機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、上，并將電機(jī)上，并將電機(jī)2安裝在偏心套安裝在偏心套1(或偏或偏12341233 4 5 6 712345678rghghrhrgzzigrhgzrz0rrghghhrgzzi0grggrhgzzzzz1rggghhgzzzi0grghhrhrgzzi0rgrrghrzzzzz1grrrhhrzzzi200rz202gz101hgi100hri最大回差減速比機(jī)型（指柔輪內(nèi)徑，單位為mm)單級(jí)、臥式安裝通用諧波減器1cp2ctacpkp 1actkt21cfdfrtkfac/21許ff1c 絲杠側(cè)螺母a 螺母b調(diào)整墊片預(yù)拉方向預(yù)拉方向預(yù)緊方向墊片預(yù)緊方向絲杠側(cè)螺母?jìng)?cè)絲杠側(cè)螺母?jìng)?cè)承載滾珠間隔鋼球?qū)С?/p>

2、導(dǎo)程+導(dǎo)程絲杠側(cè)螺母?jìng)?cè)預(yù)拉方向預(yù)拉方向aaf3/2aaf)(sin2 . 131mdqaaadqsin/10zfqazaofaf3/2aoaokf3/2aakf3/2bbkfbaoaoaafabafffafbf0b3/23/23/2aoaoakfkfkf3/23/22aoaffaoaoafff38aoaoaaao21推力軸承分別裝在滾珠絲杠的兩端并施加預(yù)緊。推力軸承分別裝在滾珠絲杠的兩端并施加預(yù)緊。1軸向剛度較高；軸向剛度較高；2預(yù)拉伸安裝時(shí)，須加載荷較大，軸承壽命比方案預(yù)拉伸安裝時(shí)，須加載荷較大，軸承壽命比方案 2低；低；3適宜中速、精度高，并可用雙推適宜中速、精度高，并可用雙推單推組合。單

3、推組合。 推力軸承和深溝球軸承的組合裝在滾珠絲杠的兩端推力軸承和深溝球軸承的組合裝在滾珠絲杠的兩端并施加預(yù)緊。并施加預(yù)緊。1軸向剛度最高；軸向剛度最高；2預(yù)拉伸安裝時(shí)，須加載荷較小，軸承壽命較高預(yù)拉伸安裝時(shí)，須加載荷較小，軸承壽命較高3適宜高速、高剛度、高精度。適宜高速、高剛度、高精度。一端安裝深溝球軸承和推力軸承的組合，一端自一端安裝深溝球軸承和推力軸承的組合，一端自由。由。1軸向剛度低，與螺母位置有關(guān)；軸向剛度低，與螺母位置有關(guān)；2雙推端可預(yù)拉伸安裝；雙推端可預(yù)拉伸安裝；3適宜中小載荷與低速，更適宜垂直安裝，短適宜中小載荷與低速，更適宜垂直安裝，短絲杠。絲杠。 hlmahfcfkkkf f

4、khkakmffkhkak 41067. 1hmcalnfcmnhlcf aacc min/10rn 03. 0nfkkkfmahfc456038000 . 10 . 12 . 1nlnfchmca204221067. 11500010045601067. 144ac0dcrf22) (leifacrgpae206ai4744am1018. 2640459. 064di3/252792221093. 6)2 . 13/2(1018. 210206)(leifacr45 . 22 65sffmcrscfcrncrnnmax10960)2 . 132(0459. 092

5、7. 39910) (991022212ldfnccr10000max nncr0lcgjtpeapfl220214da4132djccj8 . 3)408112tan(102503800)tan(230dftmmgdtpedpfgjtpeapflc2492232934122212010752. 60459. 0103 .83)14. 3(8 . 3)106(160459. 01020614. 338001064 1642mplll5 .1310610752. 62 . 1320mmm1503. 02121l939. 0)408112tan()112tan()tan(tan231a)c)b)a

