机械振动教学ppt课件

《机械振动教学ppt课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、TheoryofMechatronics第一节机械系统部件的设计要求第二节机械传动部件的选择与设计第三节导向支承部件的选择与设计第四节旋转支承部件的类型与选择第五节轴系部件的选择与设计第六节机电一体化系统的机座或机架本章复习本章作业第二章机械系统部件选择与设计2机电一体化系统与一般机械系统的不同：较高的定位精度，良好的动态响应特性（响应要快、稳定性要好）第一节机械系统部件的设计要求控制部件、接口电路、功率放大电路、执行元件、机械传动部件、导向支承部件，检测传感部件等。机电一体化系统组成:3机电一体化系统的机械系统设计要求：无间隙、低摩擦、低

2、惯量、高刚度、高谐振频率、适当的阻尼比。（1）采用低摩擦的传动和导向支承件，如：滚珠丝杠副、滚动导向和支承、动静压导向支承。（2）缩短传动链，提高传动与支承刚度，如：采用大扭矩、宽调速的伺服电动机；轴端预紧或预拉伸、滚珠丝杠副或滚动导轨副预紧消除间隙提高刚度。采取措施设计要求4（3）选择合理传动比，提高系统分辨率，减少等效到执行元件输出轴上的等效转动惯量，尽可能的提高系统的加速能力。（4）缩小反向死区误差,如：减小或消除传动误差和反转误差、减少支承变形。（5）改进和合理设计支承件和机架结构，提高刚度、减少振动和噪音。如：采用复合材料。指输

3、入信号变化而输出信号没有相应变化的范围。5第二节机械传动部件的选择与设计一、机械传动部件及其功能要求线性传动部件（螺旋传动、齿轮传动、带传动等）非线性传动部件（连杆机构、凸轮机构等）传递转矩和转速。实质上是一种转矩、转速变换器，使执行元件与负载之间在转矩与转速方面得到最佳匹配。常用机械传动部件主要功能6机械传动部件影响伺服系统的伺服特性：如：传动类型、传动方式、传动刚性以及传动的可靠性,对机电一体化系统的精度、稳定性和快速响应性有重大影响。机械传动部件的要求传动间隙小、精度高、体积小、重量轻、运动平稳、传递转矩大。7传动机构及其功能81)精

4、密化—适应产品的高定位精度等性能的要求，对机械传动机构的精密度要求也越来越高。2)高速化—产品工作效率的高低，直接与机械传动部件的运动速度相关。因此，机械传动机构应能适应高速运动的要求。3)小型化、轻量化—随着机电一体化系统(或产品)精密化、高速化的发展，必然要求其传动机构的小型、轻量化，以提高运动灵敏度(快速响应性)、减小冲击、降低能耗。传动机构的发展方向9二、丝杠螺母机构基本传动形式作用：将旋转运动变换为直线运动或者相反。分类：滚动丝杠螺母滑动丝杠螺母结构简、成本低、可自锁；但摩擦大，效率低结构复杂、成本高；摩擦小，效率高10丝杠螺母机

5、构传动形式a)螺母固定、丝杠转动并移动。结构较简单、适用于行程较小的场合。b)丝杠转动、螺母移动。需要导向装置，适用于行程较大的场合。c)螺母转动、丝杠移动。结构复杂，轴向空间大，使用较少。d)丝杠固定、螺母移动。结构简单紧凑、但使用极不方面很少使用。11差动传动原理丝杠上有基本导程（或螺距）不同的两端螺纹，旋向相同。丝杠2转动时，可动螺母1的移动距离与两导程之差。121.滚珠丝杠副的组成及特点三、滚珠丝杠传动部件1）传动效率高，摩擦损失小。滚珠丝杠副的传动效率η＝0.92～0.96，比常规的丝杠螺母副提高3～4倍。因此，功率消耗只相当于常

6、规的丝杠螺母副的1/4～1/3。2）给予适当预紧，可消除丝杠和螺母的螺纹间隙，反向时就可以消除空行程死区，定位精度高，刚度好。3）运动平稳，无爬行现象，传动精度高。134）运动具有可逆性，可以从旋转运动转换为直线运动，也可以从直线运动转换为旋转运动，即丝杠和螺母都可以作为主动件。5）磨损小，使用寿命长。6）制造工艺复杂。滚珠丝杠和螺母等元件的加工精度要求高，表面粗糙度也要求高，故制造成本高。7）不能自锁。特别是对于垂直丝杠，由于自重惯力的作用，下降时当传动切断后，不能立刻停止运动，故常需添加制动装置。1415162.滚珠丝杠副的典型的结构类

7、型滚珠丝杠副的结构类型分类：螺纹滚道的截面形状滚珠的循环方式消除轴向间隙的调整方法17（1）螺纹滚道法向截面形状单圆弧形接触角一般为45°，但随轴向载荷的变化而变化。加工较简单、加工精度较高。b）双圆弧形接触角基本保持不变。加工、检验困难，加工成本高。选择：当允许有间隙存在时(垂直运动)选用单圆弧；当有预紧要求时用双圆弧。18滚珠丝杠副中滚珠的循环方式:内循环和外循环。原理：在螺母2的装有反向器4，利用反向器引导滚珠进入相邻滚道，形成一个循环回路。一般在同一螺母上装有2~4个滚珠。用反向器，并沿螺母圆周均匀分布。优点：滚珠循环的回路短、流畅

8、性好、效率高、螺母的径向尺寸也较小。其不足是反向器加工困难、装配调整也不方便。（2）滚珠的循环方式内循环19浮动式反向器的内循环浮动式反向器的内循环滚珠丝杠副1-反向器；2-弹簧