【正文】 角形導(dǎo)軌 如圖639所示，導(dǎo)軌面上的支反力大于載荷，使摩擦力增大，承載面與導(dǎo)向面重合，磨損量能自動(dòng)補(bǔ)償，導(dǎo)向精度較高。開式導(dǎo)軌一般受溫度變化的影響較小。圖中638b為推力密珠軸承保持架孔的分布，圖中638c為徑向密珠軸承保持架孔的分布情況。輔助軸承與轉(zhuǎn)子之間的間隙一般等于轉(zhuǎn)子與電磁體氣隙的一半。這樣上下油腔的壓力差進(jìn)一步增大以平衡外載荷，此即薄膜的反饋?zhàn)饔?。?yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單尺寸小，油腔剛度較大。若油腔2的油壓變化而產(chǎn)生的壓力差能滿足pr2pr1=Fw/A（A為每個(gè)油腔有效承載面積，設(shè)四個(gè)油腔面積相等)，主軸便處于新的平衡位置，即軸向下位移很小的距離，但遠(yuǎn)小于油膜厚度A0，軸仍然處在液體支承狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)。它具有剛度大、精度高、抗振性好、摩擦阻力小等優(yōu)點(diǎn)。2．靜壓軸承滑動(dòng)軸承阻尼性能好、支承精度高、具有良好的抗振性和運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。但是，作用于滾子兩端的軸向負(fù)荷，由于其作用線不與滾子中心線重合，故相對(duì)滾子來講將形成—力矩，此力矩將使?jié)L子在軸承軸向平面內(nèi)傾斜，改變沿滾子長度上的負(fù)荷分布。：不適合；190。206。f190。190。190。206。206?！騠◎n△n?f*?f*◎n◎f◎f◎f◎f復(fù)合??◎◎?△206。206。 滾動(dòng)軸承有許多種類，盡管ISO、GB標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，但其尺寸范圍仍然很寬，因此給我們選擇合適的軸承帶來了困難。所以出現(xiàn)了各種多楔動(dòng)壓軸承及靜壓軸承，使滑動(dòng)軸承的應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)大，尤其在一些精密機(jī)械設(shè)備上，各種新式的滑動(dòng)軸承得到了廣泛應(yīng)用。按圖632b布置時(shí)，其F2與F1反向，軸端變形量()為最大，但前軸承的支承反力FR最小。（4）熱變形 軸系的受熱會(huì)使軸伸長或使軸系零件間隙發(fā)生變化，影響整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)精度、旋轉(zhuǎn)精度及位置精度。在工作轉(zhuǎn)速下，其旋轉(zhuǎn)精度即它的運(yùn)動(dòng)精度取決于其轉(zhuǎn)速、軸承性能以及軸系的動(dòng)平衡狀態(tài)。 經(jīng)上述計(jì)算驗(yàn)證，F(xiàn)FZD50065各項(xiàng)性能指標(biāo)均符合題目要求，可選用。 ② 臨界轉(zhuǎn)速驗(yàn)證 高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，需驗(yàn)算其是否會(huì)發(fā)生共振的最高轉(zhuǎn)速，要求絲杠最高轉(zhuǎn)速。 3．根據(jù)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(dòng)載荷。12雙推—雙推F—F1．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。例如D3表示只檢驗(yàn)3個(gè)項(xiàng)目，其余2個(gè)項(xiàng)目不得超過E級(jí)的規(guī)定。 （四）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)算公式見表65。如果這時(shí)作用有外力，則螺母A從X點(diǎn)向X1點(diǎn)、螺母B從X點(diǎn)向X2點(diǎn)移動(dòng)（圖629）。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。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。 （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)。為延長工作壽命，可設(shè)置潤滑件和密封件。以XBl型通用諧波減速器為例，其標(biāo)記代號(hào)如圖619所示。為了有利于柔輪的力平衡和防止輪齒干涉，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)。它由三個(gè)主要構(gòu)件所組成，即具有內(nèi)齒的剛輪l、具有外齒的柔輪2和波發(fā)生器3。止動(dòng)螺釘6裝配時(shí)用，安裝完畢將其卸下，則大小片錐齒輪2在彈簧力作用下錯(cuò)齒，從而達(dá)到消除間隙的目的。 可調(diào)拉簧式(圖613) 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。