自動(dòng)化設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)件選型

1、自動(dòng)化非標(biāo)設(shè)計(jì)各標(biāo)準(zhǔn)件選型知識(shí)概要,非標(biāo)選型內(nèi)容包括,1、氣缸 2、直線線軌 3、滾珠絲桿 4、伺服電機(jī) 5、減速機(jī) 6、凸輪分割器,7、同步輪帶 8、軸承 9、齒輪齒條 10、鏈輪鏈條 11、拖鏈 12、液壓油缸,一：氣缸選型,氣缸制造商 亞德客 (國(guó)內(nèi)） SMC （亞洲） FESTO (歐洲） Park 、力士樂 (美國(guó),Cylinder,缸徑的大小直接影響的是氣缸出力的大小 在選擇缸徑大小時(shí)，請(qǐng)確認(rèn)以下三個(gè)使用條件,1、確定負(fù)載的大小 包括工件、夾具、導(dǎo)桿等可動(dòng)部分的重量,2、選定使用的空氣壓力 供應(yīng)氣缸的壓縮空氣壓力,3、活塞桿動(dòng)作方向及作動(dòng)速度 確定氣缸作動(dòng)方向（上、下、水平,v,氣

2、缸實(shí)際出力=最大理論出力*,對(duì)于靜載荷（夾緊、低速鉚合）， 70%； 對(duì)氣缸速度在50 500mm/s內(nèi)的水平或垂直運(yùn)動(dòng)， 50%; 對(duì)于氣缸速度在500mm/s以上， 30,如使用環(huán)境溫度較高時(shí)，請(qǐng)選擇密封件材質(zhì)為氟橡膠,過濾器：除去壓縮空氣中的固態(tài)雜質(zhì)、水滴和污油滴等。不能除去氣態(tài)的水、油； 調(diào)壓閥：調(diào)節(jié)壓力高低；消除上流壓力的波動(dòng)影響，保證輸出壓力穩(wěn)定； 給油器：無需潤(rùn)滑的元件可以不給油,但是一旦給油后就不得中途停止供油，同時(shí)，要防止冷凝水進(jìn)入元件內(nèi)，以免沖洗掉潤(rùn)滑油,過濾器,調(diào)壓閥,給油器,電磁控制閥選型標(biāo)準(zhǔn),I接頭和Y接頭,普通的機(jī)構(gòu)連接用，不能承受偏心負(fù)載,魚眼接頭,適用于負(fù)載做一

3、定角度的傾斜、旋轉(zhuǎn)及擺動(dòng)，有自動(dòng)調(diào)心功能,浮動(dòng)接頭,使用浮動(dòng)接頭可以吸收由于活塞桿和負(fù)載的偏心或不平行對(duì)活塞桿產(chǎn)生的偏心負(fù)載和橫向負(fù)載,氣缸配件接頭選擇,緩沖器 為了防止硬性撞擊的設(shè)備工具； 具有優(yōu)良且平穩(wěn)的減速、吸震性能，當(dāng)受到負(fù)載撞擊時(shí)，抵抗力會(huì)自動(dòng)調(diào)整； 聚氨酯緩沖器 的價(jià)格比較低，重量比較輕，安裝非常方便，使用壽命長(zhǎng)，在很多機(jī)械上使用，是最常見的緩沖器； 橡膠緩沖器 這種緩沖器價(jià)格低，抗壓力能力弱，使用壽命短； 彈性緩沖器 對(duì)環(huán)境無要求，惡劣環(huán)境下可使用，反應(yīng)力度大，所占空間大，適用于2米每秒的起重機(jī)中； 液氣緩沖器 性能最佳，是液壓緩沖器的改良品種； 彈性膠泥緩沖器 性能優(yōu)良，結(jié)構(gòu)設(shè)

4、計(jì)簡(jiǎn)單，質(zhì)量可靠，完全依靠彈性膠泥的緩沖力，常年無需防護(hù),氣缸與之相關(guān)的計(jì)算公式,1.氣缸耗氣量計(jì)算,Q / Qmax 氣缸的最大耗氣量 L/min D 缸徑 cm Vmax: 氣缸的最大速度 mm/s S 氣缸行程（cm) t 氣缸一次夾緊（或松開）動(dòng)作時(shí)間(sec), P 使用壓力 （Mpa） 氣缸的耗氣量還包括非工作容積（如氣缸內(nèi)氣管等），所以需將耗氣量計(jì)算結(jié)果乘以經(jīng)驗(yàn)值：1.252.0; (一般取值2.0,公式1,公式2,二：直線線軌,Straight track,上銀線軌 HIWIN,HG 系列： 重負(fù)荷型滾珠線性滑軌 EG 系列： 低組裝型滾珠線性滑軌（一般自動(dòng)化設(shè)置，通用性強(qiáng)）

5、WE系列： 寬幅型滾珠線性滑軌 MGN/MGW系列：微小型滾珠線性滑軌 PM系列： 輕量化微小型線性滑軌 QH系列： 靜音式重負(fù)荷型滾珠線軌 QW系列： 靜音式寬幅型滾珠線軌 RG系列： 滾柱型線軌（重型設(shè)備） QR系列： 靜音型滾柱型線軌 E2系列： 自潤(rùn)滑型線軌 (自帶潤(rùn)滑裝置） PG系列：定位型線滑軌 SE系列：金屬端蓋型線性滑軌（半導(dǎo)體制造，熱處理，真空環(huán)境,精度等級(jí)： C H P SP UP 普通 高 精密 超精密 超高精密,直線導(dǎo)軌的選用 通常，直線導(dǎo)軌副的選用必須根據(jù)使用條件、負(fù)載能力、和預(yù)期壽命選用。所謂使用條件主要是指應(yīng)用何種設(shè)備、精度要求、剛性要求、負(fù)荷方式、行程、運(yùn)行速度

6、、使用頻率、使用環(huán)境等因素。根據(jù)條件選擇對(duì)應(yīng)的合適產(chǎn)品系列。各個(gè)直線導(dǎo)軌的生產(chǎn)廠家都對(duì)其產(chǎn)品進(jìn)行了合適的系列劃分,預(yù)壓力： 所謂預(yù)壓力是預(yù)先給予鋼珠負(fù)荷力，利用鋼珠與珠道之間負(fù)向間隙給予預(yù)壓，這樣能夠提高直線導(dǎo)軌的剛性和消除間隙。 按照預(yù)壓力的大小可以分為不同的預(yù)壓等級(jí)。如臺(tái)灣上銀公司（HIWIN）提供六種標(biāo)準(zhǔn)預(yù) 壓，預(yù)壓力從有間隙到0.13C不等。 C值為動(dòng)額定負(fù)荷。 基本動(dòng)額定負(fù)荷（C） 所謂基本動(dòng)額定負(fù)荷是指一批相同規(guī)格的直線導(dǎo)軌副，在負(fù)荷方向和大小均等的狀態(tài)下，經(jīng)過運(yùn)行50km后，90%的直線導(dǎo)軌其滾道表面不產(chǎn)生疲勞損壞（剝離或點(diǎn)蝕）時(shí)的最高負(fù)荷。 基本靜額定負(fù)荷(Co): 所謂基本靜

