机电一体化培训-机械传动分析复习课程.ppt

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1、机电一体化培训-机械传动分析机电一体化设备进给传动方案机电一体化技术机械传动概述旋转编码器伺服电机联轴器减速器旋转编码器联轴器旋转编码器丝杠螺母传动齿轮齿条传动蜗轮蜗杆传动光电编码器旋转变压器直线编码器光栅磁栅感应同步器双矩形导轨导向方式导向面窄式导向窄式导向采用一根导轨的两侧进行导向导向面宽式导向宽式导向分别采用两根导轨的一个侧面机电一体化技术机械传动导轨进行导向为提高导轨的耐磨性，常采用镶钢导轨，经过处理后，耐磨性可比灰铸铁提高5~10倍。镶钢导轨一般采用螺栓或焊接的方式固定在基础件上。低速爬行现象在低速进给运动时，速度有时为0.05mm/mi

2、n，微小位移达0.001mm/次，这时，运动部件的速度如下图曲线所示。运动部件不是连续的匀速运动，而是时走时停，这种现象称为爬行。产生的爬行的原因主要是由摩擦系数随相对运动速度不同而造成的。为避免爬行现象的出现，可同时采取几项措施，包括：采用滚动导轨、静压导轨、卸荷导轨、塑料导轨等。机电一体化技术机械传动导轨压板塑料导轨移动部件床身垫片tv常用的塑料导轨材料有：塑料导轨软带、金属塑料复合导轨板和塑料涂层。“滚动化”是滚珠丝杠和滚动导轨。机电一体化设备为获得高的加工精度，要求进给运动有：高的传动精度、高的灵敏度、高的稳定性。普通滑动导轨和丝杠存在着摩

3、擦力大，低速爬行，高速振动，灵敏度低缺点，因此，不适宜应用在机电一体化设备的进给传动中。滚动丝杠和滚动导轨具有：摩擦力小﹑传动灵活﹑无爬行、传动效率高。预紧后可消除间隙，提高传动刚度。进给传动“滚动化”的必要性机电一体化技术机械传动导轨滑块（通过安装孔用螺栓固定在移动部件上）安装孔机电一体化技术机械传动导轨安装孔滚珠导轨（通过安装孔用螺栓固定在床身上）直线滚动导轨由专业生产厂家生产。一条导轨上有两个支承滑块，支承滑块固定在运动部件上，导轨整体安装在机床的基础件上。当滑块移动时，滑块内的滚珠在导轨上的圆弧沟槽滚动并形成循环。直线滚动导轨在制造时已消除

4、了间隙，因而刚度和精度都较高。滚动导轨由于滑动件与支承件之间是滚动摩擦，因此，摩擦系数小，且动、静摩擦系数差别小，低速运动平稳，无爬行，运动灵活，定位精度高。直线滚动导轨结构组成机电一体化技术机械传动导轨安装方式移动部件滑块导轨床身机电一体化技术机械传动导轨直线滚动导轨形式机电一体化技术机械传动导轨直线滚动导轨形式机电一体化技术机械传动导轨直线滚动导轨形式机电一体化技术机械传动导轨弧形滚动导轨X-Y十字工作台机电一体化技术机械传动导轨线性球轴承座圆形导轨机电一体化技术机械传动导轨圆形导轨又称直线运动球轴承，这种轴承只能在导轨轴上作直线往复运动，而不

5、能旋转。滚珠与导轨轴外圆柱面为点接触，因而许用载荷较小，但运动轻便灵活、精度较高、价格低、维护方便，广泛应用于机床、测量装置、电子仪器、输送机械、医疗诊断仪器等轻载设备和装置。在轴承外套筒和挡圈上开有轴向切口，能任意调整轴承与导轨间的间隙可调式线性球轴承开放式线性球轴承在轴承外套筒和挡圈上开有轴向扇形切口，轴承与导轨间的间隙可调封闭式线性球轴承轴承与导轨间的间隙不可调直线轴承导轨滚动导轨块和直线轴承导轨机电一体化技术机械传动导轨滚动导轨块直线轴承导轨安装滚动导轨块安装丝杠发兰螺母滚珠丝杠螺母副将旋转运动转变成直线运动，用较小的驱动力矩就可获得较大的

6、轴向牵引力。数控机床进给系统采用滚珠丝杠螺母副的目的在于：由于丝杠和螺母之间有滚珠，因此摩擦系数小，且动静摩擦系数相差小，低速无爬行。在施加预紧后，轴向刚度好，定位精度高。进给电机驱动丝杠旋转时，和运动部件固定在一起的螺母作直线运动，螺母内的滚珠在丝杠带圆弧的螺旋滚道内滚动，并在螺母内不断循环。按照滚珠的循环方式，滚珠丝杠螺母副分成内循环和外循环两大类。机电一体化技术机械传动丝杠滚珠丝杠螺母副组成带圆弧的螺旋滚道螺母内循环：滚珠在循环过程中，滚珠始终保持和丝杠接触，这种方外循环：滚珠在循环过程中，滚珠在换向时与丝杠脱离接触。机电一体化技术机械传动丝

7、杠外循环式结构紧凑。由于丝杠与螺母之间存在间隙，因此，当丝杠由正转变为反转的瞬时，螺母必须先克服该间隙才能运动，则该间隙称反向间隙。反向间隙的存在降低了运动精度和丝杠螺母副的刚度，间隙消除的方法采用双螺母，通过调整两个螺母之间的微量轴向位移，消除间隙。通常采用垫法调隙式、螺纹调隙式和齿差调隙式。滚珠循环方式内循环反向器插管滚珠丝杠螺母副类型单螺母内循环式双螺母消隙内循环式单螺母外循环式双螺母外循环垫片消隙式机电一体化技术机械传动丝杠滚珠丝杠支承一端固定一端自由机电一体化技术机械传动丝杠机电一体化技术机械传动丝杠一端固定一端移动机电一体化技术机械传动

8、丝杠两端固定δ=AE丝杠预紧机电一体化技术机械传动丝杠预紧垫片F预紧螺母千分表δ丝杠弹性模量变形量预紧力F预紧力的大小是通