【正文】 墊片tΔβ軸向壓簧錯(cuò)齒調(diào)整法 ， 其特點(diǎn)是齒側(cè)隙可以自動(dòng)補(bǔ)償，但軸向尺寸較大，結(jié)構(gòu)不緊湊。 絲杠螺母機(jī)構(gòu)傳動(dòng)形式與特點(diǎn) （ 1）絲杠螺母機(jī)構(gòu)的主要構(gòu)成 絲杠、絲杠螺母和減摩介質(zhì)或滾動(dòng)體（回珠裝置）。 作用：用于機(jī)構(gòu)之間能量的傳遞和運(yùn)動(dòng)形式的傳遞。 （ 2）絲杠螺母機(jī)構(gòu)傳遞運(yùn)動(dòng)的基本條件 1）滑動(dòng)絲杠螺母機(jī)構(gòu)傳遞運(yùn)動(dòng)基本條件： 應(yīng)有足夠的滑移間隙和充分地潤(rùn)滑，熱脹冷縮補(bǔ)償空間；因而，存在一定的空回間隙。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、絲桿剛性較高d) 絲桿 固定，螺母轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)的類型與特點(diǎn) 0102S絲杠螺母機(jī)構(gòu)差動(dòng)傳動(dòng)的工作原理 滾珠絲杠螺母副機(jī)構(gòu) （ 1） 滾珠絲杠副的工作原理及特點(diǎn) 滾珠絲杠副是一種新型的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有螺旋槽的絲杠螺母間裝有滾珠作為中間傳動(dòng)件，以減少摩擦，如圖所示。當(dāng)絲杠回轉(zhuǎn)時(shí)，滾珠相對(duì)于螺母上的滾道滾動(dòng)，因此絲杠與螺母之間基本上為滾動(dòng)摩擦。 圖713 滾 珠絲杠螺母內(nèi)滾道外滾道2） 滾珠絲杠螺母機(jī)構(gòu)傳遞運(yùn)動(dòng)的基本條件： 應(yīng)有足夠的潤(rùn)滑儲(chǔ)油空間和熱脹冷縮彈性補(bǔ)償能力，可實(shí)現(xiàn)無(wú)間隙工作；因而，存在一定的表面應(yīng)力；為了實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，需一滾珠的回珠裝置（內(nèi)或外）。 滾珠絲杠副的傳動(dòng)效率 η＝ ～ ， 比常規(guī)的絲杠螺 母副提高 3～ 4倍 。 2） 給予適當(dāng)預(yù)緊 ， 可消除絲杠和螺母的螺紋間隙 ， 反向時(shí)就可以消除空行程死區(qū) ， 定位精度高 ， 剛度好 。 4） 運(yùn)動(dòng)具有可逆性 ， 可以從旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng) ， 也可以從直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) ， 即絲杠和螺母都可以作為主動(dòng)件 。 6） 制造工藝復(fù)雜 。 7） 不能自鎖 。 bba) 單 圓弧型滾道bb) 雙 圓弧型滾道b（ 3） 滾珠絲杠副的典型結(jié)構(gòu)類型 主要按螺紋滾道截面形狀、滾珠的循環(huán)方式、消除軸向間隙的調(diào)整與預(yù)緊方式三種形式進(jìn)行分類。 單圓弧滾道和雙圓弧滾道的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 單圓弧滾道 ：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳遞精度由加工質(zhì)量保證，軸向間隙小，無(wú)軸向間隙調(diào)整和預(yù)緊能力，加工困難，加工精度要求高，成本高，一般在輕載條件下工作。 2）按滾珠的循環(huán)方式分類： 內(nèi)循環(huán)方式和外循環(huán)方式兩類。 消除和減小絲杠軸向間隙的主要方法： 主要分為 雙螺母螺紋預(yù)緊調(diào)整、雙螺母墊片式預(yù)緊調(diào)整、雙螺母齒差式預(yù)緊調(diào)整、彈簧式自動(dòng)預(yù)緊調(diào)整、單螺母變導(dǎo)程預(yù)緊調(diào)整 四種方式。