7、額定負(fù)荷是指在負(fù)荷方向和大小均等的狀態(tài)下，在受到最大應(yīng)力的接觸面處，鋼珠與滾道表面的總永久變形量恰為鋼珠直徑萬分之一時(shí)的靜負(fù)荷。 靜安全系數(shù) （ fsl ) 計(jì)算滑塊最大負(fù)荷時(shí)要確認(rèn)選用的直線導(dǎo)軌靜安全系數(shù)應(yīng)該超過推薦表中所列值。如果所選用的直線導(dǎo)軌副剛性不足，可以提高預(yù)壓力，加大選用尺寸或增加滑塊數(shù)來提高剛性。 靜安全系數(shù)定義為靜額定負(fù)荷與工作負(fù)荷的比值,單只線軌裝配圖,雙只線軌裝配圖,滾珠線軌安裝方式,三：滾珠絲桿,Ball screw,因?yàn)闈L珠絲杠是滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，與滑動(dòng)絲杠相比效率較高，所以回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)、直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)效率可達(dá)到 =88%96%。另經(jīng)磨削加工的精密滾珠絲杠，

8、因?yàn)槭蔷芗庸?，可以達(dá)到微米級(jí)的進(jìn)給精度。 在用做升降傳動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，需要采取制動(dòng)等措施,滾珠絲桿介紹,滾珠絲桿鋼球循環(huán)機(jī)構(gòu),a. 可適用的螺桿外徑、導(dǎo)程廣泛； b. 規(guī)格齊全 c. 預(yù)載較大,a. 適用于高靈敏、高精度的進(jìn)給 系統(tǒng)，不宜用于重載傳動(dòng)中。 b. 預(yù)載小,a. 適用于高導(dǎo)程； 只可作單螺母 c. 預(yù)載中等,a. 較多應(yīng)用于小型滾珠絲杠,滾珠絲杠副中的間隙對(duì)傳動(dòng)精度影響較大。當(dāng)精度要求不高時(shí)，可采用單螺母，并對(duì)絲杠和螺母進(jìn)行選配，或進(jìn)行預(yù)壓以減小配合間隙。當(dāng)精度要求較高時(shí)，常采用雙螺母，通過調(diào)整兩個(gè)螺母間的軸向位置，以消除軸向間隙，并進(jìn)行預(yù)緊，提高傳動(dòng)的定位精度、重復(fù)定位精度及軸向剛度

9、。預(yù)壓力一般約取最大軸向載荷的1/3。以基本額定動(dòng)負(fù)荷（Ca)的10%作為最大預(yù)壓負(fù)荷基準(zhǔn),消除軸向間隙的調(diào)整預(yù)壓方式,1.定位精度,滾珠螺桿的精度中，導(dǎo)程精度、系統(tǒng)的剛性是主要的影響因素，其他主要有溫度而產(chǎn)生的熱變形，安裝面的精度等方面,雙螺母墊片調(diào)整法（中間加墊片）圖例,雙螺母螺紋消隙圖例,齒差式消隙圖例,雙螺母墊片調(diào)整法（端部加墊片,滾珠絲桿螺母副預(yù)壓方式,錯(cuò)位預(yù)壓方式,定壓預(yù)壓方式,滾珠絲桿安裝方式,一端裝止推軸承 ，這種安裝方式的承載能力小，軸向剛度低，僅適應(yīng)于短絲桿,固定自由式,固定支撐式,一端裝止推軸承，另一端裝深溝球軸承 ，滾珠絲桿較長(zhǎng)時(shí)，一端裝止推軸承固定，另一端由深溝球軸承

10、支承。為了減少絲桿熱變形的影響，止推軸承的安裝位置應(yīng)遠(yuǎn)離熱源,固定固定式,兩端裝推力軸承（單推單推式或雙推單推式） 這種方式是對(duì)絲杠進(jìn)行預(yù)拉伸安裝。這樣做的好處是：減少絲杠因自重引起的彎曲變形；在推力軸承預(yù)緊力大于絲杠最大軸向載荷1/3的條件下，絲杠拉壓剛度可提高四倍；絲杠不會(huì)因溫升而伸長(zhǎng)，從而保持絲杠的精度,固定固定式（絲母旋轉(zhuǎn)，絲桿固定,兩端裝雙重軸承（止推軸承+深溝球軸承）為提高剛度，絲桿兩端采用雙重支承，如止推軸承和深溝球軸承，并施加預(yù)緊拉力。這種結(jié)構(gòu)方式可使絲桿的熱變形轉(zhuǎn)化為止推軸承的預(yù)緊力,滾珠絲杠的工作長(zhǎng)度計(jì)算,絲杠設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題,絲杠由于其精度要求高,制造比較復(fù)雜,所以在設(shè)

11、計(jì)過程中應(yīng)注意如下問題 1) 受力合理 使螺母和絲杠同樣受拉或受壓,以使兩者軸向變形方向一致, 減少螺母與絲杠之間的導(dǎo)程變形量之差 ; 避免承受徑向載荷,以免使絲杠彎曲 2) 防止逆轉(zhuǎn) 采用本身不能逆?zhèn)鲃?dòng)的電液脈沖馬達(dá)或步進(jìn)電動(dòng)機(jī)等驅(qū)動(dòng)元件。 采用可自鎖的蝸桿傳動(dòng)等作中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 采用電磁或液壓制動(dòng)器，或選用本身帶制動(dòng)器的電動(dòng)機(jī)。 采用能鎖住某一方向傳動(dòng)的超越離合器。 3) 安全裝置 垂直安裝的滾珠螺旋傳動(dòng)，容易發(fā)生螺母從絲杠螺紋滾道上脫,在設(shè) 計(jì)時(shí)應(yīng)考慮設(shè)置防止螺母脫出的安全裝置，如限位擋塊或安全制動(dòng)器等。 4) 控制升溫 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意時(shí)滾珠絲杠傳動(dòng)遠(yuǎn)離熱源，并采用油浴,氣冷等方法減小溫升

