機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)教案(編輯修改稿)
2025-02-03 20:18 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 選擇滾珠絲杠副型號(hào)。 壓桿穩(wěn)定性驗(yàn)算或校核 壓桿穩(wěn)定性驗(yàn)算或校的基本要求是不影響滾珠絲杠副的精度和變形附加載荷產(chǎn)生的摩擦阻力超過極限值。 剛度驗(yàn)算 結(jié)構(gòu)剛度（支承方式相關(guān)）和接觸剛度（導(dǎo)軌滾道）。 **由此才能完成滾珠絲杠副的選擇設(shè)計(jì)工作 。 厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工 齒輪傳動(dòng)部件 齒輪傳動(dòng)部件的作用：轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的變換器。 （ 1）機(jī)電一體化系統(tǒng)中，常用的齒輪傳動(dòng)部件： 定軸傳動(dòng)輪系 、 行星齒輪傳動(dòng)輪系 、 諧波齒輪傳動(dòng)輪 。 1）定軸輪系傳動(dòng) i=i i 1 2i 12iZ ZZ Zi=12132H221 3Z 2當(dāng)柔輪固定時(shí)，Z Zgi=r=gZ gZrHng+2Z Z = ng r齒輪傳動(dòng) 齒輪齒條傳動(dòng) 厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工 變速箱傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工 2） 行星齒輪傳動(dòng)輪系 主要由傳動(dòng)齒輪、定位齒輪、行星齒輪和行星架等組成。 i=i i 1 2i 12iZ ZZ Zi=12132H221 3Z 2當(dāng)柔輪固定時(shí)，Z Zgi=r=gZ gZrHng+2Z Z = ng r行星齒輪傳動(dòng)輪系的組成與工作原理 厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工 行星差速變速器 厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工 3） 諧波齒輪傳動(dòng) 厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工 工作原理 主要組成元件 工作過程 實(shí)用產(chǎn)品 諧波齒輪傳動(dòng)過程 厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工 （ 2） 齒輪傳動(dòng)最佳傳動(dòng)比配置的基本要求 配置傳動(dòng)比的目的 ： 滿足驅(qū)動(dòng)元件與負(fù)載之間的 位移 、 速度 、 加速度 、 傳動(dòng)精度（誤差） 相互匹配的基本要求。 由于，機(jī)電一體化系統(tǒng)的傳動(dòng)負(fù)載、傳動(dòng)特性、傳動(dòng)精度、工作條件差異很大，齒輪傳動(dòng)部件傳動(dòng)比的配置應(yīng)主要依據(jù)不同系統(tǒng)的實(shí)際工作情況與要求進(jìn)行配置。 在一般情況下，可重點(diǎn)考慮如下幾方面內(nèi)容： 運(yùn)動(dòng)參量匹配 —— 傳遞形式與類型 功率 /力 /力矩匹配 —— 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與剛度 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 —— 系統(tǒng)響應(yīng)特性（靜態(tài) /動(dòng)態(tài)） 傳遞精度 —— 傳遞間隙、平穩(wěn)性、低速震蕩（爬行現(xiàn)象） 厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工 （ 3） 各級(jí)傳動(dòng)比最佳分配原則 1） 重量最輕原則 ? 小功率傳動(dòng)裝置各級(jí)傳動(dòng)比 （等傳動(dòng)比分配，等模數(shù)原則） n iiii ???? ??321厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工 ? 大功率傳動(dòng)裝置 各級(jí)傳動(dòng)比確定，應(yīng)遵循 “ 先大后小 ” 原則，再由經(jīng)驗(yàn)、類比方法和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊等方法確定。 （不等傳動(dòng)比分配，不等模數(shù)原則） 2） 輸出轉(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。設(shè)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)中各級(jí)齒輪的轉(zhuǎn)角誤差換算到末級(jí)輸出軸上的總轉(zhuǎn)角誤差為 ，則： 式中： — 第個(gè)齒輪所具有的轉(zhuǎn)角誤差； — 第個(gè)齒輪的轉(zhuǎn)軸至第級(jí)輸出軸的傳動(dòng)比。 )/(1m a x ?????nkknk i??max??k??kni厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工 3） 等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小原則 各傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等效到電機(jī)軸上的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小。 (機(jī)械傳動(dòng)部分響應(yīng)特性最佳原則 )。 厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工 如右圖，若不計(jì)軸和軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，則根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)能不變的原則，等效到電機(jī)軸上的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為： JJ 2 3i電動(dòng)機(jī)1J 4i12J2221421321 iiJiJJJJ me ???? 歸納起來， 減速傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比的分配原則 是設(shè)計(jì)減速器的指導(dǎo)思想和基本方法。在實(shí)際減速器設(shè)計(jì)中，應(yīng)結(jié)合減速器的具體要求，認(rèn)真分析、論證方案實(shí)現(xiàn)的可行性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性等指標(biāo)，并對(duì)減速器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、結(jié)構(gòu)尺寸、精度要求等進(jìn)行合理協(xié)調(diào)，盡可能達(dá)到合理的匹配，達(dá)到減速器具有體積小、重量輕、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、啟動(dòng)頻繁和動(dòng)態(tài)特性好，傳動(dòng)精度高、誤差最小等基本要求。 厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工 （ 4）齒輪傳動(dòng)間隙的調(diào)整方法 齒輪傳動(dòng)間隙的調(diào)整目的： 提高齒輪傳動(dòng)的精度和消除齒輪傳動(dòng)的正反轉(zhuǎn)誤差。 常用 圓柱齒輪傳動(dòng)齒側(cè)間隙的調(diào)整方法 偏心套筒或偏心軸齒側(cè)間隙調(diào)整法 2 1435厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工 如圖所示，將相互嚙合的一對(duì)齒輪中的一個(gè)齒輪 4裝在電機(jī)輸出軸上，并將電機(jī) 2安裝在偏心套 1(或偏心軸 )上，通過轉(zhuǎn)動(dòng)偏心套 (偏心軸 )的轉(zhuǎn)角，就可調(diào)節(jié)兩嚙合齒輪的中心距，從而消除圓柱齒輪正、反轉(zhuǎn)時(shí)的齒側(cè)間隙。特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但其側(cè)隙不能自動(dòng)補(bǔ)償。 軸向墊片齒側(cè)間隙調(diào)整法 如圖所示，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(dòng)，從而消除兩齒輪的齒側(cè)間隙。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。特點(diǎn)同偏心套 (軸 )調(diào)整法。 1 325厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工 雙片薄齒輪錯(cuò)齒齒側(cè)間隙調(diào)整法 這種消除齒側(cè)間隙的方法是將其中一個(gè)做成寬齒輪，另一個(gè)用兩片薄齒輪組成。采取措施使一個(gè)薄齒輪的左齒側(cè)和另一個(gè)薄齒輪的右齒側(cè)分別緊貼在寬齒輪齒槽的左、右兩側(cè)，以消除齒側(cè)間隙，反向時(shí)不會(huì)出現(xiàn)死區(qū)。 厚德達(dá)理 勵(lì)志勤工 斜齒輪傳動(dòng)齒側(cè)間隙調(diào)整 消除斜齒輪傳動(dòng)齒輪側(cè)隙的方法與上述錯(cuò)齒調(diào)整法基本相同，也是用兩個(gè)薄片齒輪與一個(gè)寬齒輪嚙合，只是在兩個(gè)薄片斜齒輪的中間隔開了一
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