谐波齿轮传动与滚珠螺旋传动.pptVIP

(2) 根据寿命条件计算额定动载荷 (3) 根据必须的额定动载荷选择丝杠副尺寸，由查表，得如下规格： 四、滚珠螺旋传动 规格型号 公称导程 p 丝杠外径 d 钢球直径 dW 丝杠底径 d1 循环圈数 动负荷 Ca(KN) FFZD3210-3 32 10 32.5 7.144 27.3 3 25.7 FFZD5006-5 50 6 48.9 4 45.9 5 26.4 考虑各种因素，选FFZD5006-5，其中： 公称直径：D0=50mm 导程：p=6mm 螺旋角：λ=arctan(6/(50π))=2°11′ 滚珠直径：d0=4mm 滚道半径：R =0.52d0=0.52×4=2.08mm 偏心距：丝杠内径：d1=45.9mm 四、滚珠螺旋传动 (4) 稳定性验算： ① 假设为固定—铰支（F—S），因为丝杠较长，所以用压杆稳定性来求临界载荷 式中：E—丝杠的弹性模量，对钢 —丝杠危险截面的轴惯性矩 —长度系数，两端用铰接时， m 四、滚珠螺旋传动 四、滚珠螺旋传动 丝杠是安全的，不会失稳。 支承方式 有关系数 固定—自由 F—O 固定—铰支 F—S 固定—固定 F—F 3~4 2.5~3.3 — 2 2/3 — 1.875 3.927 4.730 ② 临界转速 验证 高速运转时，需验算其是否会发生共振的最高转速，要求丝杠最高转速 。 临界转速可按公式计算： 四、滚珠螺旋传动 （5）刚度验算： 滚珠丝杠在工作负载F（N）和转矩T（Nm）共同作用下引起每个导程的变形量 （m）为 式中：A—丝杠的截面积， (m2)； —丝杠的极惯性矩， (m4)； G—钢的切变模量，对于钢G=83.3GPa； T—转矩（Nm） 四、滚珠螺旋传动 按最不利的情况，即取F=Fm，则 丝杠在工作长度上的弹性变形所引起的导程误差为 通常要求丝杠的导程误差应小于其传动精度的1/2，即 四、滚珠螺旋传动 （6）效率验算 滚珠丝杠副的传动效率为 要求在90%~95%之间，所以该丝杠副能满足使用要求。 经上述计算验证，FFZD5006-5各项性能指标均符合题目要求，可选用。 四、滚珠螺旋传动 谐波齿轮传动具有结构简单、传动比大(几十~几百)、传动精度高、回程误差小、噪声低、传动平稳、承载能力强、效率高等优点，虽然需要专门设备制造，成本高，但在工业机器人、航空、火箭等机电一体化系统中日益得到广泛的应用。 1 谐波齿轮传动的工作原理 三、谐波齿轮传动 谐波传动由三个主要构件所组成，即具有内齿的刚轮l、具有外齿的柔轮2和波发生器3。通常波发生器为主动件，而刚轮和柔轮之一为从动件，另一个为固定件。当波发生器装入柔轮内孔时，由于前者的总长度略大于后者的内孔直径，故柔轮变为椭圆形，于是在椭圆的长轴两端产生了柔轮与刚轮轮齿的两个局部啮合区；同时在椭圆短轴两端，两轮轮齿则完全脱开。至于其余各处，则视柔轮回转方向的不同，或处于啮合状态，或处于非啮合状态。当波发生器连续转动时，柔轮长短轴的位置不断交化，从而使轮齿的啮合处和脱开处也随之不断变化，于是在柔轮与刚轮之间就产生了相对位移，从而传递运动。 三、谐波齿轮传动 在波发生器转动一周期间，柔轮上一点变形的循环次数与波发生器上的凸起部位数是一致的，称为波数。常用的有两波和三波两种。为了有利于柔轮的力平衡和防止轮齿干涉，刚轮和柔轮的齿数差应等于波发生器波数(即波发生器上的滚轮数)的整倍数，通常取为等于波数。 三、谐波齿轮传动 三、谐波齿轮传动 2 谐波齿轮传动的传动比计算 式中： 、 、 分别为刚轮、柔轮和波形发生器的角速度； 、 分别为刚轮和柔轮的齿数。 (1) 当柔轮固定时， ，则 三、谐波齿轮传动 (2) 当刚轮固定时， ，则 设 、 当柔轮固定时， 当柔轮固定时 三、谐波齿轮传动 3. 谐波齿轮传动机构的选择及计算 常见的谐波齿轮减速器标记代号如下图 谐波齿轮传动机构选用说