12、, 以減少絲杠的熱變形；或在安裝時(shí)對(duì)絲杠進(jìn)行預(yù)拉伸,以抵消運(yùn)行時(shí)因發(fā)熱 后引起的絲杠伸長(zhǎng)。 5) 密封與潤(rùn)滑 如在螺母兩端加密封圈或采用伸縮套,防塵罩等 ，注意合理潤(rùn)滑,以延長(zhǎng)滾珠 螺旋傳動(dòng)的使用壽命,1） 導(dǎo)程精度選擇 如為滿足定位精度要求0.3mm / 1000 mm 必須選擇 0.090mm / 300 mm 以上的導(dǎo)程精度，參考精度等級(jí)表選擇：C7 級(jí)； 2） 絲桿導(dǎo)程的選擇, 如驅(qū)動(dòng)馬達(dá)額度轉(zhuǎn)述 3000 min ,最高速度為 1m/s, 螺桿的導(dǎo)程為,絲桿支撐單元,螺母座,絲桿配件,梯形絲桿與滾珠絲桿對(duì)比,梯形絲杠和滾珠絲杠主要區(qū)別分為三點(diǎn) 1)結(jié)構(gòu)不同 梯形絲杠的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不復(fù)雜

13、，主要是由螺桿和螺母組成，安裝簡(jiǎn)單方便，但精度要求達(dá)不到。 而滾珠絲杠則是由螺桿、螺母、鋼球、預(yù)壓片、反向器、防塵器組成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝要求高，但精度高， 并已逐漸替代梯形絲杠的使用。 2)工作原理不同梯形絲杠是依靠絲母與絲杠之間的油膜產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)工作的，滑動(dòng)摩擦從而完成直線運(yùn)動(dòng)。摩擦力大易 磨損而且傳動(dòng)副存在間隙，反向旋轉(zhuǎn)時(shí)有空位，精度低 滾珠絲杠的工作原理為：當(dāng)絲杠作為主動(dòng)體時(shí)，滾珠絲桿是高副機(jī)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)件都淬火到極高硬度，傳動(dòng)精度高，摩擦力小， 不易磨損，壽命長(zhǎng)，配合件無間隙，廣泛應(yīng)用在精密機(jī)械 3)產(chǎn)品特點(diǎn)不同梯形絲杠的特點(diǎn)是成本低,能夠自鎖，應(yīng)用于要求精度較低的一些機(jī)床，如升降機(jī)等工業(yè)

14、設(shè)備,四：伺服電機(jī)選型計(jì)算,Servo motor,伺服電動(dòng)機(jī) 伺服電機(jī)可使控制速度，位置精度非常準(zhǔn)確，可以將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象。伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號(hào)控制，并能快速反應(yīng)，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，且具有機(jī)電時(shí)間常數(shù)小、線性度高、始動(dòng)電壓等特性，可把所收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動(dòng)機(jī)兩大類，其主要特點(diǎn)是，當(dāng)信號(hào)電壓為零時(shí)無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降,步進(jìn)電機(jī)和交流伺服電機(jī)性能比較,一、控制精度不同 兩相混合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為3.6、 1.8，五相混合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為0.72 、0.36 m德國(guó)百格拉公

15、司（BERGER LAHR） 對(duì)于帶標(biāo)準(zhǔn)2500線編碼器的電機(jī)而言，由于驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部采用了四倍頻技術(shù)，其脈沖當(dāng)量為360/10000=0.036。對(duì)于帶17位編碼器的電機(jī)而言，驅(qū)動(dòng)器每接收217=131072個(gè)脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)一圈，即其脈沖當(dāng)量為360/131072=9.89秒。是步距角為1.8的步進(jìn)電機(jī)的脈沖當(dāng)量的1/655。 二、低頻特性不同 步進(jìn)電機(jī)在低速時(shí)易出現(xiàn)低頻振動(dòng)現(xiàn)象 。 交流伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)非常平穩(wěn) 三、矩頻特性不同 步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降，且在較高轉(zhuǎn)速時(shí)會(huì)急劇下降，其最高工作轉(zhuǎn)速一般在300600RPM 流伺服電機(jī)為恒力矩輸出，即在其額定轉(zhuǎn)速（一般為2000RPM或3000R

16、PM）以內(nèi)。 四、過載能力不同 步進(jìn)電機(jī)一般不具有過載能力。交流伺服電機(jī)具有較強(qiáng)的過載能力 五、運(yùn)行性能不同 步進(jìn)電機(jī)的控制為開環(huán)控制，啟動(dòng)頻率過高或負(fù)載過大易出現(xiàn)丟步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。 交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為閉環(huán)控制，驅(qū)動(dòng)器可直接對(duì)電機(jī)編碼器反饋信號(hào)進(jìn)行采樣，內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán) 六、速度響應(yīng)性能不同 步進(jìn)電機(jī)從靜止加速到工作轉(zhuǎn)速（一般為每分鐘幾百轉(zhuǎn)）需要200400毫秒， 交流伺服系統(tǒng)的加速性能較好,從靜止加速到其額定轉(zhuǎn)速3000RPM僅需幾毫秒，可用于要求快速啟停的控制場(chǎng)合 綜上所述，交流伺服系統(tǒng)在許多性能方面都優(yōu)于步進(jìn)電機(jī)。但在一些要求不高的場(chǎng)合也經(jīng)常用步進(jìn)電機(jī)來做執(zhí)行電動(dòng)機(jī)。所以，在控制系

17、統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中要綜合考慮控制要求、成本等多方面的因素，選用適當(dāng)?shù)目刂齐姍C(jī),交流伺服電機(jī)選型參數(shù) 1) 轉(zhuǎn)速和編碼器分辨率的確認(rèn)。(編碼器分辨率越高電機(jī)控制進(jìn)度越好） 2) 電機(jī)軸上負(fù)載轉(zhuǎn)矩的折算和加減速轉(zhuǎn)矩的計(jì)算。 3) 計(jì)算負(fù)載慣量，慣量的匹配，安川伺服電機(jī)為例，部分產(chǎn)品慣量匹配可達(dá)50倍，但實(shí)際越小越 好，這樣對(duì)精度和響應(yīng)速度好。 4) 再生電阻的計(jì)算和選擇，對(duì)于伺服，一般2kw以上，要外配置。 電纜選擇，編碼器電纜雙絞屏蔽的，對(duì)于安川伺服等日系產(chǎn)品絕對(duì)值編碼器是6芯，增量式是4芯。 轉(zhuǎn)速是指在額定功率下電機(jī)的轉(zhuǎn)速。也即滿載時(shí)的電機(jī)轉(zhuǎn)速，故又叫做滿載轉(zhuǎn)速。 用符號(hào)“n”表示，單位為“轉(zhuǎn)/分

