【文章內(nèi)容簡介】 2040HB 。 ? 中碳鋼 4 40Cr HRC5258。 低碳鋼 20Cr、 20CrMoTi、 15 HRC5662。 ? 淬硬層（磨后） 不低于 。 （ 3）提高加工質(zhì)量措施 ? 提高導(dǎo)軌加工精度 直線度 （水平面、鉛垂面） 平行度 （扭曲度） ? 改善導(dǎo)軌表面 粗糙度 。 （ 4）結(jié)構(gòu)措施 ? 鑲裝導(dǎo)軌 鑲鋼導(dǎo)軌、鑲裝塑料導(dǎo)軌、鑲裝有色金屬導(dǎo)軌 ? 減小比壓 減輕運動部件的質(zhì)量、增大導(dǎo)軌支承面積 ? 卸荷結(jié)構(gòu) 承載和導(dǎo)向作用面分開。 鑲裝導(dǎo)軌 1鋼導(dǎo)軌 2機身、機架 卸荷導(dǎo)軌 5和 6導(dǎo)向面 5承載面 旋轉(zhuǎn)支承的選擇和設(shè)計 ? 對旋轉(zhuǎn)部件起支承和導(dǎo)向（限制運動的性質(zhì)與方向）作用。 ? 方向精度、置中精度、摩擦力矩、載荷大小、溫度影響、耐磨性、抗振性、成本。 ? 按摩擦性質(zhì)分類： (1)滑動摩擦 (2)滾動摩擦 (3)流體介質(zhì)支承 (4)彈性支承 旋轉(zhuǎn)支承的基本要求 (1)置中精度 （ 最大中心誤差） (2) 方向精度 （ 軸的最大偏角） (3) 摩擦力矩 (4)載荷大小 (5)溫度影響 (6)耐磨性 (7)抗振性 (8)成本 )()(21 m i nm a x ZKdzDK dDC ????? ??LC /t a n ??? ? 旋轉(zhuǎn)支承的種類 (1)滑動摩擦 (2)滾動摩擦 (3)流體介質(zhì)支承 (4)彈性支承 圓柱支承 （ 1）摩擦力 （ 2）方向精度和置中精度 （ 3）溫度影響 圓柱支承結(jié)構(gòu) ? 運動式圓柱支承結(jié)構(gòu) 半運動式圓柱支承結(jié)構(gòu) 特點： 較高的運動精度和置中精度；較大的承載能力。 （ 1）摩擦力 222132310 31ddddfFTq ???afFT Q?1630 ?rEEFa Q )11(推頸???ffffdFfT p2/39。39。39。0??? 圓柱 頸向載荷 軸向載荷 球面軸向載荷 （ 2）方向精度和置中精度 置中精度： 任何截面上運動件中心與支承件中心產(chǎn)生的最大中心之間的偏差程度 方向精度： 運動件轉(zhuǎn)動時，其軸線與支承件軸線產(chǎn)生的傾向程度 )()(21 m i nm a x ZKdzDK dDC ????? ??LC /t a n ??? ?（ 3）溫度影響 線膨脹系數(shù) α （ 材料搭配） : 淬火鋼 012/℃ 鑄鐵 0104/ ℃ 合金鋼 020/ ℃ 黃銅 0192/ ℃ )](1[)](1[ 00 ttdttDX ZZKK ??????? ??圓錐支承 填入式滾動支承 ? 1 軸系設(shè)計基本要求 1)旋轉(zhuǎn)精度 2)剛度軸系的剛度 3)抗振性 (強迫振動和自激振動 ) 4)熱變形 5)軸上零件的布置 ? 2 軸系的軸承選擇 1）標(biāo)準(zhǔn)滾動軸承 2）非標(biāo)滾動軸承 3）靜壓軸承（動壓軸承、靜動壓軸承） ? 3 提高軸系抗振性的措施 1）提高軸系的旋轉(zhuǎn)精度 2）提高軸系組件的抗振性 3）采取溫度控制 (1) 軸系設(shè)計基本要求 1)旋轉(zhuǎn)精度 2)剛度軸系的剛度 3)抗振性 (強迫振動和自激振動 ) 4)熱變形 5)軸上零件的布置 1)旋轉(zhuǎn)精度 旋轉(zhuǎn)精度 是指在裝配之后 ， 在無負載 、 低速旋轉(zhuǎn)的條件下 ， 軸前端的徑向跳動和軸向竄動量 。 原因： 其大小取決于軸系各組成零件及支承部件的 制造精度與裝配調(diào)整精度 。 