第三节机械传动装置课件.pptVIP

第三节 机械传动装置 机械的主功能是完成机械运动，一部机器必须完成相互协调的若干机械运动，每个机械运动可用单独的控制电机、传动件和执行机构组成的若干子系统来完成，若干个机械运动由计算机来协调与控制。这就使设计机械时的总体布局、机械选型和结构造型更加合理和多样化。 机电一体化机械系统的良好伺服性能，要求机械传动部件满足转动惯量小、摩擦小、阻尼合理、刚度大、振动特性好、间隙小的要求，还要求机械部分的动态特性与电机速度环的动态特性相匹配。 为满足以上的要求，采用与传统机械机构不同的结构，主要包括：滚珠丝杠、调隙齿轮、谐波齿轮、贴塑导轨等等。 一、滚动螺旋传动 （一）工作原理及结构形式 （二）消除间隙和调整预紧 （三）滚珠丝杠的主要尺寸、精度等级 和标记方法 （四）支承方式的选择 （五）伺服传动系统的设计 二、齿轮传动装置 （一）应用概述 （二）齿轮传动消隙 三、微动装置 （一）概述 （二）机械式微动装置 （三）电气机械式微动装置 一、滚动螺旋传动 (一) 工作原理及结构形式 螺杆和螺母的螺纹滚道间置滚珠，当螺杆或螺母转动时，滚珠沿螺纹滚道滚动，使螺杆和螺母作相对运动时为滚动摩擦，提高了传动效率和传动精度。在螺母(或螺杆)上有滚珠返回通道，与螺纹滚道形成循环回路，使滚珠在螺母滚道内循环。根据滚珠的循环方式，滚动螺旋传动结构形式为内循环类型与外循环类型 (二) 消除间隙和调整预紧 滚动螺旋传动的消除间隙和调整预紧一般有垫片式、螺纹式和齿差式三种。 螺纹调隙式如图2-19所示。螺母1的外端有凸缘，螺母3加工有螺纹的外端伸出螺母座外，用两个圆螺母2锁紧。键4的作用是防止两个螺母的相对转动。旋转圆螺母即可调整轴向间隙和预紧。这种方法的特点是结构紧凑、工作可靠、调整方便。缺点是不很精确。 齿差调隙式如图2-20所示。在螺母1和4的凸缘上切出齿数相差一个齿的外齿轮(Z4=Z1+1)，把其装入螺母座中分别与具有相应齿数(Z4和Z2)的内齿轮2和3啮合。调整时，先取下内齿轮，将两个螺母相对螺母座同方向转动一定的齿数， 然后把内齿轮复位固定。 此时，两个螺母之间 产生相应的轴向位移， 从而达到调整的目的。 当两个螺母按同方向转 过一个齿时，其相对轴 向位移为: （三）滚珠丝杠的主要尺寸、精度等级  和标记方法 1、主要尺寸 滚动螺旋主要尺寸的计算公式列于表2-4。 2. 滚珠丝杠副的标注法 滚珠丝杠副结构、规格、精度的标注法如下(各制造厂略有不同)： ? 3、精度等级 数控机床、精密机床和精密仪器用于进给系统时，根据定位精度和重复定位精度的要求，可选用C、D、E级等；一般动力传动，其精度等级偏低，可选F、G等。各类型机械精度等级的要求，可参考表2-7。 （四）、支承方式 主要关心定心精度，轴向力和径向力的承受、转速的要求、刚性（游隙）等，实际选用时，参考同类型的机械。 （五）伺服传动系统设计 1、初选滚珠丝杠（设计步骤参见教材p30) 2、选择伺服电机（三大原则） （1）最大切削负载转矩不能超过电机的额定转矩。 （2）电动机的转动惯量应和负载惯量相匹配。 （3）快移时，转矩不得超过电机的最大转矩。 3、确定电机的伺服系统 二、齿轮传动 (一) 应用概述 在下列情况下，在进给轴上常用齿轮传动： 1) 使伺服电动机的转速与低速的滚珠丝杠装置、齿轮 齿条传动装置、蜗轮传动装置的转速相匹配。 2) 减少外部转动惯量折算到电机轴上的值。 3) 增大主动轴的转矩。 4)把电动机的实际位置与机床所需要的位置联成一体。 关于主电机和进给伺服电机的选用参考文献 数控机床进给伺服电机的选择 数控机床进给系统设计（之一） 数控机床进给系统设计（之二） 数控机床进给系统设计（之三） （三）齿轮传动间隙的消除措施 1．圆柱齿轮传动 (1) 偏心轴套调整法 (2) 轴向垫片调整法 (3) 双片薄齿轮错齿调整法 2．斜齿轮传动齿侧隙的消除方法 (1) 垫片调整法 (2) 轴向压簧调整法 3．锥齿轮传动 （略） 4．齿轮齿条传动 三、微动装置 (一) 机械式微动装置 1．螺旋微动装置 2．差动螺旋微动装置 3. 螺旋—斜面微动装置 4．螺旋—杠杆微动装置 5．齿轮—杠杆微动装置 6. 摩擦微动装置 (二) 电气机械式微动装置 (三) 其它形式的微动装置 * * 外循环 内循环 垫片式调整垫片厚度，使螺母产生轴向位移。该形式结构紧凑、工作可靠、调整方便、应用广，但不很准确。并