a) 雙 螺母螺紋預(yù)緊調(diào)整特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、剛性好、預(yù)緊可靠、c) 雙 螺母齒差預(yù)緊調(diào)整但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、軸向剛度較差、適合清載場(chǎng)合。d) 彈 簧式自動(dòng)預(yù)緊調(diào)整使用調(diào)整不方便，但無(wú)法定量調(diào)整。 密封： 接觸式密封（動(dòng)或靜密封）和非接觸式密封（ 迷宮式密封）。 （ 6） 滾珠絲杠副的選擇方法 1） 滾珠絲杠副結(jié)構(gòu)形式確定 依據(jù)預(yù)緊條件和防塵條件決定滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)形式。 常用在高精度壓力設(shè)備上 （ 導(dǎo)向精度由導(dǎo)軌保證） 。 滾珠絲杠副基本結(jié)構(gòu)尺寸的選擇 主要依據(jù)滾珠絲杠副傳遞的最大載荷、運(yùn)動(dòng)特性（傳遞速度）和范圍（有效行程）、傳遞精度要求，選定滾珠絲杠副的公稱直徑、基本導(dǎo)程以及傳遞精度等級(jí)。 例 CTC63 10— — 1600 表示為插管突出式外循環(huán) （ CT） ， 雙螺母齒差預(yù)緊 （ C） 的滾珠絲杠副 ， 公稱直徑63mm， 基本導(dǎo)程 10mm， 負(fù)荷滾珠總?cè)?shù) ， 精度等級(jí) ， 螺紋旋向?yàn)橛倚?，絲杠全長(zhǎng)為 2022mm， 螺紋長(zhǎng)度為 1600mm。 **由此才能完成滾珠絲杠副的選擇設(shè)計(jì)工作 。由于同步帶是一種兼有鏈、齒輪、三角膠帶優(yōu)點(diǎn)的傳動(dòng)零件。 1 導(dǎo)軌副的組成、種類及應(yīng)滿足要求 組成：主要由 定導(dǎo)軌、動(dòng)導(dǎo)軌、輔助導(dǎo)軌、間隙調(diào)整元件以及工作介質(zhì) /元件 等組成。 按接觸表面的摩擦性質(zhì)可分為：滑動(dòng)導(dǎo)軌、滾動(dòng)導(dǎo)軌、流體介質(zhì)摩擦導(dǎo)軌等。常見(jiàn)導(dǎo)軌副的結(jié)構(gòu)形式如下。 在高精度導(dǎo)軌副中，可采用卸荷裝置等方法減小導(dǎo)軌面的承載載荷，提高導(dǎo)向精度。 因此，在設(shè)計(jì)或選用導(dǎo)軌副時(shí)，重點(diǎn)考慮影響導(dǎo)向精度的主要因素有： 2）導(dǎo)軌的剛度要求 導(dǎo)軌的剛度（要求） ： 導(dǎo)軌抵抗外載荷的能力，從而不影響導(dǎo)向部件的導(dǎo)向精度（運(yùn)動(dòng)精度）。 動(dòng)剛度 —— 抵抗交變載荷的能力。 在一般情況下，為減輕或平衡外力的影響，可采用加大導(dǎo)軌尺寸或添加輔助導(dǎo)軌的方法提高剛度。 主要包括： 初期耐磨性 和 耐磨精度保持性 兩部分，以及 耐磨精度失效特性 。 耐磨精度保持性 ——摩擦副正常磨損階段特性。 4）導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)靈活性和低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性要求 主要包括： 靈活性 和 低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。 低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性 —— 指平穩(wěn)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)部件的波動(dòng)誤差（低速“爬行現(xiàn)象”）。 