危害： 影響軸系運動精度 。 措施： 提高零件制造精度和裝配精度 。 在工作轉(zhuǎn)速下 ， 其旋轉(zhuǎn)精度 即它的運動精度取決于其轉(zhuǎn)速 、 軸承性能以及軸系的動平衡狀態(tài) 。 2)剛度軸系的剛度 原因： 載荷為彎矩 、 轉(zhuǎn)矩時 。 相應(yīng)的變形量為 撓度 、扭轉(zhuǎn)角 ， 其剛度為 抗彎剛度和抗扭剛度 。 軸系受載荷為徑向力 (如帶輪 、 齒輪上承受的徑向力 )時會產(chǎn)生 彎曲變形 。 危害： 引起擾度或轉(zhuǎn)角誤差 ， 影響傳動精度或位精度 。 措施： 必須進行 剛度驗算 。 3)抗振性 軸系的振動表現(xiàn)為強迫振動和自激振動兩種形式 。 原因： 有軸系組件 質(zhì)量不勻 引起的 不平衡 、 軸的 剛度及 單向受力 等； 危害： 直接影響旋轉(zhuǎn)精度和軸承壽命 。 影響傳動精度和位置精度 。 措施： 對高速運動的軸系必須以提高其 靜剛度 、 動剛度 、 增大軸系阻尼比 等措施來提高軸系的動態(tài)性能 ，特別是抗振性 。 4)熱變形 原因： 軸系的受熱會使軸伸長或使軸系零件間隙發(fā)生變化 。 危害： 影響整個傳動系統(tǒng)的 傳動精度 、 旋轉(zhuǎn)精度 及位置精度 。 又由于溫度的上升會使?jié)櫥偷恼扯劝l(fā)生變化 ， 使滑動或滾動軸承的 承載能力降低 。 措施： 因此應(yīng)采取措施將軸系部件的溫升限制在一定范圍之內(nèi) 。 5)軸上零件的布置 原因： 軸上傳動件的布置是否合理對軸的受力變形、熱變形及振動影響較大。 危害： 影響主軸前端運動精度和位置精度。 措施： 作受力分析，合理布置軸上零件位置和采用卸荷結(jié)構(gòu)。 (2) 軸系的軸承選擇 1）標(biāo)準(zhǔn)滾動軸承 深溝球軸承、雙列向心短圓柱滾子軸承、圓錐滾子軸承、推力軸承。 2）非標(biāo)滾動軸承 3）靜壓軸承（動壓軸承、靜動壓軸承） (1)提高軸系的旋轉(zhuǎn)精度 ? 軸承 (如主軸 )的 旋轉(zhuǎn)精度中的徑向跳動 主要原因： ① 被測表面的幾何形狀誤差； ② 被測表面對旋轉(zhuǎn)軸線的偏心； ③ 旋轉(zhuǎn)軸線在旋轉(zhuǎn)過程中的徑向漂移等因素引起 。 ? 軸系軸端的 軸向竄動 主要原因： ① 被測端面的幾何形狀誤差； ② 被測端面對軸心線的不垂直度； ③ 旋轉(zhuǎn)軸線的軸向竄動 。 提高其旋轉(zhuǎn)精度的主要措施有 ： ① 提高軸頸與架體 (或箱體 )支承的加工精度； ② 用選配法提高軸承裝配與預(yù)緊精度； ③ 軸系組件裝配后對輸出端軸的外徑 、 端面及內(nèi)孔通過互為基準(zhǔn)進行精加工 。 ? (2)提高軸系組件的抗振性 ? 軸系組件有 強迫振動和自激振動 ， 前者由軸系組件的不平衡 、 齒輪及帶輪質(zhì)量分布不均勻以及負載變化引起的 ， 后者是由傳動系統(tǒng)本身的失穩(wěn)引起的 。 ? 提高其抗振性的主要措施有： ① 提高軸系組件的固有振動頻率 、 剛度和阻尼 。 ② 對軸系的主要零部件均應(yīng)進行靜態(tài)和動態(tài)平衡 ，選用傳動平穩(wěn)的傳動件 、 對軸承進行合理預(yù)緊等 。 ③ 采用吸振 、 隔振和消振裝置 。 ? （ 3） 采取溫度控制 ， 減少軸系組件熱變形的影響 。 合理選用軸承類型和精度 。 并提高相關(guān)制造和裝配的質(zhì)量 。 采取適當(dāng)?shù)臐櫥绞娇山档洼S承的溫升 。 采用熱隔離 、 熱源冷昂和熱平衡方法以降低溫度的升高 ， 防止軸系組件的熱變形 。 機架與箱體部件設(shè)計 ? 機座或機架的作用及基本要求 ? 機座或機架設(shè)計要點 ? 