18、” 編碼器分辨率編碼器以每旋轉(zhuǎn)360度提供多少的通或暗刻線稱為分辨率，也稱解析分度、或直接稱多少線，一般在每轉(zhuǎn)分度510000線。 轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)矩為電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)負(fù)載的力量的大小，必須滿足實(shí)際需要，伺服電機(jī)轉(zhuǎn)矩不需要留有過多的余量。 （計(jì)算時(shí)包括“勻速轉(zhuǎn)矩”，“加速轉(zhuǎn)矩”，“減速轉(zhuǎn)矩” ） 符號(hào)：” T ” 單位：Nm (牛米） 慣量 指物體繞電機(jī)軸，絲桿軸轉(zhuǎn)動(dòng)的慣性量值，一般來說繞X軸，其符號(hào)就用 “Jx” 表示單位：Kgm 再生電阻指當(dāng)伺服電機(jī)由發(fā)電機(jī)模式驅(qū)動(dòng)時(shí)，電力回歸至伺服放大器側(cè)，這被稱為再生電力。再生電力通過在伺服放大器的平滑電容器的充電來吸收。超出可以充電的能量后，再用再生電阻器消耗再生電

19、力,1. 馬達(dá)最大轉(zhuǎn)速系統(tǒng)所需之最高移動(dòng)轉(zhuǎn)速。 2. 馬達(dá)的轉(zhuǎn)子慣量與負(fù)載慣量相匹配。 （JL負(fù)載 5*JM電機(jī)） 3. 馬達(dá)額定扭力 x 連續(xù)負(fù)載工作扭力 （勻速時(shí)扭力） 4. 馬達(dá)最大輸出扭力系統(tǒng)所需最大扭力（加速時(shí)扭力）9,選型條件：一般情況下，選擇伺服電機(jī)需滿足下列情況,31,F=,扭矩計(jì)算,1/R,T,T,1) 電機(jī)轉(zhuǎn)矩T （N.m） 滑輪半徑r （m） 提升力F（N,T,經(jīng)過減速機(jī)后的提升力F= R,r,F,F,r,r,r,T,2) 電機(jī)轉(zhuǎn)矩T （N.m） 螺桿導(dǎo)程PB （m） 推力F （N,F,PB,T,F,1/R,PB,T,慣量計(jì)算,一、負(fù)載旋轉(zhuǎn)時(shí)慣量計(jì)算 JL（ ） （以電機(jī)

20、軸心為基準(zhǔn)計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,實(shí)心圓柱,空心圓柱,L（m,D（m,L（m,D1 （m,JK MK （D02 D12,8,1,經(jīng)過減速機(jī)之后的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 JL,R,JK,JK MK D,8,1,1/R,D0 （m,33,慣量計(jì)算,M,1/R,PB,直線運(yùn)動(dòng)部分 JKM （,2,PB,經(jīng)過減速機(jī)之后的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 JL,R,JK,二、負(fù)載直線運(yùn)動(dòng)時(shí)慣量計(jì)算 JL（ ） （以電機(jī)軸心為基準(zhǔn)計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,34,慣量計(jì)算,三、皮帶類傳動(dòng)時(shí)慣量計(jì)算 JL（ ） （以電機(jī)軸心為基準(zhǔn)計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,M3,M2,M1,r1,r2,電機(jī)轉(zhuǎn)矩T （N.m） 小輪1質(zhì)量M1(kg) 小輪1半徑r1(m) 小輪2質(zhì)量M2(kg) 小

21、輪2半徑r2(m) 重物質(zhì)量M3(kg) 減速比r1/r2=1/R JL=1/2*M1*r12 + (1/2*M2*r22)/R2 + M3*r12 JL=1/2*M1*r12 + 1/2*M2*r12 + M3*r12,五：減速機(jī),Reducer,減速機(jī)的作用主要有： 1）降速同時(shí)提高輸出扭矩，扭矩輸出比例按電機(jī)輸出乘減速比，但要注意不能超出減速機(jī)額定扭矩。 2）減速同時(shí)降低了負(fù)載的慣量，慣量的減少為減速比的平方。電機(jī)都有一個(gè)慣量數(shù)值。 減速機(jī)選型的幾個(gè)重要參數(shù)： 1、額定輸入轉(zhuǎn)速 n1 rmp : 減速機(jī)的驅(qū)動(dòng)速度，如減速機(jī)與電機(jī)直接相連，則轉(zhuǎn)速值與電機(jī)轉(zhuǎn)速相同，環(huán)境 溫度較高時(shí)降低轉(zhuǎn)速n

22、1 ; 2、輸出轉(zhuǎn)速 n2 rmp : 輸出轉(zhuǎn)速按照下列公式通過輸入轉(zhuǎn)速 n1 和傳動(dòng)比 i 計(jì)算出來； 3、速比 i 表示減速機(jī)改變某一運(yùn)動(dòng)的三個(gè)主要參數(shù)值的值，即通過減速機(jī)的速比來 改變 轉(zhuǎn)速、扭矩、慣性力矩； 4、最大扭矩 Tmax Nm : 指減速機(jī)在靜態(tài)條件或高起停運(yùn)轉(zhuǎn)條件下所能承受的輸出轉(zhuǎn)矩，通常指峰值負(fù)載或 啟動(dòng)負(fù)載。 T max= 2* Tn (最大扭矩=2 x 額定輸出扭矩） 5、 實(shí)際所需扭矩 Ts Nm : 所需轉(zhuǎn)矩取決于應(yīng)用場(chǎng)合的實(shí)際工況，擬選減速機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩Tn 必須大于Ts ; 6、 計(jì)算用扭矩 Tc Nm : 會(huì)在選擇減速機(jī)時(shí)被用到，可以由實(shí)際所需轉(zhuǎn)矩Ts 和系數(shù)

23、 fs ，按以下公式得出,減速機(jī)的作用,計(jì)算用扭矩額定輸出扭矩,減速機(jī)的選型標(biāo)準(zhǔn)： 1、電機(jī)的功率，輸出轉(zhuǎn)速或極數(shù) 2、減速機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速 (n 單位 rpm) / 或減速機(jī)的速比 i=輸入轉(zhuǎn)速/輸出轉(zhuǎn)速 3、減速機(jī)的安全系數(shù) fB =減速機(jī)最大輸出扭矩/實(shí)際負(fù)載扭矩 (特指在減速機(jī)選型時(shí)，結(jié)合工況及 從動(dòng)機(jī)械等因數(shù)，確定減速機(jī)的使用系數(shù)（一般1，即減速機(jī)容量電機(jī)容量），減速機(jī)的安 全系數(shù)也就是他所能承載的過載能力) 4、減速機(jī)的安裝方式，軸的布置形式，減速機(jī)與其他設(shè)備的連接方式等 5、減速機(jī)的使用環(huán)境，是否多粉塵、高溫度、防爆場(chǎng)合、高濕度或腐蝕性氣體或液體環(huán)境 6、是否需要強(qiáng)制潤(rùn)滑,1） 平均