圖610 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 5—減速齒輪 (2) 軸向墊片調(diào)整法 如圖611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。各級(jí)傳動(dòng)比一般應(yīng)以“先大后小”原則處理。單級(jí)傳動(dòng)比增大使傳動(dòng)系統(tǒng)簡化，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。(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。 (四) 同步帶的設(shè)計(jì)計(jì)算 1．失效形式和計(jì)算準(zhǔn)則 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)過小和小帶輪直徑過小等。因?yàn)橥綆鲃?dòng)是嚙合傳動(dòng)，其帶輪直徑比依靠摩擦力來傳遞動(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，使帶輪軸和軸承的尺寸都可減小。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。 (4) 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。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。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，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)的精度不能滿足要求，則無論機(jī)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(jī)械操作。同步帶傳動(dòng)的開發(fā)和應(yīng)用，至今僅60余年，但在各方面已取得迅速進(jìn)展。 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)值來確定帶的型號(hào)及結(jié)構(gòu)參數(shù)。在我國，由于德國進(jìn)口設(shè)備較多，故DIN米制節(jié)距同步帶在我國也有應(yīng)用。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)。表61 同步帶型號(hào)型 號(hào)名 稱節(jié) 距mminMXL(Minima 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(1/8)(1/4)(3/8)(1/2)(7/8)(a) (b)圖68 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大、帶與帶輪間的節(jié)距差值過大、帶的初拉力過小等。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)?？砂聪率鋈N原則適當(dāng)分級(jí)，并在各級(jí)之間分配傳動(dòng)比。(3) 輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則為了提高機(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”原則分配，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。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。彈簧4的拉力大小可用螺母5調(diào)節(jié)螺釘7的伸出長度，調(diào)整好后再用螺母6鎖緊。 圖615 錐齒輪軸向壓簧調(diào)隙機(jī)構(gòu) 圖616 錐齒輪周向彈簧調(diào)隙機(jī)構(gòu)4—錐齒輪 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。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)。 由于在諧波齒輪傳動(dòng)過程中，柔輪與剛輪的嚙合過程與行星齒輪傳動(dòng)類似，故其傳動(dòng)比可按周轉(zhuǎn)輪系的計(jì)算方法求得。表62為XBl型通用諧波減速器產(chǎn)品系列。（小時(shí)）1—22—1010—24電動(dòng)機(jī)輕微沖擊中等沖擊較大沖擊或慣性沖擊4. 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 （610）式中：D—齒輪、鏈輪、皮帶輪的節(jié)圓直徑（m) 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，有下列特點(diǎn)：（1）傳動(dòng)效率高 一般滾珠絲杠副的傳動(dòng)效率達(dá)90％~95％，耗費(fèi)能量僅為滑動(dòng)絲桿的1/3。 （6）可靠性高 潤滑密封裝置結(jié)構(gòu)簡單，維修方便。其不足之處是反向器加工困難、裝配調(diào)整也不方便。1． 雙螺母預(yù)緊原理雙螺母預(yù)緊原理如圖625所示，是在兩個(gè)螺母之間加墊片來消除絲杠和螺母之間的間圖625 雙螺母預(yù)緊原理隙。