6、)b)c)1 234箭頭粗細(xì)表示受力大小矩形導(dǎo)軌 梯形導(dǎo)軌3hzs10l60nl2llslznhlkpcffffflawacthp3k)(50 kmk )(100 kmk 3/106 . 358hrcfh滾道實(shí)際硬度hfcftfafwftfcfcfafwfwfnbkkk22kbn2.4.3、數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)1、主傳動(dòng)及變速主傳動(dòng)及變速 現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)廣泛采用無級(jí)變速傳動(dòng)，用交現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)廣泛采用無級(jí)變速傳動(dòng)，用交流調(diào)速電機(jī)或直流調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，能方便地實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速，流調(diào)速電機(jī)或直流調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，能方便地實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速，且傳動(dòng)鏈短、傳動(dòng)件少。根據(jù)數(shù)控機(jī)床的類型

7、與大小，其主且傳動(dòng)鏈短、傳動(dòng)件少。根據(jù)數(shù)控機(jī)床的類型與大小，其主傳動(dòng)主要有以下三種形式傳動(dòng)主要有以下三種形式 帶有變速齒輪的主傳動(dòng)帶有變速齒輪的主傳動(dòng) 通過帶傳動(dòng)的主傳動(dòng)通過帶傳動(dòng)的主傳動(dòng) 由主軸電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的主傳動(dòng)由主軸電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的主傳動(dòng)2、主軸部件主軸部件 主軸部件是機(jī)床的重要部件之一，其精度、抗振性和主軸部件是機(jī)床的重要部件之一，其精度、抗振性和熱變形對(duì)加工質(zhì)量有直接影響。特別是數(shù)控機(jī)床在加工過程熱變形對(duì)加工質(zhì)量有直接影響。特別是數(shù)控機(jī)床在加工過程中不進(jìn)行人工調(diào)整，這些影響就更為嚴(yán)重。數(shù)控機(jī)床主軸部中不進(jìn)行人工調(diào)整，這些影響就更為嚴(yán)重。數(shù)控機(jī)床主軸部件在結(jié)構(gòu)上要解決好主軸的支承、主軸內(nèi)

8、刀具自動(dòng)裝夾、主件在結(jié)構(gòu)上要解決好主軸的支承、主軸內(nèi)刀具自動(dòng)裝夾、主軸的定向停止等問題。軸的定向停止等問題。2）電主軸的軸承）電主軸的軸承 目前電主軸采用的軸承主要有陶瓷球軸承、流體靜壓軸承和磁懸浮軸目前電主軸采用的軸承主要有陶瓷球軸承、流體靜壓軸承和磁懸浮軸承。承。3）電主軸的冷卻）電主軸的冷卻 采取強(qiáng)制循環(huán)油冷卻的方式對(duì)電主軸的定子及主軸軸承進(jìn)行冷卻，即采取強(qiáng)制循環(huán)油冷卻的方式對(duì)電主軸的定子及主軸軸承進(jìn)行冷卻，即將經(jīng)過油冷卻裝置的冷卻油強(qiáng)制性地在主軸定子外和主軸軸承外循環(huán)，帶將經(jīng)過油冷卻裝置的冷卻油強(qiáng)制性地在主軸定子外和主軸軸承外循環(huán)，帶走主軸高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱量。走主軸高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱量。

9、4）電主軸的驅(qū)動(dòng)）電主軸的驅(qū)動(dòng) 當(dāng)前，電主軸的電動(dòng)機(jī)均采用交流異步感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，由于是用在高速當(dāng)前，電主軸的電動(dòng)機(jī)均采用交流異步感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，由于是用在高速加工機(jī)床上，啟動(dòng)時(shí)要從靜止迅速升速至每分鐘數(shù)萬轉(zhuǎn)乃至數(shù)十萬轉(zhuǎn)，啟加工機(jī)床上，啟動(dòng)時(shí)要從靜止迅速升速至每分鐘數(shù)萬轉(zhuǎn)乃至數(shù)十萬轉(zhuǎn)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，因而啟動(dòng)電流要超出普通電機(jī)額定電流動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，因而啟動(dòng)電流要超出普通電機(jī)額定電流57倍。其驅(qū)動(dòng)方式倍。其驅(qū)動(dòng)方式有變頻器驅(qū)動(dòng)和矢量控制驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)兩種。有變頻器驅(qū)動(dòng)和矢量控制驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)兩種。5）電主軸的基本參數(shù)）電主軸的基本參數(shù) 電主軸的基本參數(shù)包括：套筒直徑、最高轉(zhuǎn)速、輸出功率、轉(zhuǎn)矩和電主軸的基本參數(shù)包括：套筒

