《機(jī)電一體化》課件 項(xiàng)目二 機(jī)械機(jī)構(gòu)的選用

機(jī)械機(jī)構(gòu)的選用——《機(jī)電一體化》齒輪傳動(dòng)副滾珠絲杠傳動(dòng)副帶傳動(dòng)支承部件CONTENT目錄齒輪傳動(dòng)的分類(lèi)表齒輪傳動(dòng)的分類(lèi)及特點(diǎn)齒輪傳動(dòng)的分類(lèi)續(xù)表齒輪傳動(dòng)的分類(lèi)及特點(diǎn)齒輪傳動(dòng)的分類(lèi)續(xù)表齒輪傳動(dòng)的分類(lèi)及特點(diǎn)齒輪傳動(dòng)的分類(lèi)續(xù)表齒輪傳動(dòng)的分類(lèi)及特點(diǎn)齒輪傳動(dòng)比的分配最小等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量原則按“最小等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量原則”原則來(lái)分配，從高速級(jí)到低速級(jí)的各級(jí)傳動(dòng)比是逐級(jí)增加的，而且級(jí)數(shù)越多，總等效慣量越小。但級(jí)數(shù)增加到一定數(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(dòng)精度和經(jīng)濟(jì)性等方面考慮，級(jí)數(shù)不能太多。重量最輕原則大功率減速傳動(dòng)裝置按“質(zhì)量最小原則”確定的各級(jí)傳動(dòng)比表現(xiàn)為“前大后小”的傳動(dòng)比分配方式，即從高速級(jí)到低速級(jí)各級(jí)傳動(dòng)比逐級(jí)減小。減速齒輪傳動(dòng)的后級(jí)齒輪比前級(jí)齒輪的轉(zhuǎn)矩要大得多，同樣傳動(dòng)比的情況下齒厚、質(zhì)量也大得多，因此減小后級(jí)傳動(dòng)比就相應(yīng)減少了大齒輪的齒數(shù)和質(zhì)量。輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則如果從輸入端到輸出端的各級(jí)傳動(dòng)比按“前小后大”原則排列，即從高速級(jí)到低速級(jí)各級(jí)傳動(dòng)比逐級(jí)增加，則總轉(zhuǎn)角誤差較小。而且低速級(jí)的誤差在總誤差中占的比重很大。因此，要提高傳動(dòng)精度，就應(yīng)減少傳動(dòng)級(jí)數(shù)。并使末級(jí)齒輪的傳動(dòng)比盡可能大，制造精度盡量高。齒輪傳動(dòng)間隙的調(diào)整圓柱齒輪傳動(dòng)間隙消除方法齒輪傳動(dòng)間隙的調(diào)整斜齒輪傳動(dòng)間隙消除方法齒輪傳動(dòng)間隙的調(diào)整錐齒輪傳動(dòng)間隙消除方法齒輪傳動(dòng)間隙的調(diào)整齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)間隙消除方法諧波齒輪傳動(dòng)諧波傳動(dòng)是一種靠中間柔性構(gòu)件彈性變形來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳動(dòng)的裝置的總稱(chēng)。滾珠絲杠傳動(dòng)滾珠絲杠是一種螺旋傳動(dòng)元件，可將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)或?qū)⒅本€運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。滾珠絲杠傳動(dòng)滾珠絲杠副中滾珠的循環(huán)方式有兩種：內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)。滾珠絲杠傳動(dòng)滾珠絲杠副中滾珠的循環(huán)方式有兩種：內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)。滾珠絲杠傳動(dòng)滾珠絲杠副中滾珠的循環(huán)方式有兩種：內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)。齒輪傳動(dòng)副滾珠絲杠傳動(dòng)副帶傳動(dòng)支承部件齒輪傳動(dòng)副滾珠絲杠傳動(dòng)副帶傳動(dòng)支承部件滾珠絲杠傳動(dòng)的特點(diǎn)傳動(dòng)效率高。