機(jī)械系統(tǒng)部件的選擇與設(shè)計(jì)要求(完整版)
【正文】 諧振頻率和高階諧振頻率等。機(jī)電一體化系統(tǒng)中的機(jī)械傳動(dòng)裝置，不僅是轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變換器，而是成為伺服系統(tǒng)的組成部分，要根據(jù)伺服控制的要求進(jìn)行選擇設(shè)計(jì)。影響傳動(dòng)鏈的動(dòng)力學(xué)性能的因素一般有：負(fù)載的變化，傳動(dòng)鏈慣性，傳動(dòng)鏈的固有頻率，間隙、摩擦、潤(rùn)滑和溫度變化等。當(dāng)外界傳來(lái)的激振頻率接近或等于系統(tǒng)固有頻率時(shí)，系統(tǒng)產(chǎn)生諧振，不能正常工作。（ 5）間隙機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中，間隙的存在會(huì)產(chǎn)生反轉(zhuǎn)回差，增加輪廓誤差，影響伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為達(dá)到上述要求，主要從以下幾方面采取措施： 1) 低摩擦 采用低摩擦阻力的傳動(dòng)部件和導(dǎo)向支承部件，如采用滾珠絲杠副，滾動(dòng)導(dǎo)向支承、動(dòng)（靜）壓導(dǎo)向支承； 2) 縮短傳動(dòng)鏈（如電機(jī)與絲杠螺母副直接連接，以減少中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等），提高傳動(dòng)與支承剛度（預(yù)緊的方法）； 3) 選用最佳傳動(dòng)比，以達(dá)到提高系統(tǒng)分辨率、減少等效到執(zhí)行元件輸出軸上的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，盡可能提高加速能力；4) 縮小反向死區(qū)誤差，如采取消除傳動(dòng)間隙、減少支承變形的措施； 5) 提高剛度 改進(jìn)支承及架體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以提高剛性、減少振動(dòng)、降低噪聲。 2) 高速化 — 產(chǎn)品工作效率的高低，直接與機(jī)械傳動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)速度相關(guān)。滾珠絲杠副絲杠螺母機(jī)構(gòu)有滑動(dòng)摩擦機(jī)構(gòu)和滾動(dòng)摩擦機(jī)構(gòu)之分。① 內(nèi)循環(huán)方式時(shí)，滾珠在循環(huán)過(guò)程中始終與絲杠表面保持接觸。滾珠絲杠副的型號(hào)格式（舊標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)）：包含其結(jié)構(gòu)、規(guī)格、精度和螺紋旋向等特征。 公稱(chēng)基本導(dǎo)程 (mm)： 1， 2， ， 3， 4， 5， 6， 8， 10，12， 16， 20， 25， 32， 40。它是在滾珠螺母體緊方式。絲杠熱變形問(wèn)題，軸承安裝注意遠(yuǎn)離馬達(dá)熱源和絲杠常用段，以減小絲杠熱變形的影響。選購(gòu)滾珠絲杠時(shí)可同時(shí)選購(gòu)相宜的超越離合器，體積小、重量輕，易于安裝。潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑脂。驗(yàn)算滿(mǎn)載時(shí)的變形量：絲杠工作負(fù)載為 F，扭矩 T，每導(dǎo)程的變形量 △ L（ cm）：（三）齒輪傳動(dòng)部件齒輪傳動(dòng)部件是轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的變換器。加速轉(zhuǎn)矩為：依據(jù)負(fù)載加速度最大的方法確定總傳動(dòng)比：齒輪傳動(dòng)比的匹配選擇總的傳動(dòng)比求出后，為使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、提高傳動(dòng)精度和滿(mǎn)足動(dòng)態(tài)性能等要求，需要對(duì)各級(jí)傳動(dòng)比進(jìn)行合理分配，有如下分配原則：（ 1）重量最輕原則對(duì)于小功率傳動(dòng)系統(tǒng)，使 各級(jí)傳動(dòng)相等 ，即可使傳動(dòng)裝置的重量最輕。上述結(jié)論對(duì)于大功率傳動(dòng)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(jí)增加的情況 ,此時(shí)應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)、類(lèi)比方法以及結(jié)構(gòu)緊湊的要求進(jìn)行綜合考慮。齒輪傳動(dòng)比 i 應(yīng)滿(mǎn)足驅(qū)動(dòng)部件與負(fù)載之間的位移及轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速的匹配要求，用于伺服系統(tǒng)的齒輪減速器，其輸入電動(dòng)機(jī)為高轉(zhuǎn)速、低轉(zhuǎn)矩，而輸出則為低轉(zhuǎn)速、高轉(zhuǎn)矩。例如：當(dāng)允許有間隙存在時(shí) (如垂直運(yùn)動(dòng) )，可選用具有 單圓弧形螺紋滾道的單螺母滾珠絲杠副 ；當(dāng)必須有預(yù)緊或在使用過(guò)程中因磨損而需要定期調(diào)整時(shí)，應(yīng)采用 雙螺母螺紋預(yù)緊或齒差預(yù)緊式結(jié)構(gòu) ；當(dāng)具備良好的防塵條件，且只需在裝配時(shí)調(diào)整間隙及預(yù)緊力時(shí)，可采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的 雙螺母墊片調(diào)整預(yù)緊式結(jié)構(gòu) 。當(dāng)電動(dòng)機(jī)斷電時(shí)，電磁線(xiàn)圈 2也同時(shí)斷電，在彈簧 3的作用下摩擦離合器4壓緊制動(dòng)輪，使?jié)L珠絲杠不能自由轉(zhuǎn)動(dòng)，從而防止運(yùn)動(dòng)部件因自重而下降。（ 2）雙推 雙推式軸向剛度最高，適于高剛度、高速、高精度的絲杠傳動(dòng)。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊間隙。滾珠絲杠副的精度等級(jí)及標(biāo)注方法 1)精度等級(jí)：根據(jù) GB/（與 ISO 34083：1992同）標(biāo)準(zhǔn)，將滾珠絲杠副的精度分成為 10共七個(gè)等級(jí)，最高級(jí)為 1
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