24、輸出速度 (n2m) 減速機(jī)的額定速度(n1m) ； 2） 平均輸出扭矩 (T2m) 減速機(jī)的額定扭矩(T1m) ； 3） 最大輸出速度 (n2c ) 減速機(jī)的最大速度 (n1max ) ； 4） 最大輸出扭矩 (T2max) 減速機(jī)的最大扭矩 (T2B),電機(jī)功率的計(jì)算,1）靜功率的計(jì)算,線性運(yùn)動(dòng),旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),2）動(dòng)態(tài)功率的計(jì)算,旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),線性運(yùn)動(dòng)： 慣性力 F=ma,mKg 質(zhì)量 am/s 起動(dòng)加速度,減速機(jī)扭矩的計(jì)算公式,1) 知道電機(jī)功率和速比及使用系數(shù)，求減速機(jī)扭矩如下公式： 減速機(jī)扭矩=9550電機(jī)功率速比使用系數(shù)/電機(jī)輸入轉(zhuǎn)數(shù) 額定轉(zhuǎn)速速 n 單位是轉(zhuǎn)每分 (r/min) 額定轉(zhuǎn)數(shù)

25、一般4p的電機(jī)為1500轉(zhuǎn) （但由于制造工藝問題國(guó)內(nèi)電機(jī)達(dá)不到1500轉(zhuǎn)。一般計(jì)算時(shí)取1450） 以上公式是減速機(jī)的輸出扭矩，但是選擇電機(jī)，要選擇減速器承載能力相匹配的電機(jī)功率才行， 不同速比應(yīng)選擇不同功率的電機(jī)，功率過大，會(huì)降低減速機(jī)的壽命。 2) 知道使用扭矩和減速機(jī)輸出轉(zhuǎn)數(shù)及使用系數(shù)，求減速機(jī)所需配用電機(jī)功率如下公式： 電機(jī)功率使用扭矩9550電動(dòng)機(jī)輸入轉(zhuǎn)數(shù)速比使用系數(shù),1. 根據(jù)負(fù)載類型、每小時(shí)啟停次數(shù)和預(yù)期工作壽命確定使用系數(shù)fB,減速機(jī)的選型,2. 根據(jù)所需轉(zhuǎn)矩 Ts 按以下公式得出計(jì)算用扭矩： 計(jì)算用扭矩=實(shí)際所需扭矩 x 使用系數(shù) 額定輸出扭矩 3. 由所需要的輸出轉(zhuǎn)速 n2

26、和輸入轉(zhuǎn)速 n1 傳動(dòng)比： i=n1/n2 4. 確定了 Tc 和 i 后,根據(jù)減速機(jī)額定值表，選擇最接近計(jì)算值的傳動(dòng)比，并滿足以下條件的減速機(jī)型號(hào)： TnTc ( 額定輸出扭矩計(jì)算所需扭矩 ） 5. 安全系數(shù) S,六:凸輪分割器,一、凸輪分割器定義,1）凸輪分割器： 在工程上又稱凸輪分度器，間歇分割器。它是一種高精度的回轉(zhuǎn)裝置。同時(shí)在當(dāng)前自動(dòng)化的要求下，顯得尤為重要。 2） 凸輪分割器較之其他構(gòu)件之優(yōu)點(diǎn)：凸輪分割器是依靠凸輪與滾針之間的無間隙配合(其嚙合傳動(dòng)方式類似于蝸輪蝸桿傳動(dòng))，并沿著既定的凸輪曲線進(jìn)行重復(fù)傳遞運(yùn)作的裝置。它輸入連續(xù)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，輸出間歇旋轉(zhuǎn)、或擺動(dòng)、或提升等動(dòng)作。主要用于自

27、動(dòng)化加工,組裝，檢測(cè)等設(shè)備上面,3） 凸輪分割器的工作原理是 通過輸入軸上的共軛凸輪與輸出軸上帶有均勻分布滾針軸承的分度盤無間隙垂直嚙合，凸輪輪廓面的曲線段驅(qū)使分度盤上的滾針軸承帶動(dòng)分度盤轉(zhuǎn)位，直線段使分度盤靜止，并定位自鎖。通常情況下，輸入軸旋轉(zhuǎn)一圈（360），輸出軸便完成一動(dòng)一停的一個(gè)分度過程，在一個(gè)分度過程中，輸出軸有一個(gè)轉(zhuǎn)位時(shí)間和停止時(shí)間之比叫動(dòng)靜比，動(dòng)靜比的大小與凸輪曲線段在整個(gè)凸輪圓周上所占的角度大小有關(guān)系（通常把這段曲線所占的角度叫動(dòng)程角），動(dòng)程角越大，比值越大，分割器運(yùn)轉(zhuǎn)越平穩(wěn)；凸輪圓周上直線段所占的角度叫靜止角，動(dòng)程角與靜止角之和為360,5）各種特形、端面凸輪 （1）心軸型

28、分割器（DS）：輸出軸為心軸，適用于間歇傳送輸送帶、齒輪嚙合等機(jī)構(gòu)動(dòng)力來源。 （2）法蘭型分割器（DF）：輸出軸外形為一凸緣法蘭。適用于重負(fù)荷的回轉(zhuǎn)盤固定及各圓盤加工機(jī)械。 （3）中空法蘭型分割器（DFH）：輸出軸外形為凸緣法蘭并且為軸中間為空心。適用于配電、配管通過。 （4）平臺(tái)桌面型凸輪分割器（DT）:能夠承受大的負(fù)載及垂直徑向壓力，在其輸出軸端有一凸起固定盤面及大孔徑空心軸，更好的滿足了客戶要求中心靜止的需求。 （5）超薄平臺(tái)桌面型凸輪分割器（DA）:同于平臺(tái)桌面型，適用于負(fù)載大但體積受到限制的條件下。 （6）平行凸輪分度機(jī)構(gòu)（MRP）:能實(shí)現(xiàn)小分度（一分度至八分度）大步距輸出。特別適用

