【文章內容簡介】 間響應特性是用來描述系統(tǒng)對迅速變化的指令能否迅速跟蹤的特性，它由瞬態(tài)響應和穩(wěn)態(tài)響應兩部分組成。由于系統(tǒng)包含一些儲能元件，所以當輸入量作用于系統(tǒng)時，系統(tǒng)輸出不能立刻跟隨輸入量變化，而是在系統(tǒng)達到穩(wěn)定之前表現(xiàn)為瞬態(tài)響應過程（或叫過渡過程）。穩(wěn)定響應是指當時間t趨向無窮大時系統(tǒng)的輸出狀態(tài)。若在穩(wěn)定時，輸出和輸入不能完全吻合，就認為系統(tǒng)有穩(wěn)態(tài)誤差。2. 頻率響應特性時間響應特性是從微分方程出發(fā)，研究系統(tǒng)響應隨時間的變化的規(guī)律，即在已知傳遞函數(shù)的前況下，從系統(tǒng)在階越輸入及斜坡輸入時間應速度及振蕩過程的狀態(tài)中來獲得動態(tài)特性參數(shù)。然而在很多情況下，傳遞函數(shù)不清楚，所以只能由試驗的方法來求取動態(tài)特性。因此出現(xiàn)頻率響應特性法。所謂頻率響應特性,就是系統(tǒng)對正弦輸入信號的響應，即它通過研究系統(tǒng)對正弦輸入信號的響應規(guī)律來獲得啟動態(tài)特性。3. 快速性分析所謂快速性分析是指分析系統(tǒng)的快速響應性能，快速性反映了系統(tǒng)的瞬態(tài)質量。對于線性進給伺服系統(tǒng)，由于它包含各種電路、機電轉換裝置和機械傳動機構，系統(tǒng)各環(huán)節(jié)都有時間常數(shù)，對高頻信號來不及反應，只是一個地通漏波器。這種系統(tǒng)的通頻寬帶，對高頻信號響應速度快，所以從開環(huán)頻率特性圖看，提高系統(tǒng)的截止頻率，則可以提高閉環(huán)回路的響應速度。 X軸滾珠絲杠副(1) 精度 要求：進給精度 快速進給精度(2) 疲勞強度 絲杠的最大載荷為最大進給力加摩擦力，最大進給力為1625N,工作臺質量700kg,則：1） 求計算載荷Fc 根據(jù)《機電一體化設計基礎》 計算載荷 查表26取 查表28取 查表27取 查表24取D級精度則： 2） 計算額定動載荷計算值 取絲杠的工作壽命為, 3） 選用 ，由表29得絲杠副數(shù)據(jù)：公稱直徑 導程 滾珠直徑 按表21種尺寸公式計算： 滾道半徑 偏心距 絲杠內徑 4） 穩(wěn)定性驗算 絲杠一端軸向固定，采用深溝球軸承和雙向球軸承，可分別承受徑向和軸向的負荷。另一端游動，需要徑向約束，采用深溝球軸承，外圈不限位，以保證絲杠在受熱變形后可在游動端自由伸縮，如下圖。① 由于一端軸向固定的長絲杠在工作時可能會發(fā)生失穩(wěn)，所以在設計時應驗算其安全系數(shù)S,其值應大于絲杠副傳動結構允許安全系數(shù)[S]絲杠不會失穩(wěn)的最大載荷稱為臨界載荷，并按下式計算 式中，E為絲杠材料的彈性模量，對于鋼,E=206Gpa；l為絲杠工作長度（m）；為絲杠危險截面的軸慣性矩（）；為長度系數(shù)，取。 安全系數(shù) 查表210，[S]=～ ,S[S],絲杠是安全的，不會失穩(wěn)。② 高速長絲杠工作時有可能發(fā)生共振，因此需驗算其不發(fā)生共振的最高轉速——臨界轉速。要求絲杠的最大轉速。 臨界轉速按下式計算： 式中：為臨界轉速系數(shù)，見表210，本題取， 即：，所以絲杠工作時不會發(fā)生共振。 ③ 此外滾珠絲杠副還受值的限制，通常要求 所以該絲杠副工作穩(wěn)定 5） 剛度驗算 滾珠絲杠在工作負載F(N)和轉矩T()共同作用下引起每個導程的變形量(m)為： 式中:A絲杠截面積,；為絲杠的極慣性矩，；G為絲杠切變模量，對鋼；T為轉矩。 式中：為摩擦角，其正切函數(shù)值為摩擦系數(shù)；為平均工作載荷 按最不利的情況取（其中） 則絲杠在工作長度上的彈性變形所引起的導程誤差為： 通常要求絲杠的導程誤差小于其傳動精度的1/2，即 該絲杠的滿足上式，所以其剛度可以滿足要求。 6） 效率驗算 滾珠絲杠副的傳動效率為 要求在90%～95%之間，所以該絲杠副合格。 經(jīng)上述計算驗算，所以合格。 Y軸滾珠絲杠副 （1） 精度 要求：進給精度 快速進給精度 （2） 疲勞強度 絲杠的最大載荷為最大進給力加摩擦力，最大進給力為1625N,工作臺質量900kg,則： 1）求計算載荷Fc 根據(jù)《機電一體化設計基礎》 計算載荷 查表26取 查表28取 查表27取 查表24取D級精度則： 2）計算額定動載荷 取絲杠的工作壽命為, 3）選用 ，由表29得絲杠副數(shù)據(jù)：公稱直徑 導程 滾珠直徑 按表21種尺寸公式計算： 滾道半徑 偏心距 絲杠內徑 4）穩(wěn)定性驗算絲杠一端軸向固定，采用深溝球軸承和雙向球軸承，可分別承受徑向和軸向的負荷。