10、直徑、最高轉(zhuǎn)速、輸出功率、轉(zhuǎn)矩和刀具接口等，其中套筒直徑為電主軸的主要參數(shù)。刀具接口等，其中套筒直徑為電主軸的主要參數(shù)。分類及特點(diǎn)：分類及特點(diǎn)：直線電動(dòng)機(jī)按原理分為直流直線電動(dòng)機(jī)、交直線電動(dòng)機(jī)按原理分為直流直線電動(dòng)機(jī)、交流直線異步電動(dòng)機(jī)、直線步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和交流直線同步電動(dòng)機(jī)。流直線異步電動(dòng)機(jī)、直線步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和交流直線同步電動(dòng)機(jī)。以前以前 3種應(yīng)用較多。種應(yīng)用較多。 1、直流直線電動(dòng)機(jī)、直流直線電動(dòng)機(jī) 直流供電的直線電動(dòng)機(jī)。由一套磁極和一組繞組構(gòu)成。直流供電的直線電動(dòng)機(jī)。由一套磁極和一組繞組構(gòu)成。繞組中的電流有的通過電刷和換向片結(jié)構(gòu)引入，稱刷型；有繞組中的電流有的通過電刷和換向片結(jié)構(gòu)引入，稱刷型；

11、有的不經(jīng)換向器和電刷，直接用導(dǎo)線引入，稱無刷型。直流直的不經(jīng)換向器和電刷，直接用導(dǎo)線引入，稱無刷型。直流直線電動(dòng)機(jī)從結(jié)構(gòu)上還可分為動(dòng)極式和動(dòng)圈式兩種。直流直線線電動(dòng)機(jī)從結(jié)構(gòu)上還可分為動(dòng)極式和動(dòng)圈式兩種。直流直線電動(dòng)機(jī)由于推力與電樞電流成正比，速度與電樞電壓成正比，電動(dòng)機(jī)由于推力與電樞電流成正比，速度與電樞電壓成正比，故具有良好的線性控制特性，它與閉環(huán)控制系統(tǒng)配合，可以故具有良好的線性控制特性，它與閉環(huán)控制系統(tǒng)配合，可以進(jìn)行精密的調(diào)節(jié)和控制，適用于自動(dòng)控制系統(tǒng)，例如計(jì)算機(jī)進(jìn)行精密的調(diào)節(jié)和控制，適用于自動(dòng)控制系統(tǒng)，例如計(jì)算機(jī)磁盤驅(qū)動(dòng)器的磁頭定位系統(tǒng)。磁盤驅(qū)動(dòng)器的磁頭定位系統(tǒng)。2、交流直線異步電動(dòng)機(jī)

12、、交流直線異步電動(dòng)機(jī) 由旋轉(zhuǎn)式異步電動(dòng)機(jī)演變而來。其工作原理和旋轉(zhuǎn)式異由旋轉(zhuǎn)式異步電動(dòng)機(jī)演變而來。其工作原理和旋轉(zhuǎn)式異步電動(dòng)機(jī)相同。主要由原邊和副邊兩部分組成，嵌有線圈的步電動(dòng)機(jī)相同。主要由原邊和副邊兩部分組成，嵌有線圈的部分為原邊。當(dāng)多相繞組中通入電流后，電機(jī)氣隙中就產(chǎn)生部分為原邊。當(dāng)多相繞組中通入電流后，電機(jī)氣隙中就產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)行波，切割副邊的導(dǎo)體而感生電流。此電流與磁場(chǎng)一個(gè)磁場(chǎng)行波，切割副邊的導(dǎo)體而感生電流。此電流與磁場(chǎng)作用產(chǎn)生電磁力使原邊和副邊發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。直線異步電動(dòng)作用產(chǎn)生電磁力使原邊和副邊發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。直線異步電動(dòng)機(jī)可以做成原邊固定、副邊可動(dòng)的短副邊型和副邊固定、原機(jī)可以做成原邊

