裝置，試按等效轉(zhuǎn)動慣量最小原則分配傳動比。量最小原則分配傳動比。 解：查圖3-4，得n= 3，70/1JJen= 4， 35/1JJen= 5， 26/1JJe（確定傳

16、動級數(shù)）（確定傳動級數(shù)）查圖3-5，得 1i =3.3。 查圖3-6，2i=3.7； 3i=4.24； 4i=4.95。 （確定各級傳動比）（確定各級傳動比）驗算： 4321iii ii =256.26。可用可用 小結(jié)n無論傳遞的功率大小如何，按無論傳遞的功率大小如何，按等效轉(zhuǎn)動等效轉(zhuǎn)動慣量最小慣量最小原則分配，從高速級到低速級，原則分配，從高速級到低速級，各級各級傳動比總是逐級增加的傳動比總是逐級增加的，而且級數(shù)，而且級數(shù)越多，總等效慣量越小。但級數(shù)增加到越多，總等效慣量越小。但級數(shù)增加到一定數(shù)量后，總等效慣量的減少并不明一定數(shù)量后，總等效慣量的減少并不明顯，而從結(jié)構(gòu)緊湊、傳動精度和經(jīng)濟(jì)性顯

17、，而從結(jié)構(gòu)緊湊、傳動精度和經(jīng)濟(jì)性等方面考慮，等方面考慮，級數(shù)不能太多級數(shù)不能太多。 n(2) 質(zhì)量最小原則質(zhì)量最小原則n小功率傳動裝置小功率傳動裝置n 各齒輪的質(zhì)量之和為各齒輪的質(zhì)量之和為 242322212222DDDDbW假設(shè)D1=D3，而 21iii 212212124iiiDbW令 0/iW得 2211iii同理，對于n級傳動，可得如下結(jié)果： niiii321大功率傳動裝置大功率傳動裝置n以例以例3-3、例、例3-4 介紹介紹 各級傳動比的分配各級傳動比的分配例3-3、例3-4 大功率裝置各級傳動比的分配n=3,i3n=3,i2n=3,i1n=3,i3n=3,i2n=3,i123576

18、8910203010020030050010001005040302010iikn=2,i2n=2,i1n=2,i2n=2,i1iik213457102030 40 50701001075432110二級傳動比分配線圖二級傳動比分配線圖 三級傳動比分配線圖三級傳動比分配線圖 （i10時，查圖中的虛線）時，查圖中的虛線） （i1001500.901502000.732002500.60cf二、導(dǎo)軌二、導(dǎo)軌每根導(dǎo)軌上的滑塊數(shù)每根導(dǎo)軌上的滑塊數(shù)11.0020.8130.7240.6650.61cf二、導(dǎo)軌二、導(dǎo)軌af精度精度系數(shù)系數(shù)CDEFGH1.01.00.90.90.80.7二、導(dǎo)軌二、導(dǎo)軌wf

19、工作條件工作條件無外部沖擊或振動的低速運動場無外部沖擊或振動的低速運動場合，速度小于合，速度小于15m/min11.5無明顯沖擊或振動的中速運動場無明顯沖擊或振動的中速運動場合，速度小于合，速度小于60m/min1.52有外部沖擊或振動的高速運動場有外部沖擊或振動的高速運動場合，速度大于合，速度大于60m/min23.5wfn（一）支承件設(shè)計的基本要求（一）支承件設(shè)計的基本要求n1應(yīng)具有足夠的剛度和抗振性應(yīng)具有足夠的剛度和抗振性n 剛度是抵抗載荷變形的能力。抵抗恒定載荷變剛度是抵抗載荷變形的能力。抵抗恒定載荷變形的能力稱為形的能力稱為靜剛度靜剛度；抵抗交變載荷變形的能力；抵抗交變載荷變形的能力

20、稱為稱為動剛度動剛度。n 機座或機架的靜剛度，主要是指它們的結(jié)構(gòu)機座或機架的靜剛度，主要是指它們的結(jié)構(gòu)剛度和接觸剛度。動剛度與靜剛度、材料阻尼及剛度和接觸剛度。動剛度與靜剛度、材料阻尼及固有振動頻率有關(guān)。固有振動頻率有關(guān)。三、支承件（床身）三、支承件（床身）n 2應(yīng)具有較小的熱變形和熱應(yīng)力應(yīng)具有較小的熱變形和熱應(yīng)力n 設(shè)備在工作時由于傳動系統(tǒng)中的齒輪、軸承，設(shè)備在工作時由于傳動系統(tǒng)中的齒輪、軸承，以及導(dǎo)軌等因摩擦而發(fā)熱，電動機、強光燈、加以及導(dǎo)軌等因摩擦而發(fā)熱，電動機、強光燈、加熱器等熱源散發(fā)出的熱量，都將傳到支承件上，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

