【正文】 于轉(zhuǎn)子與電磁體 氣隙的一半。導(dǎo)軌軟帶使用的工藝簡單，只要將 導(dǎo)軌粘貼面做半精加工至表面粗糙度 μ m,清洗粘貼面后，用膠合劑粘 合，加壓固化后，再經(jīng)精加工即可。移動部件運(yùn)動 時，滾動體沿封閉軌道進(jìn)行循環(huán)運(yùn)動。因此 ,設(shè)計時一般取 L=(～ )a。 f—— 滑動摩擦系數(shù)； β燕尾輪廓角或 對于不同截面形狀的組合導(dǎo)軌 ,由于兩根導(dǎo)軌的摩擦力不同 ,因此驅(qū)動運(yùn)動件的驅(qū)動元件 (螺旋副、齒輪 — 齒條或其他傳動裝置 )的位置應(yīng)隨之不同。 圖 (a)中的導(dǎo)向面 A是同一導(dǎo)軌的內(nèi)外側(cè) ,兩者之間的距離較小 ,熱膨脹變形較小 ,可使導(dǎo)軌的間隙相應(yīng)減小 ,導(dǎo)向精度較高。 對于直線運(yùn)動導(dǎo)軌 ,必須限制運(yùn)動件的 5個自由度 ,僅保留沿一個方向移動的自由度 。 所以 機(jī)械系統(tǒng)部件的選擇與設(shè)計 1. 試述滾珠絲杠副主要尺寸參數(shù)及其涵義？ 2. 試述滾珠絲杠副的精度等級及標(biāo)注方法？ CDM5010— 3— P3 機(jī)械系統(tǒng)部件的選擇與設(shè)計 課內(nèi)問題 1. 同步齒形帶傳動 同步齒形帶，是一種新型的帶傳動 。 型號 : 機(jī)械系統(tǒng)部件的選擇與設(shè)計 機(jī)械系統(tǒng)部件的選擇與設(shè)計 強(qiáng)度計算、剛度校核、穩(wěn)定性校核及臨界轉(zhuǎn)速校核 對于傳遞扭矩大 、 傳動精度要求高的滾珠絲杠 ， 應(yīng)校核其剛度 ， 即驗(yàn)算滾珠絲杠滿載時的變形量 。 滾珠絲杠副的安裝 四、滾珠螺旋傳動 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。 （ 3）工作壽命長 滾珠絲杠螺母副的摩擦表面為高硬度(HRC58— 62)、 高精度，具有較長的工作壽命和精度保持性。 結(jié)論：對于 n級傳動 i1＝ i2＝ i3＝ … in＝ i1/n 機(jī)械系統(tǒng)部件的選擇與設(shè)計 3 13 13131313 //// iTTbbDDmm ????12 11 ?? iii 12 12 ?? ii2/1111 )1122(12 ???? iiii12 12 ?? ii 2/1123 )1122(12 ????? iii②大功率傳動 設(shè) 設(shè) b1＝ b2 ， b3＝ b4 結(jié)論： 對于三級齒輪傳動 機(jī)械系統(tǒng)部件的選擇與設(shè)計 查表求法： 各級傳動比是逐漸遞減的 即滿足 ” 前大后小 ” 原則 . 機(jī)械系統(tǒng)部件的選擇與設(shè)計 84764354432321 ????????? ????????iiiiiii三、輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則 四級傳動比分別為 i1 、 i2 、 i3 、 i4； 齒輪 1 ~ 8的轉(zhuǎn)角誤差依次為 ф1~ф8， 該傳動鏈輸出軸的總轉(zhuǎn)角誤差 ф為： 各級傳動比滿足 ” 前小后大 ” 原則 . 機(jī)械系統(tǒng)部件的選擇與設(shè)計 三種原則的選擇： 對齒輪傳動裝置的設(shè)計，應(yīng)根據(jù)具體的工作條件綜合考慮。 一般要求機(jī)械傳動系統(tǒng)最低固有頻率 WOI≥300rad／ s， 其他機(jī)械系統(tǒng) WOI≥600rad／ s。 以下兩種觀點(diǎn)有利于降低臨界速度： 適當(dāng)?shù)?