工藝性要求 —— 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、裝配調(diào)整、維修維護(hù)、檢測(cè)方便，生產(chǎn)成本低。 （ 3） 導(dǎo)軌副的設(shè)計(jì)內(nèi)容與步驟 1） 依據(jù)導(dǎo)軌副使用的工作條件，選擇合理的結(jié)構(gòu)形式。 3） 依據(jù)導(dǎo)軌的載荷和工作溫度范圍，選擇導(dǎo)軌的具體結(jié)構(gòu)及尺寸參數(shù)，保證具有足夠的剛度、良好的耐磨性、運(yùn)動(dòng)靈活性、平穩(wěn)性。 5） 選用合理的耐磨材料、潤(rùn)滑方法以及防護(hù)裝置，使導(dǎo)軌盡可能的處于良好工作狀態(tài)，減少導(dǎo)軌副的磨損。 2 滑動(dòng)導(dǎo)軌副的結(jié)構(gòu)及其選擇 （ 1） 滑動(dòng)導(dǎo)軌副的截面形狀和特點(diǎn) 常見(jiàn)滑動(dòng)導(dǎo)軌副的截面形狀 abab對(duì)稱三角形 非對(duì)稱三角形 矩 形 燕尾形 圓 形凸形形凹1） 三角形導(dǎo)軌的特點(diǎn) 分 對(duì)稱型 和 非對(duì)稱型 三角形導(dǎo)軌。為防止因振動(dòng)或傾翻載荷引起兩導(dǎo)向面較長(zhǎng)時(shí)間脫離接觸，應(yīng)有輔助導(dǎo)向面并具備間隙調(diào)整能力。 對(duì)稱型導(dǎo)軌 —— 隨頂角增大，導(dǎo)軌承載能力增大，但導(dǎo)向精度降低。 2）矩形導(dǎo)軌的特點(diǎn) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、檢驗(yàn)、維修方便，導(dǎo)軌面寬、承載能力大，剛度高，但無(wú)磨損量自動(dòng)補(bǔ)償功能。 3） 燕尾形導(dǎo)軌的特點(diǎn) 特點(diǎn)： 無(wú)磨損量自動(dòng)補(bǔ)償功能，須間隙調(diào)整裝置，燕尾起壓板作用，鑲條可調(diào)整水平垂直兩方向的間隙，可承受顛覆載荷，結(jié)構(gòu)緊湊，但剛度差，摩擦阻力大、制造、檢驗(yàn)、維修不方便 。 （ 2）常見(jiàn)導(dǎo)軌副組合與間隙調(diào)整、特點(diǎn) 特點(diǎn)： 兩導(dǎo)軌磨損均勻，能自動(dòng)補(bǔ)償垂直和水平方向下磨損，接觸剛度好，導(dǎo)向和精度保持性高，但工藝性差，熱敏感性較大。 壓 板三角形導(dǎo)軌 V 形導(dǎo)軌1） 雙三角形組合導(dǎo)軌組合 2） 矩形與矩形導(dǎo)軌組合 特點(diǎn)： 承載面與導(dǎo)向面分離，制造調(diào)整簡(jiǎn)單、導(dǎo)向面間隙用調(diào)整鑲條保證，接觸剛度較抵。在導(dǎo)軌副同樣熱變形條件下， L1越大，導(dǎo)向間隙要求越大。當(dāng)采用閉式壓板結(jié)構(gòu)時(shí)，可承受顛覆力矩 。 （ 3） 導(dǎo)軌副材料的選擇 導(dǎo)軌副材料選擇的基本要求： 導(dǎo)軌副材料應(yīng)具有高的耐磨性、減振性、熱穩(wěn)定性以及易于生產(chǎn)制造。 通常為軟 —硬材料組合。 1）鑄鐵的特點(diǎn) 2）鋼的特點(diǎn) 3）有色金屬的特點(diǎn) 4）塑料的特點(diǎn) （ 4） 提高導(dǎo)軌副耐磨性的措施 注意：除了考慮導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)、材料、制造質(zhì)量、熱處理方法以及使用維護(hù)操作規(guī)范外，在導(dǎo)軌副結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，還可采取下述措施進(jìn)一步提高導(dǎo)軌副的耐磨性。 類型： 按運(yùn)動(dòng)形式 —— 直線導(dǎo)軌和回轉(zhuǎn)導(dǎo)軌。 