由于和成正比關(guān)系，假設(shè)其比例系數(shù)為k，則有，并且螺母A和B的變形量分別為： （613） （614） 圖628 雙螺母預(yù)緊 圖629 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 （615）而且，當(dāng)僅有外力作用時(shí)，隨著的增加使接近零時(shí)，則外力幾乎全被螺母A吸收。2. 精度等級(jí) —82《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。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。43雙推—簡支F—S1．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、精度較高的長絲杠。 4．驗(yàn)算傳動(dòng)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(hào)并重新驗(yàn)算。 臨界轉(zhuǎn)速可按公式計(jì)算：（式中參數(shù)見表614）r/minr/min，所以不會(huì)發(fā)生共振。第三節(jié) 支承部件一、軸系的支承部件軸系由軸及安裝在軸上的齒輪、帶輪等傳動(dòng)部件組成，有主軸軸系和中間傳動(dòng)軸軸系。（2）剛度 軸系的剛度反映了軸系組件抵抗靜、動(dòng)載荷變形的能力。又由于溫度的上升會(huì)使?jié)櫥偷恼扯劝l(fā)生變化，使滑動(dòng)或滾動(dòng)軸承的承載能力降低。設(shè)計(jì)中要綜合考慮這些因素的影響。下面重點(diǎn)就滾動(dòng)軸承進(jìn)行介紹。在設(shè)計(jì)軸系選擇軸承時(shí)，我們應(yīng)該考慮以下幾點(diǎn)：（1）滿足使用性能要求，包括承載能力、旋轉(zhuǎn)精度、剛度及轉(zhuǎn)速等；（2）滿足安裝空間要求；（3）維護(hù)保養(yǎng)方便；（4）使用環(huán)境，如溫度、環(huán)境氣氛對(duì)軸承的影響；（5）性價(jià)比。206。△△206。△振動(dòng)沖擊△△△△△△◎◎◎◎?◎◎◎△△△??◎◎高速性◎◎◎?◎△◎◎◎◎????△△△△△△△高精度◎◎◎◎◎◎??◎低噪音低轉(zhuǎn)矩◎?剛 度?????◎??◎?◎◎◎內(nèi)外圈傾 斜?△206。◎內(nèi)外圈分 離206。190。190。n190。190。：能用；□：可用，但在配合面須考慮軸的伸縮。軸向載荷與徑向載荷之比越大，這種傾斜越嚴(yán)重。按照液體介質(zhì)的不同、目前使用的有液體滑動(dòng)軸承和氣體滑動(dòng)軸承兩大類。圖636 液體靜壓軸承工作原理液體靜壓軸承工作原理如圖636所示，油腔1為軸套8內(nèi)面上的凹入部分；包圍油腔的四周稱為封油面；封油面與運(yùn)動(dòng)表面構(gòu)成的間隙稱為油膜厚度。 因?yàn)榱鹘?jīng)每個(gè)油腔的流量Qho等于流經(jīng)節(jié)流器的流量Qgo，即Qh＝Qg＝Qo。缺點(diǎn)是溫度變化引起的流體粘度變化將影響油腔工作性能。3．磁懸浮軸承磁懸浮軸承是利用磁場(chǎng)力將軸無機(jī)械摩擦、無潤滑地懸浮在空間的一種新型軸承。軸向懸浮軸承的工作原理與徑向磁懸浮軸承相同。二、導(dǎo)軌（一）導(dǎo)軌副的種類及基本要求各種機(jī)械運(yùn)行時(shí)，由導(dǎo)軌副保證執(zhí)行件的正確運(yùn)動(dòng)軌跡，并影響執(zhí)行件的運(yùn)動(dòng)特性。（2）閉式導(dǎo)軌 借助導(dǎo)軌副本身的封閉式結(jié)構(gòu)，保證在變化的空間位置和受力狀態(tài)下，運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌和支承導(dǎo)軌的工作面都能保持可靠的接觸，從而保證運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的規(guī)定運(yùn)動(dòng)。頂角在90177。以上三種導(dǎo)軌形狀均由直線組成，稱為棱柱面導(dǎo)軌。圖640 導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)與組合a) 雙矩形 b) 雙矩形 c) 雙三角形 d) 矩形—三角形 e) 燕尾形 f) 燕尾形 g) 三角形—燕尾形h) 圓形 i) 圓形 j) 雙圓形（2）雙三角形組合 兩條三角形導(dǎo)軌的組合突出了三角形導(dǎo)軌的優(yōu)缺點(diǎn)，但工藝性差。對(duì)于三角形和矩形、三角形和平面組合導(dǎo)軌，由于三角形和矩形(或平面)導(dǎo)軌的摩擦阻力不相等，因此在布置牽引力的位置時(shí)，應(yīng)使導(dǎo)軌的摩擦阻力的合力與牽引力在同一直線上，否則就會(huì)產(chǎn)生力矩，使三角形導(dǎo)軌對(duì)角接觸，影響運(yùn)動(dòng)件的導(dǎo)向精度和運(yùn)動(dòng)的靈活性。（4）剛度 導(dǎo)軌受力變形會(huì)影響導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度及部件之間的相對(duì)位置，因此要求導(dǎo)軌