1 作用 支承其他零件 （重力和工作載荷） 、 各零件的安裝基準(zhǔn) （保證各零件之間的相對位置） ? 2 特點 尺寸大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工面多、精度高 ? 3 要求： ? （ 1） 靜剛度、動剛度（抗震性）要求 ①提高靜剛度 ②增加阻尼 ③減少質(zhì)量（提高固有頻率） ④隔振措施 ? （ 2）熱變形 ? 控制環(huán)境溫度、控制熱源（減少發(fā)熱和加強散熱）、減少摩擦 ? 采用熱對稱（變形對稱） ? 采用熱平衡，減少各處的溫差。 ? （ 3）穩(wěn)定性（精度保持性） ? 自然時效、人工時效。 ? （ 4）結(jié)構(gòu)工藝性 ? （ 5）人機工程 ? （ 6）對環(huán)境的影響 3執(zhí)行元件的選擇 ? 執(zhí)行元件的要求 （可控性、可與計算機接口聯(lián)接） 轉(zhuǎn)角可控、 ? 執(zhí)行元件的種類 ? 執(zhí)行元件的選擇 ? 執(zhí)行元件的驅(qū)動及其接口 機座或機架設(shè)計要點 ? 一、鑄造機座 ? （ 1）提高本身的剛度 ? ① 合理選擇截面形狀和尺寸 ? ② 合理布置肋板和加強筋 ? ③ 合理開孔或加蓋 肋板和加強肋形式 ? （ 2）提高接觸剛度 表面粗糙度、加筋板等 ? ? （ 3）機座的模型剛度試驗或計算 ? 用機座縮小的模型做剛度試驗 ? 用有限元分析計算機座的剛度及動態(tài)特性 ? （ 4）結(jié)構(gòu)工藝性 結(jié)構(gòu)工藝性 ? （ 5）材料 ? 鑄鐵 ? 鋼 ? 其他材料（花崗巖、大理石、陶瓷等） ? 二、焊接件 ? 鋼板、角鋼、型鋼等焊接而成 ? 三、鋁合金型材 ? 用鋁合金型材與連接件組合而成 3執(zhí)行元件的選擇 ?執(zhí)行元件的要求 ?執(zhí)行元件的種類 ?執(zhí)行元件的特點選擇 ?執(zhí)行元件的驅(qū)動及其接口 執(zhí)行元件的要求 電可控性 （角位移、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速等） （應(yīng)用電壓、電流、脈沖控制等） 可與計算機接口聯(lián)接 （宜于計算機連接） 響應(yīng)迅速、反應(yīng)靈敏 （慣性小 動力大） 體積小重量輕 便于安裝與維修 執(zhí)行元件的種類 ? 電氣式 電磁式 電動機 伺服電機（交流、直流 ） 步進電機 變頻電機 力矩電機 電磁鐵 其他 壓電元件、雙金屬片、形狀記憶合金 ? 液壓式 液壓缸、液壓馬達 ? 氣壓式 氣缸、氣壓馬達 ? 執(zhí)行元件的特點與選擇 ? 伺服電機（交流） 角位移控制、恒轉(zhuǎn)速控制、恒轉(zhuǎn)矩控制 （可雙目標(biāo)控制） （低速大轉(zhuǎn)矩、高速恒功率 ） ? 步進電機 角位移控制 （低速大轉(zhuǎn)矩） ? 變頻電機 恒轉(zhuǎn)速控 （低速恒轉(zhuǎn)矩，高速恒功率） ? 力矩電機 恒線速度控制 （恒轉(zhuǎn)矩） 常用可控電機的特點與選擇 控制電機 控制特點 動力特性 傳動比計算 選擇主參數(shù) 伺服電機 角位移控制 恒轉(zhuǎn)速控制 恒轉(zhuǎn)矩控制 低速大轉(zhuǎn)矩 高速恒功率 0ω 電機最大功率 步進電機 角位移控制 低速大轉(zhuǎn)矩 靜扭矩 變頻電機 恒轉(zhuǎn)速控 低速恒轉(zhuǎn)矩， 高速恒功率 02ω 電機最大功率 力矩電機 恒線速度控制 恒轉(zhuǎn)矩 0ω 堵轉(zhuǎn)扭矩 mLmLFmLF JJTTTTi ???21ffTTTTimLFmLF ????? ?360 hPi ???? ?360 hPi ??21ffTTTTimLFmLF ???21ffTTTTi