按滾道截面形狀 —— 平面導(dǎo)軌、三角形導(dǎo)軌、圓弧形（或鋼絲滾道）導(dǎo)軌等。 滾動(dòng)導(dǎo)軌副的特點(diǎn)： 1） 低摩擦系數(shù)和動(dòng) /靜摩擦系數(shù)基本相等。 3） 專業(yè)化生產(chǎn)，質(zhì)量易于保證。 5） 為保證傳動(dòng)精度，滾道表面硬度、形狀 /位置精度，滾動(dòng)體尺寸精度、形狀 /位置精度均有嚴(yán)格的要求。 綜上所述，滾動(dòng)導(dǎo)軌副應(yīng)達(dá)到的基本要求： 高的導(dǎo)向精度 、 高的耐磨性 、 足夠的剛度 、 良好的工藝性 。 特點(diǎn)： 可實(shí)現(xiàn)無(wú)限長(zhǎng)導(dǎo)軌的直線運(yùn)動(dòng)。 （ 3）滾動(dòng)軸承導(dǎo)軌副 目前已標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，選用時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況而定。綜合評(píng)價(jià)合理選用。 此外，要求體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、便于安裝與維修，耐環(huán)境性能好等。 四、傳感器選用原則 快速、準(zhǔn)確、可靠、經(jīng)濟(jì) 的獲取信號(hào) 1）足夠的量程 2）與測(cè)量或控制系統(tǒng)匹配、轉(zhuǎn)換靈敏度高 3）精度適當(dāng)、穩(wěn)定性高 4）反應(yīng)速度快、工作可靠 5）實(shí)用性和適應(yīng)性強(qiáng) 6）使用經(jīng)濟(jì) 第二節(jié) 位移測(cè)量傳感器 一、電容傳感器 1. 變極距型電容傳感器 ： 當(dāng)動(dòng)極板因被測(cè)量變化而向上移動(dòng)使減小時(shí)，電容量增大 。 2. 變面積型電容傳感器 ： 原理： 它與變極距型不同的是，被測(cè)量通過(guò)動(dòng)極板移動(dòng)，引起兩極板有效覆蓋面積 A改變，從而得到電容的變化。因而其量程不受線性范圍的限制，適合于測(cè)量較大直線位移和角位移。 圖中兩平行極板固定不動(dòng) ， 極距為 ， 相對(duì)介電常數(shù)為的電介質(zhì)以不同深度插入電容器中 ， 從而改變電容 。 二、電感式傳感器 將被測(cè)量轉(zhuǎn)換為電感量變化的裝置。 按變換方式的不同分為 自感型（可變磁阻式與渦流式 ) 與互感型 (差動(dòng)變壓器） 。 注意：改變空氣隙厚度 傳感器輸出特性是非線性的，規(guī)定在較小間隙變化范圍內(nèi)工作。 金屬板置于一線圈附近，相互間距為 ?。此交變 磁通通過(guò)相鄰近的金屬板，金屬板上便產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種電流在金屬體內(nèi)是閉合的，稱為渦流。由于渦流磁場(chǎng)的作用使原線圈的等效阻抗發(fā)生變化，變化程度與距離有關(guān)。 變化線圈與金屬板間距離，可作為位移、振動(dòng)測(cè)量。 應(yīng)用： 可用于動(dòng)態(tài)非接觸測(cè)量。 特點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，不受油污等介質(zhì)的影響。 注意 ： 輸出交流電壓、幅值與鐵心位移成正比。 零點(diǎn)殘余電壓。鐵心處在中間位置時(shí)，輸出不為零。 應(yīng)用： 位移測(cè)量?jī)x。 把指示光柵平行地放在標(biāo)尺光柵上面，并且使它們的刻線相互傾斜 一 個(gè)很小的角度，這時(shí)在指示光柵上就出現(xiàn)幾條較粗的明暗條紋，稱為莫爾條絞。 主光柵和被測(cè)物體相連，他隨被測(cè)物體的直線位移而產(chǎn)生位移。 