增加系統(tǒng)的慣性 J和 粘性摩擦系數(shù) f， 有利于改善低速爬行現(xiàn)象，但慣性增加會引起伺服系統(tǒng)響應(yīng)性能降低；增加粘性摩擦系數(shù)也會增加系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，設(shè)計時應(yīng)優(yōu)化處理。 ② 剛度越大，伺服系統(tǒng)動力損失越??；剛度越大，機(jī)器的固有頻率越高，不易振動 ( )；剛度越大，閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性越高。運(yùn)動一開始，靜摩擦力消失，靜摩擦力立即下降為庫侖摩擦力，大小為一常數(shù) F=μmg， 隨著運(yùn)動速度的增加，摩擦力成線性的增加，此時的摩擦力為粘性摩擦力（與速度成正比的阻尼稱為粘性阻尼）。 d． 對于絲杠螺母機(jī)構(gòu)，應(yīng)采用整體螺母結(jié)構(gòu)，以提高絲杠螺母的接觸剛度和傳動剛度。m2 裝置的直線運(yùn)動部分對軸 O的等效轉(zhuǎn)動慣量［ J2］ 0為 ［ J2］ 0＝ mAv2/(4π2n02)＝ 300 902/（ 4π2 7202）＝ kg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(yùn)轉(zhuǎn)又靈活。 （ 6）可靠性高 潤滑密封裝置結(jié)構(gòu)簡單，維修方便。例如： 當(dāng) 允許有間隙 存在時 (如垂直運(yùn)動 )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)緊或在使用過程中 因磨損而需要定期調(diào)整 時，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 只需在裝配時調(diào)整間隙及預(yù)緊力 時，可采用結(jié)構(gòu)簡單的雙螺母墊片調(diào)整預(yù)緊式結(jié)構(gòu)。 一般絲杠工作轉(zhuǎn)速低于 100r/min時無需核算 。 機(jī)械系統(tǒng)部件的選擇與設(shè)計 （二）同步齒形帶的結(jié)構(gòu) 根據(jù)齒形的不同，同步齒形帶可以分成兩種。 (4) 對溫度變化的不敏感性 。 圖 (a)中的導(dǎo)向面 A是同一導(dǎo)軌的內(nèi)外側(cè) ,兩者之間的距離較小 ,熱膨脹變形較小 ,可使導(dǎo)軌的間隙相應(yīng)減小 ,導(dǎo)向精度較高。導(dǎo)軌的最小間隙可用下式計算： 機(jī)械系統(tǒng)部件的選擇與設(shè)計 機(jī)械系統(tǒng)部件的選擇與設(shè)計 6 導(dǎo)軌的接觸變形可按經(jīng)驗(yàn)公式估算 ,對于接觸面積不超過 100～ 150cm2 的鋼和鑄鐵的接觸 ,其接觸變形 δ（ 單位為 μm） 為 式中 : p—— 接觸面間的平均壓力（ N／ cm2）； c—— 系數(shù) ,對于精刮導(dǎo)軌面（每 25mm 25 mm在 16點(diǎn)以上）和磨削導(dǎo)軌面（粗糙度 Ra為 ～ μm） 為 ～ ,研磨表面（粗糙度 Ra為 ～ )為 。 三角形導(dǎo)軌的頂角一般取為 90176。 式中 : 機(jī)械系統(tǒng)部件的選擇與設(shè)計 式中 : 2. （ 1） 摩擦阻力小 ,效率高 (可達(dá) 99 ) （ 2） 壽命長。導(dǎo)軌注塑或抗磨涂層的材料是以環(huán)氧樹脂和二硫化鋁為基體，加入增塑劑，混合為膏狀的一組分，固化劑為另一組分的雙組分塑料，國內(nèi)牌號為 HNT， 稱為環(huán)氧樹脂耐磨涂料。12觸頭 。 徑向磁懸浮軸承的轉(zhuǎn)軸 (如主軸一般要配備輔助軸承，工作時輔助軸承不與轉(zhuǎn)軸接觸，當(dāng)斷電或磁懸浮失控時能托住高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸，起到安全保護(hù)作用。