【正文】 第六章 機械技術 (2) 重量最輕原則 * 對于總傳動比為 i的 n級小功率傳動系統(tǒng)，使各級傳動比滿足 即可使傳動裝置的重量最輕。設齒輪傳動系統(tǒng)中各級齒輪的轉角誤差換算到末級輸出軸上的總轉角誤差為 ，則 式中： — 第個齒輪所具有的轉角誤差； — 第個齒輪的轉軸至第 n級輸出軸的傳動比。 二、齒輪傳動 機電一體化 第六章 機械技術 (b) 軸向墊片調整法 如右圖所示，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，從而消除兩齒輪的齒側間隙。采取措施使一個薄齒輪的左齒側和另一個薄齒輪的右齒側分別緊貼在寬齒輪齒槽的左、右兩側，以消除齒側間隙，反向時不會出現死區(qū)。 二、齒輪傳動 機電一體化 第六章 機械技術 (b) 周向彈簧調整法 將與錐齒 3嚙合的齒輪做成大小兩片 ( 2)，在大片錐齒輪 1上制有三個周向圓弧槽 8，小片錐齒輪 2的端面制有三個可伸入槽 8的凸爪 7。通過預載裝置4向齒輪 3上圖 617 齒輪齒條的雙齒輪調隙機構。通常波發(fā)生器為主動件，而剛輪和柔輪之一為從動件，另一個為固定件。 三、諧波齒輪傳動 機電一體化 第六章 機械技術 在波發(fā)生器轉動一周期間，柔輪上一點變形的循環(huán)次數與波發(fā)生器上的凸起部位數是一致的，稱為波數。 (1) 當柔輪固定時， ，則 三、諧波齒輪傳動 rgHgHrHrg zzi ????????g?r?Hgzrz 0?r? rgHgHHrg zzi ???????0grggrHgzzzzz ???? 1??rgggHHg zzzi??? ?? 機電一體化 第六章 機械技術 (2) 當剛輪固定時， ，則 設 、 當柔輪固定時， 當柔輪固定時 三、諧波齒輪傳動 0?g? rgHHrHrg zzi ???? ???0rgrrgHrzzzzz ???? 1??grrrHHr zzzi??? ??200?rz 202?gz 101?Hgi 100??Hri 機電一體化 第六章 機械技術 3. 諧波齒輪減速器產品及選用 常見的諧波齒輪減速器標記代號如下圖 諧波齒輪減速機選用說明： (1). 樣本中的圖表參數為標準產品，用戶選型時需確定以下三項參數： （ a）傳動比或輸出轉速（ r/min) （ b）減速機輸入功率（ kw) （ c）額定輸入轉速（ r/min) 三、諧波齒輪傳動 最大回差減速比機型（指柔輪內徑，單位為m m )單級、臥式安裝通用諧波減器 機電一體化 第六章 機械技術 (2). 如減速機輸入轉速是可調的，則在選用減速機型號時應分別確定： 工作條件為“恒功率”時按最低轉速選用機型；工作條件為“恒扭矩”時，按最高轉速選用機型。絲杠轉動時，帶動滾珠沿螺紋滾道滾動。 滾珠螺旋傳動與滑動螺旋傳動或其它直線運動副相比，有下列特點： （ 1）傳動效率高 一般滾珠絲杠副的傳動效率達90％ ~95％，耗費能量僅為滑動絲桿的 1/3。壽命約為滑動絲桿副的 4~10倍以上。 （ 6）可靠性高 潤滑密封裝置結構簡單，維修方便。 滾珠絲杠副中滾珠的循環(huán)方式有 內循環(huán) 和 外循環(huán) 二種。 四、滾珠螺旋傳動 機電一體化 第六章 機械技術 (1) 雙螺母預緊原理 根據墊片厚度不同分成兩種形式，當墊片厚度較厚時即產生“預拉應力”，而當墊片厚度較薄時即產生“預壓應力”以消除軸向間隙。）； — 鋼球直徑（ mm）； — 單個鋼球所受載荷（ N）； — 鋼球數； — 和精度、結構有關的系數。應用該方法消除軸向間隙時應注意以下兩點： （ 1）預緊力大小必須合適，過小不能保證無隙傳動；過大將使驅動力矩增大，效率降低，壽命縮短。 (2). 精度等級 — 82《滾珠絲杠副精度》標準規(guī)定分為六個等級： C、 D、 E、 F、 G、 H。以下列出了四種典型支承方式及其特點。 機電一體化 第六章 機械技術 ? 雙推 — 自由 四、滾珠螺旋傳動 1．軸向剛度低，與螺母位置有關； 2．雙推端可預拉伸安裝； 3．適宜中小載荷與低速，更適宜垂直安裝，短絲杠。 四、滾珠螺旋傳動 FKHAKmF載 荷 性 質 無沖擊平穩(wěn) 運轉 一般運轉 有沖擊和振 動運轉 1~ ~ ~ FKHK滾道實際硬度 HRC ≥58 55 50 45 40 AK精度系數 C、 D E、 F G H 機電一體化 第六章 機械技術 — 絲杠副的平均轉速（ r/min）； (2)．