【正文】 — 絲杠危險截面的軸慣性矩 — 長度系數(shù)，兩端用鉸接時， m 四、滾珠螺旋傳動 crF 22) ( lEIF acr ???GPaE 206?aI4744a 64dI ?????? ??? 3/2?? 機電一體化 第六章 機械技術(shù) 四、滾珠螺旋傳動 5279222)()(????????? ????lEIF acr 4~][3800 5 ?????? SFFmcr絲杠是安全的，不會失穩(wěn)。已知平均工作載荷 Fm＝ 3800N，絲杠工作長度 l＝ ，平均轉(zhuǎn)速 nm＝ 100r/min，最大轉(zhuǎn)速 nmax＝ 10000r/min，使用壽命＝ 15000h左右，絲杠材料為 CrWMn鋼，滾道硬度為58~62HRC，傳動精度要求 解： (1) 求計算載荷 Fc 四、滾珠螺旋傳動 ???NFKKKF mAHFC ?????? 機電一體化 第六章 機械技術(shù) (2) 根據(jù)壽命條件計算額定動載荷 (3) 根據(jù)必須的額定動載荷選擇絲杠副尺寸，由查表 613，得如下規(guī)格： 四、滾珠螺旋傳動 NLnFC hmCa 204 22150 001004560 4439。 4．驗算傳動效率、剛度及工作穩(wěn)定性，如不滿足要求則應(yīng)另選其它型號并重新驗算。39。 機電一體化 第六章 機械技術(shù) 6. 滾珠絲杠副的設(shè)計計算 設(shè)計滾珠絲杠副的已知條件： 工作載荷 F(N)或平均工作載荷 Fm(N)，使用壽命 (h)，絲杠的工作長度 (或螺母的有效行程 )L(m)，絲杠的轉(zhuǎn)速 n （平均轉(zhuǎn)速 nm或最大轉(zhuǎn)速 nmax) (r／ min)，以及滾道硬度 HRC和運轉(zhuǎn)情況。 四、滾珠螺旋傳動 機電一體化 第六章 機械技術(shù) 四、滾珠螺旋傳動 單推 — 單推 1．軸向剛度較高； 2．預(yù)拉伸安裝時，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。 C級最高， H級最低。預(yù)緊力應(yīng)不超過最大軸向負載的 1/3。 四、滾珠螺旋傳動 ?aDQ ?sin/10 ZFQa??Z? 機電一體化 第六章 機械技術(shù) (2) 雙螺母預(yù)緊時的軸向變形量 對兩個螺母 A和 B施加預(yù)緊力 后，螺母 A、 B均變形至 X點。 四、滾珠螺旋傳動 絲杠側(cè)螺母A 螺母 B調(diào)整墊片預(yù)拉方向 預(yù)拉方向預(yù)緊方向墊片預(yù)緊方向 機電一體化 第六章 機械技術(shù) (2) 單螺母預(yù)緊原理（增大滾珠直徑法） 為了補償滾道的間隙，設(shè)計時將滾珠的尺寸適當(dāng)增大，使其 4點接觸，產(chǎn)生預(yù)緊力，為了提高工作性能，可以在承載滾珠之間加入間隔鋼球。 四、滾珠螺旋傳動 機電一體化 第六章 機械技術(shù) 2. 滾珠絲杠副軸向間隙的調(diào)整和施加預(yù)緊力的方法 滾珠絲杠副除了對本身單一方向的傳動精度有要求外，對其軸向間隙也有嚴(yán)格要求，以保證其 反向傳動精度 。 （ 7）不能自鎖 用于垂直傳動時，必須在系統(tǒng)中附加自鎖或制動裝置。 （ 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、無爬行、無間隙，通過預(yù)緊進行預(yù)拉伸以補償熱膨脹。 四、滾珠螺旋傳動 機電一體化 第六章 機械技術(shù) （ 2）運動平穩(wěn) 滾動摩擦系數(shù)接近常數(shù)，啟動與工作摩擦力矩差別很小。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。訂貨時須說明是否與電機直聯(lián)，電機型號及參數(shù)。常用的有兩波和三波兩種。當(dāng)波發(fā)生器裝入柔輪內(nèi)孔時，由于前者的總長度略大于后者的內(nèi)孔直徑，故柔輪變?yōu)闄E圓形，于是在橢圓的長軸兩端產(chǎn)生了柔輪與剛輪輪齒的兩個局部嚙合區(qū)；同時在橢圓短軸兩端，兩輪輪齒則完全脫開。 預(yù)加負載，使大齒輪 5同時向兩個相反方何轉(zhuǎn)動，從而帶動小齒輪 6轉(zhuǎn)動，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。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。 二、齒輪傳動 1 2 341233 4 5 6 7 機電一體化 第六章 機械技術(shù) (2) 斜齒輪傳動 消除斜齒輪傳動齒輪側(cè)隙的方法與上述錯齒調(diào)整法基本相同，也是用兩個薄片齒輪與一個寬齒輪嚙合，只是在兩個薄片斜齒輪的中間隔開了一小段距離，這樣它的螺旋線便錯開了。裝配時軸向墊片 3的厚度應(yīng)使得齒輪 1和 2之間既齒側(cè)間隙小，運轉(zhuǎn)又靈活。 二、齒輪傳動 max??)/(1m ax ?????nkknk i??k??kni 機電一體化 第六章 機械技術(shù) 如 四級齒輪傳動 系統(tǒng)中各級齒輪的轉(zhuǎn)角誤差（ ??1， ??2 ， ?