塑料軟帶是以聚四氟乙烯為基體，加 入青銅粉、二硫化鋁和石墨等填充劑混合燒結(jié)并做成軟帶狀，國內(nèi)已生產(chǎn)有牌號 為 TSF的導(dǎo)軌軟帶，以及配套用的 DJ膠合劑。這是一種用滾動體進(jìn)行循環(huán)運(yùn)動的滾動導(dǎo)軌。 9. 導(dǎo)軌的主要尺寸有運(yùn)動件和承導(dǎo)件的長度、導(dǎo)軌寬度、兩導(dǎo)軌之間的 增大導(dǎo)軌運(yùn)動件長度 L,有利于提高導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度和運(yùn)動靈活性 ,但卻使工作臺的尺寸和重量加大。 導(dǎo)軌受力情況如圖所示 ,由于驅(qū)動力 F將使 運(yùn)動件傾轉(zhuǎn) ,因此可認(rèn)為運(yùn)動件與承導(dǎo)件的兩端點(diǎn)壓緊 ,正壓力分別為 N N2, 相應(yīng)的摩擦力為 N1fv和 N2fv,載荷為 Fa ,忽略運(yùn)動件與承導(dǎo)件間的配合間隙和 運(yùn)動件重力的影響 ,且當(dāng) d/L很小時 , 保證運(yùn)動件不被卡住的條件是 機(jī)械系統(tǒng)部件的選擇與設(shè)計 式中 : 。圖所示結(jié)構(gòu)是將矩形導(dǎo)軌的導(dǎo)向面 A與承載面 B、 C分開 ,從而減 小導(dǎo)向面的磨損 ,有利于保持導(dǎo)向精度。 帶輪的標(biāo)記 例： 30 L 075 30： 齒數(shù) L： 型號，節(jié)距 075:輪寬代號 ,帶寬 機(jī)械系統(tǒng)部件的選擇與設(shè)計 諧波齒輪減速器 基本組成 柔輪、剛輪、波形發(fā)生器 機(jī)械系統(tǒng)部件的選擇與設(shè)計 特點(diǎn) （ 1）傳動比大； （ 2）承載能力強(qiáng)； （ 3）傳動精度高； （ 4）齒輪測隙?。? （ 5）傳動平穩(wěn)；結(jié)構(gòu)簡單 機(jī)械系統(tǒng)部件的選擇與設(shè)計 rgHgHrHrgZZi ????????諧波齒輪傳動比的計算 設(shè)波形發(fā)生器相當(dāng)于形星輪系的轉(zhuǎn)臂 H， 柔輪相當(dāng)于行星輪 r， 剛輪相當(dāng)于中心輪 g， 則 機(jī)械系統(tǒng)部件的選擇與設(shè)計 項(xiàng)目五 導(dǎo)向及支承結(jié)構(gòu) 滑動摩擦導(dǎo)軌 由機(jī)械運(yùn)動學(xué)原理可知 ,一個剛體在空間有 6個自由度 ,即沿 x、 y、 z軸移動和繞它們轉(zhuǎn)動 （ 見圖 (a)） 。 故有 機(jī)械系統(tǒng)部件的選擇與設(shè)計 每米螺紋長度上的螺紋距離的彈性變形為 滾動螺旋 （ δ ｓ／ｓ ） p可按滑動螺旋 （ 同精度等級 ） 的一半定 ，根據(jù)有關(guān)表得出 （ δ ｓ／ｓ ） ＝ 15μ m/m。標(biāo)準(zhǔn)中對各級精度的滾珠絲杠副的行程偏差有多個項(xiàng)目的規(guī)定。以下列出了四種典型支承方式及其特點(diǎn)。啟動時無沖擊，預(yù)緊后可消除間隙產(chǎn)生過盈，提高接觸剛度和傳動精度。 結(jié)論： 機(jī)械系統(tǒng)部件的選擇與設(shè)計 121)12(2121 2?????nnniin)~2(221222/)1(nKiinKnK??????????對于 n級齒輪系分析可得： 各級轉(zhuǎn)動比的分配按 “ 前小后大 ” 次序 機(jī)械系統(tǒng)部件的選擇與設(shè)計 傳動級數(shù)n 確定： 機(jī)械系統(tǒng)部件的選擇與設(shè)計 ②大功率傳動 確定 n 機(jī)械系統(tǒng)部件的選擇與設(shè)計 第一級傳動比確定 機(jī)械系統(tǒng)部件