21、件各處溫度由于熱量分布、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。對不同，由此產(chǎn)生熱變形、影響系統(tǒng)原有精度。對于數(shù)控機床及其它精密機床，熱變形對機床的加于數(shù)控機床及其它精密機床，熱變形對機床的加工精度有極其重要的影響。在設(shè)計這類設(shè)備時，工精度有極其重要的影響。在設(shè)計這類設(shè)備時，應(yīng)予以足夠的重視。應(yīng)予以足夠的重視。三、支承件三、支承件n3耐磨性耐磨性n 為了使設(shè)備能持久地保持其精度，支承件上的為了使設(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。因此對導(dǎo)軌的材料、導(dǎo)軌應(yīng)具有良好的耐磨性。因此對導(dǎo)軌的材料、結(jié)構(gòu)和形狀，熱處理及保護(hù)和潤滑等應(yīng)作周密的結(jié)構(gòu)和形狀，熱

22、處理及保護(hù)和潤滑等應(yīng)作周密的考慮。考慮。n 4結(jié)構(gòu)工藝性及其它要求結(jié)構(gòu)工藝性及其它要求n 設(shè)計支承件時，還應(yīng)考慮毛坯制造、機械加工設(shè)計支承件時，還應(yīng)考慮毛坯制造、機械加工和裝配的結(jié)構(gòu)工藝性。正確地進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計和必和裝配的結(jié)構(gòu)工藝性。正確地進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計和必要的計算以保證用最少的材料達(dá)到最佳的性能指要的計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，操作方便，標(biāo)，并達(dá)到縮短生產(chǎn)周期，降低造價，操作方便，搬運裝吊安全等要求。搬運裝吊安全等要求。三、支承件三、支承件n（二）支承件的材料選擇（二）支承件的材料選擇n 支承件的材料，除應(yīng)滿足上述要求外，還應(yīng)保支承件的材料，除應(yīng)滿足上

23、述要求外，還應(yīng)保證足夠的強度、沖擊韌性和耐磨性等。目前常用證足夠的強度、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、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。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土等。n 1鑄鐵鑄鐵n 鑄造可以鑄出形狀復(fù)雜的支承件，存在于鑄鐵鑄造可以鑄出形狀復(fù)雜的支承件，存在于鑄鐵中的片狀或球狀石墨在振動時形成阻尼，抗振性中的片狀或球狀石墨在振動時形成阻尼，抗振性比鋼高比鋼高3倍。但生產(chǎn)鑄鐵支承件需要制作木模、倍。但生產(chǎn)鑄鐵支承件需要制作木模、芯盒等，制造周期長，成本高，故適宜于成批生芯盒等，制造周期長，成本高，故適宜于成批生產(chǎn)。產(chǎn)。 三、支承件三、

24、支承件n 2鋼板與型鋼鋼板與型鋼n 用鋼板與型鋼焊接成支承件，生產(chǎn)周期比鑄用鋼板與型鋼焊接成支承件，生產(chǎn)周期比鑄造快造快1.73.5倍，鋼的彈性模量約為鑄鐵的倍，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?？拐裥圆?，結(jié)構(gòu)和焊縫上要采取抗振指施。三、支承件三、支承件n3天然和人造花崗巖天然和人造花崗巖n 天然花崗巖的優(yōu)點很多：性能穩(wěn)定，精度保持天然花崗巖的優(yōu)點很多：性能穩(wěn)定，精度保持性好。由于經(jīng)歷長期的自然時效，殘余應(yīng)力

25、極小，性好。由于經(jīng)歷長期的自然時效，殘余應(yīng)力極小，內(nèi)部組織穩(wěn)定；抗振性好，阻尼比鋼大內(nèi)部組織穩(wěn)定；抗振性好，阻尼比鋼大15倍；耐倍；耐磨性比鑄鐵高磨性比鑄鐵高510倍；導(dǎo)熱系數(shù)和線膨脹系數(shù)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；不導(dǎo)電；抗磁；小，熱穩(wěn)定性好；抗氧化性強；不導(dǎo)電；抗磁；與金屬不粘合，加工方便，通過研磨和拋光容易與金屬不粘合，加工方便，通過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)得到很高的精度和表面粗糙度。目前用于三坐標(biāo)測量機和印刷板數(shù)控鉆床等。用作氣浮導(dǎo)軌的基測量機和印刷板數(shù)控鉆床等。用作氣浮導(dǎo)軌的基底很理想。底很理想。主要缺點是：主要缺點是：結(jié)晶顆粒粗于鋼鐵的晶結(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。狀復(fù)雜的零件。三、支承件三、支承件n 4預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