感應(yīng)同步器 在兩個(gè)相對(duì)放置的板上刻有如圖所示的繞組，當(dāng)在滑尺的兩個(gè)繞組中分別加上激勵(lì)電壓時(shí)，則在定尺繞組中就產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，其幅值決定于繞組的相對(duì)位置。編碼器的種類很多，根據(jù)檢測(cè)原理，它可以分為電磁式、電刷式、電磁感應(yīng)式及光電式等。光電編碼器在數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人的位置控制、機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的控制以及角度的測(cè)量、通訊及自動(dòng)化控制等方面部發(fā)揮著重要的作用。直流測(cè)速機(jī)的持點(diǎn)是輸出斜率大、線性好，但由于有電刷相換向器，構(gòu)造和維護(hù)比較復(fù)雜，摩擦轉(zhuǎn)矩較大。圖所示為永磁式測(cè)速機(jī)原理電路圖。 直流測(cè)速機(jī)在機(jī)電控制系統(tǒng)中，主要用作測(cè)速和校正元件。 U sRP1R 0R 0R bU fn+U+R 1I dRP2GU cU d+U aML圖 4 － 7 帶有轉(zhuǎn)速負(fù)反饋的單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)原理圖二、光電式轉(zhuǎn)速傳感器 光電式轉(zhuǎn)速傳感器是由裝在被測(cè)軸 (或與被測(cè)軸相連接的輸入軸 )上的帶縫隙圓盤(pán)、光源、光電器件及指示縫隙盤(pán)組成，如圖 325所示。 當(dāng)縫隙圓盤(pán)隨被測(cè)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于圓盤(pán)上的縫隙間距與指示縫隙的間距相同，因此圓盤(pán)每轉(zhuǎn)一周，光電器件輸出與指示縫隙數(shù)相等的電脈沖，根據(jù)測(cè)量時(shí)間 t內(nèi)的脈沖數(shù) N，可測(cè)出轉(zhuǎn)速為 n=60N/Zt Z一一圓盤(pán) 上的縫隙數(shù)； n—— 轉(zhuǎn)速 (r／ min)； t—— 測(cè)量時(shí)間 (s)。 因此、它只需要產(chǎn)生能反映某種狀態(tài)的開(kāi)關(guān)量就可以了。 所謂接觸式傳感器就是能獲取兩個(gè)物體是否己接觸的信息的一種傳感器；而接近式傳感器是用來(lái)判別在某一范圍內(nèi)是否有某 — 物體的一種傳感器。 二、接近式位置傳感器 接近式位置傳感器按其上作原理主要分： ①電磁式；②光電式；③靜電容式；④氣壓 式；⑤超聲波式 。 接近傳感器在工業(yè)自動(dòng)化控制、航天、航海技術(shù)、日常生活中都有廣泛的應(yīng)用。在一般工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)控制中大都采用渦流式或電容式接近傳感器。而在防盜系統(tǒng)中，大都使用紅外熱釋電接近傳感器、超聲波接近傳感器和微波接近傳感器。 圖 3— 25是生產(chǎn)線工件計(jì)數(shù)裝置的示意圖。 第五節(jié) 傳感器信號(hào)處理 測(cè)量放大器 在許多檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)合．傳感器輸出的信號(hào)往往較弱，而且其中還包含工頻、靜電和電磁耦合等共模干擾， 對(duì)這種信號(hào)的放大就需要放大電路具有很高的共模抑制比以及高增益、低噪聲和高輸入阻抗。 程控增益放大器 經(jīng)過(guò)處理的模擬信號(hào)，在送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理前，必須進(jìn)行量化，即進(jìn)行模擬一數(shù)字變換，變換后的數(shù)字信號(hào)才能為計(jì)