13、固定、副邊可動(dòng)的短副邊型和副邊固定、原邊可動(dòng)的短原邊型兩種結(jié)構(gòu)。短原邊型所用線圈數(shù)量少，比邊可動(dòng)的短原邊型兩種結(jié)構(gòu)。短原邊型所用線圈數(shù)量少，比較經(jīng)濟(jì)較經(jīng)濟(jì),應(yīng)用較多應(yīng)用較多;短副邊型常用于金屬物體的投射。直線異短副邊型常用于金屬物體的投射。直線異步電動(dòng)機(jī)常在工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中作為操作桿的動(dòng)力，用它操步電動(dòng)機(jī)常在工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中作為操作桿的動(dòng)力，用它操作自動(dòng)門窗、自動(dòng)開關(guān)和閥門以及各種機(jī)械手，也可用于電作自動(dòng)門窗、自動(dòng)開關(guān)和閥門以及各種機(jī)械手，也可用于電氣鐵路高速列車的牽引和魚雷發(fā)射等。氣鐵路高速列車的牽引和魚雷發(fā)射等。3、直線步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、直線步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 作直線步進(jìn)運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)。按其電磁推力產(chǎn)生的

14、原理可以分作直線步進(jìn)運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)。按其電磁推力產(chǎn)生的原理可以分為反應(yīng)式和永磁感應(yīng)子式兩大類。為反應(yīng)式和永磁感應(yīng)子式兩大類。反應(yīng)式直線步進(jìn)電動(dòng)機(jī)：其定子是一條開有均勻齒槽反應(yīng)式直線步進(jìn)電動(dòng)機(jī)：其定子是一條開有均勻齒槽的導(dǎo)軌的導(dǎo)軌,動(dòng)子是一個(gè)繞有三相繞組的動(dòng)子是一個(gè)繞有三相繞組的e形鐵心。每個(gè)鐵心柱上形鐵心。每個(gè)鐵心柱上都開有和定子齒距相等的齒槽，且各相鐵心柱上的齒槽相對(duì)都開有和定子齒距相等的齒槽，且各相鐵心柱上的齒槽相對(duì)于定子齒槽依次錯(cuò)開于定子齒槽依次錯(cuò)開13齒距。如果輸入三相繞組電脈沖的齒距。如果輸入三相繞組電脈沖的順序依次為順序依次為 abca，則動(dòng)子就會(huì)向左作步進(jìn)運(yùn)動(dòng)。如，則動(dòng)子就會(huì)向左作

15、步進(jìn)運(yùn)動(dòng)。如果通電順序改為果通電順序改為acba，則動(dòng)子就向右作步進(jìn)運(yùn)動(dòng)。，則動(dòng)子就向右作步進(jìn)運(yùn)動(dòng)。在結(jié)構(gòu)上也可以把在結(jié)構(gòu)上也可以把 e形鐵心固定，讓齒條作為動(dòng)子。齒條的形鐵心固定，讓齒條作為動(dòng)子。齒條的運(yùn)動(dòng)將與上述運(yùn)動(dòng)方向相反。運(yùn)動(dòng)將與上述運(yùn)動(dòng)方向相反。 永磁感應(yīng)子式直線步進(jìn)電動(dòng)機(jī)：定子由軟鐵材永磁感應(yīng)子式直線步進(jìn)電動(dòng)機(jī)：定子由軟鐵材料制成，上面銑有均勻間隔的齒槽；動(dòng)子由永久磁鐵加料制成，上面銑有均勻間隔的齒槽；動(dòng)子由永久磁鐵加上兩個(gè)帶齒的電磁鐵組成。兩個(gè)電磁鐵上的齒相互錯(cuò)開上兩個(gè)帶齒的電磁鐵組成。兩個(gè)電磁鐵上的齒相互錯(cuò)開一定距離。在電磁鐵線圈不通電時(shí)，動(dòng)子位置由永久磁一定距離。在電磁鐵線圈