計算額定動載荷 四、滾珠螺旋傳動 439。 機電一體化 第六章 機械技術 3．根據在滾珠絲杠系列中選擇所需要的規(guī)格，使所選規(guī)格的絲杠副的額定動載荷。aa CC ? min/10 rn ? 機電一體化 第六章 機械技術 例 61 試設計一數控銑床工作臺進給用滾珠絲杠副。aC0D規(guī)格型號 公稱導程 p 絲杠外徑 d 鋼球直徑 dW 絲杠底徑 d1 循環(huán)圈數 動負荷 Ca(KN) FFZD32103 32 10 3 FFZD50065 50 6 4 5 機電一體化 第六章 機械技術 考慮各種因素，選 FFZD50065，其中： 公稱直徑： D0=50mm 導程： p=6mm 螺旋角：λ=arctan(6/(50π))=2176。39。39。 一、軸系的支承部件 機電一體化 第六章 機械技術 ? 在選擇軸承時，一般的選擇流程如圖下 : 一、軸系的支承部件 確定軸承形式及組合 確定尺寸及精度 確定配合及內部間隙 確定潤滑及密封 確定安裝尺寸 確定最終軸承規(guī)格 機電一體化 第六章 機械技術 1. 導軌副的種類及基本要求 各種機械運行時，由導軌副保證執(zhí)行件的正確運動軌跡，并影響執(zhí)行件的運動特性。 （ b）旋轉運動導軌副 支承導軌約束了運動導軌的五個自由度，僅保留繞給定軸線的旋轉運動自由度。 （ b）閉式導軌 借助導軌副本身的封閉式結構，保證在變化的空間位置和受力狀態(tài)下，運動導軌和支承導軌的工作面都能保持可靠的接觸，從而保證運動導軌的規(guī)定運動。 （ b）耐磨性 是指導軌在長期使用過程中能否保持一定的導向精度。 機電一體化 第六章 機械技術 （ d）剛度 導軌受力變形會影響導軌的導向精度及部件之間的相對位置，因此要求導軌應有足夠的剛度。 （ f）結構工藝性 設計導軌時，要注意制造、調整和維修的方便，力求結構簡單，工藝性及經濟性好。矩形導軌需要在垂直和水平兩個方向上調整間隙。常用鑄鐵的種類有： （ 1）灰鑄鐵 一般選擇 HT200，用于手工刮研、中等精度和運動速度較低的導軌，硬度在 HB180以上； （ 2）孕育鑄鐵 把硅鋁孕育劑加入鐵水而得，耐磨性高于灰鑄鐵； （ 3）合金鑄鐵 二、導軌 機電一體化 第六章 機械技術 鑄鐵導軌的熱處理方法，通常有接觸電阻淬火和中高頻感應淬火。 二、導軌 機電一體化 第六章 機械技術 2)．鋼 鑲鋼導軌的耐磨性較鑄鐵可提高五倍以上。目前在各類機床的動導軌及圖形發(fā)生器工作臺的導軌上都有應用。常用的提高導軌耐磨性的方法有：采用鑲裝導軌、提高導軌的精度與改善表面粗糙度、采用卸荷裝置減小導軌單位面積上的壓力 (即比壓 )等。 （ 4）壽命長 由于是純滾動，摩擦系數為滑動導軌的 l/50左右，磨損小，因而壽命長，功耗低。 （ 8）導軌采用表面硬化處理，使導軌具有良好的耐磨性；心部保持良好的機械性能。 機電一體化 第六章 機械技術 （ 3）按滾道溝槽形狀分類 二、導軌 有單圓弧和雙圓弧二種，見右圖。 機電一體化 第六章 機械技術 3．滾動直線導軌的有關計算 循環(huán)式直線導軌副的承載能力用額定動載荷 Ca和額定靜載荷 Coa表示。 機座或機架的靜剛度，主要是指它們的結構剛度和接觸剛度。對于數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。 4．結構工藝性及其它要求 設計支承件時，還應考慮毛坯制造、機械加工和裝配的結構工藝性。 1．鑄鐵 鑄造可以鑄出形狀復雜的支承件，存在在鑄鐵中的片狀或球狀石墨在振動時形成阻尼，抗振性比鋼高 3倍。 三、支承件 機電一體化 第六章 機械技術 3．天然和人造花崗巖 天然花崗巖的優(yōu)點很多：性能穩(wěn)定，精度保持性好。主要缺點是，結晶顆粒粗于鋼鐵的晶粒，抗沖擊性能差，脆性較大，油和水等液體易滲入晶界中，使巖石局部變形脹大，難于制作形狀復雜的零件。制作時混凝土的保養(yǎng)方法也影響性能，混凝土耐腐蝕性差，油滲導致疏松，表面應噴漆或噴涂塑料，脆性也較大。 三、支承件 機電一體化 第六章 機械技術 演講完畢，謝謝觀看！