29、于要求在一個(gè)周期內(nèi)停歇次數(shù)較少的場(chǎng)合，如各種紙盒模切機(jī)，果奶果凍灌裝成型機(jī)等。 （7）重負(fù)載專用型凸輪分度機(jī)構(gòu)（MRY）:能實(shí)現(xiàn)多分度（4分度至200分度）分。特別適用于要求重負(fù)載的場(chǎng)合，如各類玻璃機(jī)械、電光源設(shè)備等,4）它主要分弧面凸輪和平面凸輪，原理不同 1、弧面凸輪 弧面凸輪分度器是輸入軸上的弧面共軛凸輪與輸出軸上的分度輪無間隙垂直嚙合的傳動(dòng)裝置。弧面凸輪輪廓面的曲線段驅(qū)使分度輪轉(zhuǎn)位，直線段使分度輪靜止，并定位自鎖。通過該機(jī)構(gòu)將連續(xù)的輸入運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為間歇式的輸出運(yùn)動(dòng)。 2、平面凸輪 平面凸輪分度器是輸入軸上的平面共軛凸輪與輸出軸上的分度輪無間隙平行嚙合的傳動(dòng)裝置。平面凸輪輪廓面的曲線段驅(qū)使

30、分度輪轉(zhuǎn)位，直線段使分度輪靜止，并定位自鎖。通過該機(jī)構(gòu)將連續(xù)的輸入運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為間歇式的輸出運(yùn)動(dòng)。 3、圓柱（筒形）凸輪分割器：重負(fù)載專用平臺(tái)面式圓柱凸輪分割器，電光源設(shè)備專用框架式凸輪分度機(jī)構(gòu),各種特形、端面凸輪示意圖,二、凸輪分割器選型,1）凸輪分割器型號(hào)是根據(jù)圓盤的負(fù)載與驅(qū)動(dòng)扭力來確定的，負(fù)載越重，或者是扭力越大相應(yīng)的選擇的型號(hào)就越大。 2） 機(jī)器安裝位置和運(yùn)動(dòng)方式首先就要考慮好，機(jī)器的安裝位置和螺絲孔都要確定好， 3） 確定需要的傳動(dòng)工位數(shù)，工位是機(jī)械性固定不可以變更的。 4） 確定圓盤承受的沖擊力等，要保證凸輪分割器不受到大的沖擊力。沖擊力較大，可以在下面加平衡支撐點(diǎn)，以減少?zèng)_壓力對(duì)分割

31、器造成的不必要傷害。如果作用力太大會(huì)容易損傷分割器機(jī)械性能，減小分割器的壽命。 已知間歇凸輪分割器型號(hào)后，在如何選擇馬達(dá)型號(hào)及減速比？ 通過凸輪間歇分割器入力軸（電機(jī)提供的輸入力）的轉(zhuǎn)速（n1 )和 出力軸的轉(zhuǎn)速(n2) ， 即可知減速機(jī)速比，i=n1/n2,涉及到的公式及實(shí)例,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,例：m=10Kg r=1m 則J=10Kgm2,例：m=10Kg r=1m 則J=5Kgm2,圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)慣量公式,旋轉(zhuǎn)軸,圓盤質(zhì)量m（Kg,r 旋轉(zhuǎn)半徑（m,T表示轉(zhuǎn)矩，單位 Nm F表示力，單位N r表示旋轉(zhuǎn)半徑，單位m J轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，單位Kgm2 角加速度，單位rad/s2,轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式,凸輪分割器選型實(shí)例,

32、已知條件 分割器定位等份N=6 輸入軸轉(zhuǎn)速n=50rpm 回轉(zhuǎn)時(shí)間與定位時(shí)間比k=1：2 凸輪曲線：變形正弦曲線Vm=1.76（曲線特性速度） Am=5.53 （曲線角加速度）Qm=0.99（入力扭矩系數(shù)） 轉(zhuǎn)盤的質(zhì)量m1=10Kg 工位的質(zhì)量m2=0.5Kg 工件的質(zhì)量m3=0.1Kg,300,200,分割器,圓盤m1,工位m2,凸輪分割器選型實(shí)例,計(jì)算驅(qū)動(dòng)角（回轉(zhuǎn)角） 已知時(shí)間為1：2（回轉(zhuǎn)時(shí)間：定位時(shí)間） 驅(qū)動(dòng)角為,300,200,分割器,圓盤m1,工位m2,凸輪分割器選型實(shí)例,計(jì)算負(fù)載（Tt） 負(fù)載包括：慣性扭矩Ti+摩擦扭矩Tf+做功扭矩Tw 1：慣性扭矩的計(jì)算 圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量I1（

33、圓盤質(zhì)量m1=10Kg） 工位的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量I2（工位質(zhì)量m2=0.5Kg） 工件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量I3（工件質(zhì)量m3=0.1Kg,300mm,200mm,分割器,圓盤m1,工位m2,總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量I=I1+I2+I3,計(jì)算負(fù)載（Tt） 負(fù)載包括：慣性扭矩Ti+摩擦扭矩Tf+做功扭矩Tw 1：慣性扭矩的計(jì)算 輸出軸最大角加速度的計(jì)算 慣性扭矩Ti,凸輪分割器選型實(shí)例,計(jì)算負(fù)載（Tt） 負(fù)載包括：慣性扭矩Ti+摩擦扭矩Tf+做功扭矩Tw 2：摩擦扭矩的計(jì)算 u摩擦系數(shù) m正壓質(zhì)量 R摩擦處的旋轉(zhuǎn)半徑 摩擦力矩可大可小，與實(shí)際設(shè)計(jì)有很大關(guān)系，特別是摩擦處的正壓力未必等于上部自重 此例中摩擦扭矩為0,300mm,2

34、00mm,分割器,圓盤m1,工位m2,凸輪分割器選型實(shí)例,計(jì)算負(fù)載（Tt） 負(fù)載包括：慣性扭矩Ti+摩擦扭矩Tf+做功扭矩Tw 3：做功扭矩的計(jì)算 做功表示是否圓盤還帶有別的負(fù)載 此例中沒有帶有負(fù)載所以為0 一般該項(xiàng)為0 經(jīng)過計(jì)算最終負(fù)載Tt為,300mm,200mm,分割器,圓盤m1,工位m2,實(shí)際負(fù)載與計(jì)算負(fù)載的關(guān)系 實(shí)際負(fù)載（選型負(fù)載Te）必須比計(jì)算負(fù)載大，一般要乘以一個(gè)大于1的安全系數(shù)。 取安全系數(shù)為fc=1.5,凸輪分割器選型實(shí)例,輸入軸扭矩Tc 已知Qm=0.99 啟動(dòng)力矩Tca為0,300mm,200mm,分割器,圓盤m1,工位m2,凸輪分割器選型實(shí)例,功率計(jì)算（P,300mm,