另一端游動，需要徑向約束，采用深溝球軸承，外圈不限位，以保證絲杠在受熱變形后可在游動端自由伸縮，如下圖。 ① 由于一端軸向固定的長絲杠在工作時可能會發(fā)生失穩(wěn)，所以在設計時應驗算其安全系數(shù)S,其值應大于絲杠副傳動結構允許安全系數(shù)[S] 絲杠不會失穩(wěn)的最大載荷稱為臨界載荷,并按下式計算 式中，E為絲杠材料的彈性模量，對于鋼E=206Gpa；l為絲杠工作長度（m）；為絲杠危險截面的軸慣性矩（）；為長度系數(shù)，取。 安全系數(shù) 查表210，[S]=～ ,S[S],絲杠是安全的，不會失穩(wěn)。② 高速絲杠工作時有可能發(fā)生共振，因此需驗算其不發(fā)生共振的最高轉速——臨界轉速。要求絲杠的最大轉速。 臨界轉速按下式計算： 式中：為臨界轉速系數(shù)，見表210，本題取， 即：，所以絲杠工作時不會發(fā)生共振。 ③ 此外滾珠絲杠副還受值的限制，通常要求 5）剛度驗算 滾珠絲杠在工作負載F(N)和轉矩T()共同作用下引起每個導程的變形量(m)為： 式中:A絲杠截面積,；為絲杠的極慣性矩，；G為絲杠切變模量，對鋼；T為轉矩。 式中：為摩擦角，其正切函數(shù)值為摩擦系數(shù)；為平均工作載荷 按最不利的情況?。ㄆ渲校? 則絲杠在工作長度上的彈性變形所引起的導程誤差為： 通常要求絲杠的導程誤差小于其傳動精度的1/2，即 該絲杠的滿足上式，所以其剛度可以滿足要求。 6）效率驗算 滾珠絲杠副的傳動效率為 要求在90%～95%之間，所以該絲杠副合格。 經(jīng)上述計算驗算，所以合格。 Z軸滾珠絲杠副（1）精度要求：進給精度 快速進給精度（2）疲勞強度絲杠的最大載荷為主軸重量加摩擦力，最小載荷為主軸重量減最大進給力的垂直分力。主軸重量為300kg,則：1）摩擦力 根據(jù)《機電一體化設計基礎》 計算載荷 查表26取 查表28取 查表27取 查表24取D級精度則： 2）計算額定動載荷 取絲杠的工作壽命為, 3）選用 ，由表29得絲杠副數(shù)據(jù)：公稱直徑 導程 滾珠直徑 按表21種尺寸公式計算： 滾道半徑 偏心距 絲杠內徑 4）穩(wěn)定性驗算絲杠一端軸向固定，采用深溝球軸承和雙向球軸承，可分別承受徑向和軸向的負荷。另一端游動，需要徑向約束，采用深溝球軸承，外圈不限位，以保證絲杠在受熱變形后可在游動端自由伸縮，如下圖。① 由于一端軸向固定的長絲杠在工作時可能會發(fā)生失穩(wěn)，所以在設計時應驗算其安全系數(shù)S,其值應大于絲杠副傳動結構允許安全系數(shù)[S] 絲杠不會失穩(wěn)的最大載荷稱為臨界載荷 式中，E為絲杠材料的彈性模量，對于鋼E=206Gpa；l為絲杠工作長度（m）；為絲杠危險截面的軸慣性矩（）；為長度系數(shù)，取。 安全系數(shù) 查表210，[S]=～ ,S[S],絲杠是安全的，不會失穩(wěn)。② 高速絲杠工作時有可能發(fā)生共振，因此需驗算其不發(fā)生共振的最高轉速——臨界轉速。要求絲杠的最大轉速。 臨界轉速按下式計算： 式中：為臨界轉速系數(shù)，見表210，本題取， 即：，所以絲杠工作時不會發(fā)生共振。 ③ 此外滾珠絲杠副還受值的限制，通常要求 5）剛度驗算 滾珠絲杠在工作負載F(N)和轉矩T()共同作用下引起每個導程的變形量(m)為： 式中:A絲杠截面積,；為絲杠的極慣性矩，；G為絲杠切變模量，對鋼；T為轉矩。 式中：為摩擦角，其正切函數(shù)值為摩擦系數(shù)；為平均工作載荷 按最不利的情況取（其中） 則絲杠在工作長度上的彈性變形所引起的導程誤差為： 通常要求絲杠的導程誤差小于其傳動精度的1/2，即 該絲杠的滿足上市，所以其剛度可以滿足要求。 6）效率驗算 滾珠絲杠副的傳動效率為 要求在90%～95%之間，所以該絲杠副合格。經(jīng)上述計算驗算，所以合格。(1)潤滑為使?jié)L珠絲杠副能充分發(fā)揮機能，在其工作狀態(tài)下，必須潤滑，潤滑方式主要有以下兩種潤滑脂的給脂量一般是螺母內部空間容積的1/3，一般滾珠絲杠副在螺母內部已加注GB732494 2鋰基潤滑脂； 潤滑油的給油量標準如表16所示，但是隨行程、潤滑油的種類、使用條件（熱抑制量）等的不同而有所變化。請注意使用。表16 潤滑油的給油量標準（間隔3分鐘）表三潤滑油的給油量標準軸 頸 (mm)給油量 (cc)4～810～1415～1820～2528～3236～4045～50