機(jī)電一體化系統(tǒng)的機(jī)械系統(tǒng)部件選擇與設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2025-05-09 07:45本頁(yè)面
【正文】 除要求具有較高的定位精度之外 ， 還應(yīng)具有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性 ， 就是說(shuō)響應(yīng)要快 、 穩(wěn)定性要好 。 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； 2)短傳動(dòng)鏈 縮短傳動(dòng)鏈，提高傳動(dòng)與支承剛度； 3)最佳傳動(dòng)比 選用最佳傳動(dòng)比，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)反向死區(qū)誤差小 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)高剛性 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。 ? 主要功能是傳遞轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速；實(shí)質(zhì)上是一種轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速變換器。 ? 其傳動(dòng)類型、傳動(dòng)方式、傳動(dòng)剛性以及傳動(dòng)的可靠性對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的精度、穩(wěn)定性和快速響應(yīng)性有重大影響。 機(jī)械傳動(dòng)部件的選擇與設(shè)計(jì) 20 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的基本要求： ① 在不影響系統(tǒng)剛度的條件下，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的 質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 要?。晦D(zhuǎn)動(dòng)慣量大會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成機(jī)械負(fù)載增大（ T電 =T負(fù) +Jε ）；系統(tǒng)響應(yīng)速度變慢，靈敏度降低；系統(tǒng)固有頻率下降，產(chǎn)生諧振；使電氣部分的諧振頻率變低。 ③ 機(jī)械系統(tǒng)產(chǎn)生共振時(shí)，系統(tǒng)中阻尼越大，最大振幅就越小，且衰減越快；但阻尼大會(huì)使系統(tǒng)損失動(dòng)量，增大穩(wěn)態(tài)誤差，降低精度，故應(yīng)選 合適阻尼 。 JKn ??21 ? 表 21 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及其功能 ? 基本功能 運(yùn)動(dòng)的變換 動(dòng)力的變換 ? 傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 形式 行程 方向 速度 大小 形式 ? 絲杠螺母 √ √ √ ? 齒輪 √ √ √ ? 齒輪齒條 √ √ ? 鏈輪鏈條 √ ? 帶、帶輪 √ √ ? 纜繩、繩輪 √ √ √ √ √ ? 杠桿機(jī)構(gòu) √ √ √ ? 連桿機(jī)構(gòu) √ √ √ ? 凸輪機(jī)構(gòu) √ √ √ √ ? 摩擦輪 √ √ √ ? 萬(wàn)向節(jié) √ ? 軟軸 √ ? 蝸輪蝸桿 √ √ √ ? 間歇機(jī)構(gòu) √ 22 齒輪傳動(dòng)部件 外齒輪嚙合 目的：齒輪傳動(dòng)部件是轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的變換器 1 降速 :將伺服電機(jī)的高速，小轉(zhuǎn)矩輸出變成克服負(fù)載所需的低速、大轉(zhuǎn)矩。 內(nèi)齒輪嚙合 23 齒輪傳動(dòng)間隙的調(diào)整 1．直齒圓柱齒輪傳動(dòng)副 （ 1）偏心套調(diào)整法 24 （ 2）錐度齒輪調(diào)整法 25 （ 3）雙片齒輪錯(cuò)齒調(diào)整法 26 2．斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)副 （ 1）軸向墊片調(diào)整法 （ 2）軸向壓簧調(diào)整法 27 主要用來(lái)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換為直線運(yùn)動(dòng)或?qū)⒅本€運(yùn)動(dòng)變換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 基本傳動(dòng)形式 絲杠螺母機(jī)構(gòu)基本傳動(dòng)形式 P h2 P h1 螺母真正位移為 S=n (P h1— P h2) n為螺桿轉(zhuǎn)速 28 滾珠螺旋傳動(dòng) 滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)的接觸面間存在著較大的滑動(dòng)摩擦阻力，傳動(dòng)效率低，磨損快、精度不高，使用壽命短，已不能適應(yīng)機(jī)電一體化設(shè)備在高速度、高效率、高精度等方面的要求。 29 滾珠絲杠副的特點(diǎn) : (1)傳動(dòng)效率高、摩擦損失小，傳動(dòng)效率很高，可達(dá)~（滑動(dòng)絲杠為 ~） (2)傳動(dòng)的可逆性、不可自鎖性 (3) 傳動(dòng)精度高 (4) 磨損小、使用壽命長(zhǎng) 30 滾珠絲杠傳動(dòng)部件 31 32 33 滾珠絲杠表 34 1).滾珠的循環(huán)方式有內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)二種。 在螺母 2的側(cè)面孔內(nèi)裝有接通相鄰滾道的反向器 4， 利用反向器引導(dǎo)滾珠 3越過(guò)絲桿 1的螺紋頂部進(jìn)入相鄰滾道 ， 形成一個(gè)循環(huán)回路 。 優(yōu)點(diǎn)是滾珠循環(huán)的回路短 、 流暢性好 、 效率高 、 螺母的徑向尺寸也較小 。 2. 滾珠絲杠副的典型結(jié)構(gòu)類型 從滾珠的 循環(huán)方式 、螺紋滾道的截面形狀和消除 軸向間隙的調(diào)整方法 進(jìn)行區(qū)別。 優(yōu)點(diǎn)：在高頻浮動(dòng)中達(dá)到回珠圓弧槽進(jìn)出口的自動(dòng)對(duì)接，通道流暢、摩擦特性較好，更適用于高速、高靈敏度、高剛性的精密進(jìn)給系統(tǒng)。 第 2章 機(jī)電一體化系統(tǒng)的機(jī)械系統(tǒng)部件選擇與設(shè)計(jì) 滾珠絲杠傳動(dòng)部件 滾珠的外循環(huán)方式。其特點(diǎn)
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