16、不通電時(shí)，動(dòng)子位置由永久磁鐵決定。而在兩個(gè)電磁鐵按一定順序輪流通電時(shí)，將使鐵決定。而在兩個(gè)電磁鐵按一定順序輪流通電時(shí)，將使動(dòng)子以一定齒距作步進(jìn)運(yùn)動(dòng)。如果對(duì)兩個(gè)電磁鐵不是輪動(dòng)子以一定齒距作步進(jìn)運(yùn)動(dòng)。如果對(duì)兩個(gè)電磁鐵不是輪流通電，而是使其中的電流一個(gè)按正弦變化，一個(gè)按余流通電，而是使其中的電流一個(gè)按正弦變化，一個(gè)按余弦變化弦變化,則可使動(dòng)子運(yùn)動(dòng)平滑則可使動(dòng)子運(yùn)動(dòng)平滑,步距很小。其步距（位置）步距很小。其步距（位置）分辨率可以達(dá)到分辨率可以達(dá)到0.01mm以下。在要求高精度定位的以下。在要求高精度定位的場(chǎng)合，例如繪圖儀、磁頭定位機(jī)構(gòu)、激光定位器和數(shù)控場(chǎng)合，例如繪圖儀、磁頭定位機(jī)構(gòu)、激光定位器和數(shù)控系

17、統(tǒng)中得到較多的應(yīng)用。系統(tǒng)中得到較多的應(yīng)用。直線電機(jī)的應(yīng)用：直線電機(jī)的應(yīng)用： 1、應(yīng)用于自動(dòng)控制系統(tǒng)，這類應(yīng)用場(chǎng)合比較多；、應(yīng)用于自動(dòng)控制系統(tǒng)，這類應(yīng)用場(chǎng)合比較多； 2、作為長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)電機(jī)；、作為長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)電機(jī)； 3、應(yīng)用在需要短時(shí)間、短距離內(nèi)提供巨大的直線運(yùn)動(dòng)能的裝置中。、應(yīng)用在需要短時(shí)間、短距離內(nèi)提供巨大的直線運(yùn)動(dòng)能的裝置中。高速磁懸浮列車磁懸浮列車是直線電機(jī)實(shí)際應(yīng)用的最典型的例子，目前，高速磁懸浮列車磁懸浮列車是直線電機(jī)實(shí)際應(yīng)用的最典型的例子，目前，美、英、日、法、德、加拿大等國(guó)都在研制直線懸浮列車，其中日本進(jìn)美、英、日、法、德、加拿大等國(guó)都在研制直線懸浮列車，其中日本進(jìn)展

18、最快。直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電梯世界上第一臺(tái)使用直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電梯是展最快。直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電梯世界上第一臺(tái)使用直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電梯是1990年年4月安裝于日本東京都關(guān)島區(qū)萬世大樓，該電梯載重月安裝于日本東京都關(guān)島區(qū)萬世大樓，該電梯載重600kg，速度為速度為105m/min，提升高度為，提升高度為 22.9m。如果建筑物的高度增至。如果建筑物的高度增至1000米左右，就必須使用無鋼絲繩電梯，這種電梯采用高溫超導(dǎo)技術(shù)米左右，就必須使用無鋼絲繩電梯，這種電梯采用高溫超導(dǎo)技術(shù)的直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)，線圈裝在井道中，轎廂外裝有高性能永磁材料，就如的直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)，線圈裝在井道中，轎廂外裝有高性能永磁材料，就如磁懸浮列車一樣，采用無線電波或光控技術(shù)控制。超高速電動(dòng)機(jī)在旋轉(zhuǎn)磁懸浮列車一樣，采用無線電波或光控