35、200mm,分割器,圓盤m1,工位m2,假設(shè)效率為60% 則功率為113.85/0.6=190W,在正常運(yùn)行中所需功率為其一半,凸輪分割器選型實(shí)例,選型 原則：在轉(zhuǎn)速n下，分割器的輸出軸扭矩高于Te=4.48即可 根據(jù)轉(zhuǎn)速n，并查參數(shù)表可知最小可用60mm的分割器 根據(jù)安裝尺寸需求可以向上選型如70DF 80DF 100DF等,300mm,200mm,分割器,圓盤m1,工位m2,六:同步輪、帶,一 同步輪的分類,常用的同步輪,可分為AT5、AT10、T5、XH、H、L、XL、3M、5M、8M、S5M、S8M等開口、接駁同步帶。廣泛應(yīng)用于各種行業(yè)，如陶瓷、食品、石材、煙草、木工、印刷、紡織包裝等

36、,同步帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn) (1)工作時(shí)無滑動(dòng)，有準(zhǔn)確的傳動(dòng)比 (2)傳動(dòng)效率高，節(jié)能效果好 (3)傳動(dòng)比范圍大，結(jié)構(gòu)緊湊 (4)維護(hù)保養(yǎng)方便，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低 (5)惡劣環(huán)境條件下仍能正常工作,1) 確定設(shè)計(jì)時(shí)的必要條件。 1.機(jī)械種類 2.傳動(dòng)動(dòng)力 3.負(fù)載變動(dòng)程度 4.1日工作時(shí)間 5.小帶輪的轉(zhuǎn)速 6.旋轉(zhuǎn)比(大帶輪齒數(shù)/小帶輪齒數(shù)) 7.暫定軸間距 8.帶輪直徑極限 9.其他使用條件,二 同步輪的選型計(jì)算,2 ) 計(jì)算設(shè)計(jì)動(dòng)力,設(shè)計(jì)動(dòng)力（Pd）=傳動(dòng)動(dòng)力（Pt) X 過負(fù)載系數(shù)（Ks） 請(qǐng)根據(jù)原動(dòng)機(jī)額定動(dòng)力計(jì)算傳動(dòng)動(dòng)力（Pt），原本根據(jù)施加在皮帶上的實(shí)際負(fù)載進(jìn)行計(jì)算較為理想。 過負(fù)載系數(shù)（Ks)=

37、ko+Kr+Ki Ko : 負(fù)載補(bǔ)償系數(shù) Kr ： 旋轉(zhuǎn)比補(bǔ)償系數(shù) Ki : 惰輪補(bǔ)償系數(shù),旋轉(zhuǎn)比補(bǔ)償系數(shù) （ Kr,惰輪補(bǔ)償系數(shù) （ Ki,1）齒數(shù) 齒數(shù)是同步帶輪重要參數(shù)， 同步帶輪節(jié)圓直徑齒數(shù)齒距/ 2） 材質(zhì)及表面處理 同步帶輪常用材質(zhì)為鋁合金及45鋼，表面處理分別為 鋁輪：本色氧化 黑色氧化 ；鋼輪：四氧化三鐵保護(hù)膜 無電解鍍鎳,3） 通過簡(jiǎn)易的表暫定皮帶種類 同步帶輪齒形可以分為英制（普通扭矩）MXL、XL、L、H以及公制 （高扭矩）S2M、S3M、S4M、S5M、S8M和（普通扭矩)T5、T10 齒形的選擇可以參照下表,4） 確定大小帶輪的齒數(shù)、皮帶長(zhǎng)度、軸間距,根據(jù)暫定軸間距

38、(Ca) 和大帶輪節(jié)圓直徑（Dp）,小帶輪節(jié)圓直徑（Dp) 確定大致皮帶周長(zhǎng)（Lpa) 單位 ：mm,從產(chǎn)品目錄上選擇最接近大致皮帶周長(zhǎng) (Lpa) 的皮帶周長(zhǎng) (Lp) , 然后根據(jù)以下公式計(jì)算正確的軸間距,C : 軸間距 Lp :皮帶周長(zhǎng),5） 確定皮帶寬度,根據(jù)以下公式計(jì)算大致皮帶寬度（Bwa： mm) ,然后選擇最接近大致皮帶寬度的正確皮帶寬,Pd : 設(shè)計(jì)動(dòng)力 (Kw) Ps : 基準(zhǔn)傳動(dòng)容量 Km : 嚙合補(bǔ)償系數(shù) Wp : 基準(zhǔn)皮帶寬度,嚙合齒數(shù) ： Zd ： 小帶輪齒數(shù) Dp : 大帶輪節(jié)圓直徑（mm) C : 軸間距（mm) : 接觸角度（） dp : 小帶輪節(jié)圓直徑,6）請(qǐng)

39、確認(rèn)設(shè)計(jì)動(dòng)力（Pd）是否滿足以下公式，（該公式不成立時(shí)，再選擇大一號(hào)的皮帶寬度） Pd Ps * Km * Kb,Pd : 設(shè)計(jì)動(dòng)力 (Kw) Ps : 基準(zhǔn)傳動(dòng)容量 Km : 嚙合補(bǔ)償系數(shù) Kb : 寬度補(bǔ)償系數(shù),三 同步帶的安裝方法 安裝同步帶時(shí)，如果兩同步帶輪的中心距可以移動(dòng)，必須先將同步帶輪的中心距縮短，裝好同步帶后，再使中心距復(fù)位。若有張緊輪時(shí)，先把張緊輪放松，然后裝上同步帶，再裝上張緊輪。 往同步帶輪上裝同步帶時(shí)，切記不要用力過猛，或用螺絲刀硬撬同步帶，以防止同步帶中的抗拉層產(chǎn)生外觀覺察不到的折斷現(xiàn)象。設(shè)計(jì)同步帶輪時(shí)，最好選用兩軸能互相移近的結(jié)構(gòu)，若結(jié)構(gòu)上不允許時(shí)，則最好把同步帶與