傳動(dòng)平穩(wěn)，傳動(dòng)精度高。工作壽命長(zhǎng)，維護(hù)簡(jiǎn)單。具有傳動(dòng)的可逆性，但不能自鎖。制造工藝復(fù)雜，成本較高。滾珠絲杠傳動(dòng)副滾珠絲杠副的主要參數(shù)公稱(chēng)直徑。導(dǎo)程。有效行程。精度。滾珠的列數(shù)和圈數(shù)。預(yù)壓等級(jí)。滾珠絲杠副的傳動(dòng)形式表滾珠絲杠的傳動(dòng)形式滾珠絲杠副的安裝方式滾珠絲杠副的安裝有四種基本方式：一端固定，一端自由方式；一端固定，另一端支承方式；兩端固定方式；兩端支承方式。兩端支承的安裝方式，由于支承點(diǎn)隨受力方向變化，定位可控性較低，受力情況較差，應(yīng)用很少。滾珠絲杠軸向間隙的調(diào)整與預(yù)緊通常采用雙螺母結(jié)構(gòu)預(yù)緊的方法盡可能的消除間隙，常用的調(diào)整預(yù)緊方法有三種：雙螺母齒差調(diào)隙式、雙螺母墊片調(diào)隙式及雙螺母螺紋調(diào)隙式。滾珠絲杠軸向間隙的調(diào)整與預(yù)緊通常采用雙螺母結(jié)構(gòu)預(yù)緊的方法盡可能的消除間隙，常用的調(diào)整預(yù)緊方法有三種：雙螺母齒差調(diào)隙式、雙螺母墊片調(diào)隙式及雙螺母螺紋調(diào)隙式。滾珠絲杠軸向間隙的調(diào)整與預(yù)緊通常采用雙螺母結(jié)構(gòu)預(yù)緊的方法盡可能的消除間隙，常用的調(diào)整預(yù)緊方法有三種：雙螺母齒差調(diào)隙式、雙螺母墊片調(diào)隙式及雙螺母螺紋調(diào)隙式。同步帶傳動(dòng)同步帶傳動(dòng)亦稱(chēng)同步齒形帶傳動(dòng)，由環(huán)形同步帶和帶輪組成。同步帶內(nèi)周表面有等間距齒形，帶輪上也制有相應(yīng)的齒形。工作時(shí)，同步帶上的齒與輪緣上的齒相嚙合進(jìn)行傳動(dòng)。齒輪傳動(dòng)副滾珠絲杠傳動(dòng)副帶傳動(dòng)支承部件齒輪傳動(dòng)副滾珠絲杠傳動(dòng)副帶傳動(dòng)支承部件同步帶傳動(dòng)的特點(diǎn)工作時(shí)無(wú)滑動(dòng)，有準(zhǔn)確的傳動(dòng)比。傳動(dòng)效率高，節(jié)能效果好。傳動(dòng)比范圍大，結(jié)構(gòu)緊湊。維護(hù)保養(yǎng)方便，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低。惡劣環(huán)境條件下仍能正常工作。安裝精度要求高，制造工藝復(fù)雜,成本受批量影響大。同步帶的主要類(lèi)型MicroeconO梯形齒工業(yè)同步帶。高轉(zhuǎn)矩同步帶。特種規(guī)格同步帶。同步帶按用途分，主要有以下四種類(lèi)型：特殊用途的同步帶。模數(shù)制。節(jié)距制。DIN米制節(jié)距。同步帶按規(guī)格制度來(lái)分，主要有以下三種類(lèi)型：V帶傳動(dòng)V帶傳動(dòng)由一條或數(shù)條V帶和V帶帶輪組成的摩擦傳動(dòng)，V帶傳動(dòng)是靠V帶的兩側(cè)面與輪槽側(cè)面壓緊產(chǎn)生摩擦力進(jìn)行動(dòng)力傳遞的。V帶傳動(dòng)的優(yōu)、缺點(diǎn)傳動(dòng)平穩(wěn)，噪音低，有緩沖吸振作用。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、安裝精度要求不高。無(wú)需潤(rùn)滑，使用維護(hù)方便。過(guò)載時(shí)會(huì)打滑，可以起安全保護(hù)作用?？赏ㄟ^(guò)增加帶的長(zhǎng)度以適應(yīng)中心距較大的場(chǎng)合。傳動(dòng)比不準(zhǔn)確，效率較低，壽命較短。傳遞同樣大的圓周力時(shí)，外廓尺寸和軸上的壓力都比嚙合傳動(dòng)大。不宜用于高溫和易燃等場(chǎng)合。優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)機(jī)電一體化對(duì)支承部件的基本要求應(yīng)有足夠的剛度和較高的剛度-質(zhì)量比。應(yīng)有足夠的抗振性。熱變形小。良好的穩(wěn)定性。