， ??8）換算到末級輸出軸上的 總轉(zhuǎn)角誤差為 84764354432321m a x ????????? ?????????????????iiiiiii 總轉(zhuǎn)角誤差主要取決于最末一級齒輪的轉(zhuǎn)角誤差和傳動比的大小。 上述結(jié)論對于大功率傳動系統(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)要逐級增加的情況，此時應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗、類比方法以及結(jié)構(gòu)緊湊之要求進行綜合考慮。單級傳動比增大使傳動系統(tǒng)簡化，但大齒輪的尺寸增大會使整個傳動系統(tǒng)的輪廓尺寸變大。 負載綜合時，要轉(zhuǎn)化到電機軸上，成為等效峰值綜合負載轉(zhuǎn)矩或等效均方根綜合負載轉(zhuǎn)矩。 同步帶傳動 機電一體化 第六章 機械技術(shù) (2) 同步帶傳動的設(shè)計計算步驟 設(shè)計同步帶傳動的已知條件為： Pm 需要傳遞的名義功率； n n2 主從動輪的轉(zhuǎn)速或傳動比 . (a) 確定帶的設(shè)計功率； (b) 選擇帶型和節(jié)距； (c) 確定帶輪齒數(shù)和節(jié)圓直徑； (d) 確定同步帶的節(jié)線長度、齒數(shù)及傳動中心距； (e) 校驗同步帶和小帶輪的嚙合齒數(shù)； (f) 確定實際所需同步帶寬度； (g) 帶的工作能力驗算。 (c) 帶齒的磨損 原因是帶齒與輪齒的嚙合干涉、帶的張緊力過大等。 一、同步帶傳動 機電一體化 第六章 機械技術(shù) 2. 同步帶傳動的優(yōu)缺點 (1)． 工作時無滑動，有準(zhǔn)確的傳動比 (2)． 傳動效率高，節(jié)能效果好 (3)． 傳動比范圍大，結(jié)構(gòu)緊湊 (4)． 維護保養(yǎng)方便，運轉(zhuǎn)費用低 (5)． 惡劣環(huán)境條件下仍能正常工作 同步帶傳動 機電一體化 第六章 機械技術(shù) 3. 同步帶的結(jié)構(gòu)和尺寸規(guī)格 (1)． 同步帶結(jié)構(gòu) 如下左圖所示，同步帶一般由承載繩、帶齒、帶背和包布層組成。由于節(jié)距制來源于英、美，其計量單位為英制或經(jīng)換算的公制單位。在 60年代 該種規(guī)格制度曾應(yīng)用于日、意、蘇等國，后隨國際交流的需要，各國同步帶規(guī)格制度逐漸統(tǒng)一到節(jié)距制。它主要用于重型機械的傳動中，如運輸機械 (飛機、汽車 )、石油機械、機床、發(fā)電機等的傳動。 同步帶傳動 圖 61 機電一體化 第六章 機械技術(shù) 1. 分類 (1)． 按用途分 (a) 一般工業(yè)用同步帶傳動 即梯形齒同步帶傳動 （ 圖 61）。 概述 機電一體化 第六章 機械技術(shù) (2) 快速響應(yīng)性 即要求機械系統(tǒng)從接到指令到開始執(zhí)行指令指定的任務(wù)的時間間隔短，控制系統(tǒng)根據(jù)機械系統(tǒng)的運行狀態(tài)信息所下達指令才能夠及時準(zhǔn)確地被執(zhí)行。如機械系統(tǒng)的精度不滿足要求，則無論機電一體化產(chǎn)品其它系統(tǒng)精確再高，也無法完成預(yù)定的機械操作。 46年辛加公司把同步帶用于縫紉機針和纏線管的同步傳動上，取得顯著效益，并被逐漸應(yīng)用到其他機械傳動上。其齒形呈圓弧狀 (圖 62)，我國稱為圓弧齒同步帶傳動。 同步帶傳動 機電一體化 第六章 機械技術(shù) (2). 按規(guī)格制度分 (a) 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)值來確定帶的型號及結(jié)構(gòu)參數(shù)。該種規(guī)格制度目前被列為國際標(biāo)準(zhǔn)。在我國，由于德國進口設(shè)備較多，故 DIN米制節(jié)距同步帶在我國也有應(yīng)用。 (b) 爬齒和跳齒 原因是同步帶傳遞的圓周力過大、帶與帶輪間的節(jié)距差值過大、帶的初拉力過小等。 灰塵雜質(zhì)較多的條件下，則應(yīng)保證帶齒的一定耐磨性。 (b) 均方根綜合：若各種負載為隨機性負載，取各負載的均方根。若總傳動比較大，又不準(zhǔn)備采用諧波、少齒差等傳動，需要確定傳動級數(shù)，并在各級之間分配傳動比。 二、齒輪傳動 JJ2 3i電動機1J 4i12J 如右圖，若不計軸和軸承的轉(zhuǎn)動慣量，則根據(jù)系統(tǒng)動能不變的原則，等效到電機軸上的等效轉(zhuǎn)動慣量為： 2221421321 iiJiJJJJ me ???? 機電一體化 第六章 機械技術(shù) 二、齒輪傳動 4131 32 dgBJJ ???? 422 32 dgBJ ??? 444 32 dgBJ ???假設(shè)： 所以： 441212 iddJJ ?????????? 41424344141434 )/( iiiddddJJJJ ?????????????????????即： 4112 iJJ ? 4114214 )/( iiJiJJ ?? )11(41221211 iiiiJme ????令 01??? iJ em 221 21412iii ???可得 機電一體化