40、同步帶輪一起裝到相應(yīng)的軸上。 控制適當(dāng)?shù)某鯊埦o力。 同步帶傳動(dòng)中，兩帶輪軸線的平行度要求比較高，否則同步帶在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生跑偏，甚至跳出帶輪。軸線不平行遠(yuǎn)將引起壓力不均勻，使同步帶齒早期磨損。 支撐同步帶輪的機(jī)架，必須有足夠的剛度，否則同步帶輪在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)就會(huì)造成兩軸線的不平行,7） 確認(rèn)軸間的調(diào)整量 是否大于表內(nèi)數(shù)值,四 同步帶輪問題總匯,七: 軸承選型,一 滾動(dòng)軸承的類型與特點(diǎn) 滾動(dòng)軸承通常有套圈、滾動(dòng)體及保持架構(gòu)成，按其承受載荷的方向可分為向心軸承和推力軸承。另外還可以按滾動(dòng)體的種類，分為球軸承和滾子軸承，并根據(jù)其形狀和特定用途進(jìn)行分類,類型與特點(diǎn) 滾動(dòng)軸承與滑動(dòng)軸承相比較，具有以下特點(diǎn)： 1

41、）啟動(dòng)摩擦小，并且與動(dòng)摩擦之差也小。 2）由于在國(guó)際上已實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化，所以具有互換性，可互換使用； 3) 簡(jiǎn)化了軸承外圍的結(jié)構(gòu)，便于保養(yǎng)、檢查。 4） 一般可以同時(shí)承受徑向載荷和軸向載荷。 5） 比較易于在高、低溫工況下使用。 詳細(xì)資料參考 NSK軸承 資料庫(kù),八: 齒輪齒條,二、 齒輪一般分為三類，分別是平行軸、相交軸及交錯(cuò)軸齒輪,齒輪的種類繁多，其分類方法最通常的是根據(jù)齒輪軸性。一般分為平行軸、相交軸及交錯(cuò)軸三種類型。平行軸齒輪包括正齒輪、斜齒輪、內(nèi)齒輪、齒條及斜齒條等。相交軸齒輪有直齒錐齒輪、弧齒錐齒輪、零度齒錐齒輪等。交錯(cuò)軸齒輪有交錯(cuò)軸斜齒齒輪、蝸桿蝸輪、準(zhǔn)雙曲面齒輪等,一、什么

42、是齒輪,齒輪是能互相嚙合的有齒的機(jī)械零件。它在機(jī)械傳動(dòng)及整個(gè)機(jī)械領(lǐng)域中的應(yīng)用極其廣泛,右表中所列出的效率為傳動(dòng)效率，不包括軸承及攪拌潤(rùn)滑等的損失。平行軸及相交軸的齒輪副的嚙合，基本上是滾動(dòng)，相對(duì)的滑動(dòng)非常微小，所以效率高。交錯(cuò)軸斜齒輪及蝸桿蝸輪等交錯(cuò)軸齒輪副，因?yàn)槭峭ㄟ^相對(duì)滑動(dòng)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)以達(dá)到動(dòng)力傳動(dòng)，所以摩擦的影響非常大，與其他齒輪相比傳動(dòng)效率下降。齒輪的效率是齒輪在正常裝配狀況下的傳動(dòng)效率。如果出現(xiàn)安裝不正確的情況，特別是錐齒輪裝配距離不正確而導(dǎo)致同錐交點(diǎn)有誤差時(shí)，其效率會(huì)顯著下降,三、常用的齒輪分類,表示輪齒的大小的術(shù)語(yǔ)是模數(shù),m1、m3、m8被稱為模數(shù)1、模數(shù)3、模數(shù)8。 模數(shù)是全世界通

43、用的稱呼，使用符號(hào)m（模數(shù)）和數(shù)字（毫米來表示輪齒的大小，數(shù)字越大，輪齒也越大。 另外，在使用英制單位的國(guó)家（比如美國(guó)），使用符號(hào)（徑節(jié)）及數(shù)字（分度圓直徑為1英吋時(shí)的齒輪的輪齒數(shù)）來表示輪齒的大小。比如：DP24、DP8，等等。還有使用符號(hào)（周節(jié)）和數(shù)字（毫米）來表示輪齒大小的比較特殊的稱呼方法。比如CP5、CP10、 模數(shù)乘以圓周率即可得到齒距（p）。齒距是相鄰兩齒間的長(zhǎng)度,用公式表示就是,模數(shù)（m）、壓力角（）再加上齒數(shù)（z）是齒輪的三大基本參數(shù)，以此參數(shù)為基礎(chǔ)計(jì)算齒輪各部位尺寸,四、齒輪的重要參數(shù),壓力角,壓力角是決定齒輪齒形的參數(shù)。即輪齒齒面的傾斜度。壓力角（）一般采用20。以前，壓

44、力角為14.5的齒輪曾經(jīng)很普及,壓力角是在齒面的一點(diǎn)（一般是指節(jié)點(diǎn)）上，半徑線與齒形的切線間所成之角度。如圖所示，為壓力角。因?yàn)?，所以也是壓力角,A齒與B齒的嚙合狀態(tài)從節(jié)點(diǎn)看上去時(shí)： A齒在節(jié)點(diǎn)上推動(dòng)B點(diǎn)。這個(gè)時(shí)候的推動(dòng)力作用在A齒及B齒的共同法線上。也就是說，共同法線是力的作用方向，亦是承受壓力的方向，則為壓力角,齒高與齒厚,輪齒的高度由模數(shù)（m）來決定,全齒高 h=2.25m（=齒根高+齒頂高） 齒頂高（ha）是從齒頂?shù)椒侄染€的高度。ha=1m。 齒根高（hf）是從齒根到分度線的高度。hf=1.25m。 齒厚 （s）的基準(zhǔn)是齒距的一半。s=m/2,壓力角,齒輪的直徑,決定齒輪大小的參數(shù)是

45、齒輪的分度圓直徑（d）。以分度圓為基準(zhǔn)，才能定出齒距、齒厚、齒高、齒頂高、齒根高,分度圓直徑 d=zm 齒頂圓直徑 da=d+2m 齒根圓直徑 df=d-2.5m 分度圓在實(shí)際的齒輪中是無法直接看到的，因?yàn)榉侄葓A是為了決定齒輪的大小而假設(shè)的圓,中心距與齒隙,一對(duì)齒輪的分度圓相切嚙合時(shí)，中心距是兩個(gè)分度圓直徑的和的一半,中心距 a=（d1+d2）/2,在齒輪的嚙合中，要想得到圓滑的嚙合效果，齒隙是個(gè)重要的因素。齒隙是一對(duì)齒輪嚙合時(shí)齒面間的空隙。 齒輪的齒高方向也有空隙。這個(gè)空隙被稱為頂隙（Clearance)。頂隙(c)是齒輪的齒根高與相配齒輪的齒頂高之差。 頂隙 c=1.25m-1m=0.25m,五、具有代表性的齒輪材料,45鋼