良好的結(jié)構(gòu)工藝性。。移動(dòng)支承移動(dòng)支承主要是指直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌副，其主要作用就是支承和限制運(yùn)動(dòng)部件按給定的運(yùn)動(dòng)要求和規(guī)定的運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)軌主要由運(yùn)動(dòng)件和承導(dǎo)件兩部分組成。導(dǎo)軌的形式多種多樣，按接觸表面的摩擦性質(zhì)可分為：滑動(dòng)導(dǎo)軌、滾動(dòng)導(dǎo)軌、流體介質(zhì)摩擦導(dǎo)軌等?；瑒?dòng)導(dǎo)軌滑動(dòng)導(dǎo)軌的截面形狀滑動(dòng)導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)件與承導(dǎo)件直接接觸。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、接觸剛度大、制造方便，抗振性好，但是摩擦阻力大、磨損快、低速運(yùn)動(dòng)時(shí)易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象?；瑒?dòng)導(dǎo)軌滑動(dòng)導(dǎo)軌的組合形式滑動(dòng)導(dǎo)軌滑動(dòng)導(dǎo)軌間隙調(diào)整為保證導(dǎo)軌正常工作，導(dǎo)軌滑動(dòng)表面之間應(yīng)保持適當(dāng)?shù)拈g隙。間隙過(guò)小，會(huì)增加摩擦阻力；間隙過(guò)大，會(huì)降低導(dǎo)向精度。。滾動(dòng)導(dǎo)軌滾動(dòng)導(dǎo)軌是在滑塊與導(dǎo)軌之間放入適當(dāng)?shù)臐L珠，滾柱或滾針，使滑塊與導(dǎo)軌之間的滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，大大降低了兩者之間的運(yùn)動(dòng)摩擦阻力。直線滾動(dòng)導(dǎo)軌按滾動(dòng)體的形狀不同，可分為滾珠式，滾珠式和滾針式三種。靜壓導(dǎo)軌液體靜壓導(dǎo)軌液體靜壓導(dǎo)軌一般用于中大型機(jī)床和儀器，如磨床、鏜床、圓度儀上。根據(jù)導(dǎo)軌副受力情況的不同，液體靜壓導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)可以分為開(kāi)式靜壓導(dǎo)軌和閉式靜壓導(dǎo)軌。氣體靜壓導(dǎo)軌氣體靜壓導(dǎo)軌是由外界供壓設(shè)備供給一定壓力的氣體將運(yùn)動(dòng)件與承導(dǎo)件分開(kāi)，運(yùn)動(dòng)件運(yùn)動(dòng)時(shí)只存在很小的氣體層之間的摩擦，摩擦系數(shù)極小，適用于精密、輕載、高速的場(chǎng)合。靜壓導(dǎo)軌是在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)件和承導(dǎo)件間通入壓力油或壓縮空氣，使運(yùn)動(dòng)件浮起，以保證運(yùn)動(dòng)件和承導(dǎo)件間處于液體或氣體摩擦狀態(tài)下工作。旋轉(zhuǎn)支承滾動(dòng)軸承標(biāo)準(zhǔn)滾動(dòng)軸承目前都已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，在使用時(shí)主要根據(jù)所承受載荷類(lèi)型以及轉(zhuǎn)速等要求來(lái)進(jìn)行選用。為了適應(yīng)機(jī)電一體化系統(tǒng)的不同要求，還開(kāi)發(fā)了一些具有特殊性能的新型軸承。如空心圓錐滾子軸承、微型滾動(dòng)軸承、密珠軸承等?；瑒?dòng)軸承滑動(dòng)軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)中阻尼性能較好，因此具有良好的抗振性和運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。按照流體介質(zhì)的不同，滑動(dòng)軸承可分為液體滑動(dòng)軸承和氣體滑動(dòng)軸承；液體滑動(dòng)軸承