第六機械技術(shù)

1、例子：例子：模糊全自動洗衣機模糊全自動洗衣機單片機單片機MC6805R3對洗衣機的控制系統(tǒng)邏對洗衣機的控制系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)如下圖所示，這個系統(tǒng)中包括電源電輯結(jié)構(gòu)如下圖所示，這個系統(tǒng)中包括電源電路、洗衣機狀態(tài)檢測電路、顯示電路和輸出路、洗衣機狀態(tài)檢測電路、顯示電路和輸出控制電路。控制電路。一、一、模糊全自動洗衣機的控制軟件模糊全自動洗衣機的控制軟件在模糊洗衣機中，渾在模糊洗衣機中，渾濁度、布質(zhì)、布量等濁度、布質(zhì)、布量等都是通過對現(xiàn)行狀態(tài)都是通過對現(xiàn)行狀態(tài)的檢測，再通過模糊的檢測，再通過模糊推理得出的。另外，推理得出的。另外，水位、洗滌時間、水水位、洗滌時間、水流漂洗方式和脫水流漂洗方式和脫水時間也是

2、通過模糊推理得出的，如圖所示。時間也是通過模糊推理得出的，如圖所示。二、二、洗衣物理量的檢測洗衣物理量的檢測1、渾濁度的檢測、渾濁度的檢測渾濁度的檢測：渾濁度的檢測：采用采用紅外光電傳感器來檢紅外光電傳感器來檢測，利用紅外線在水測，利用紅外線在水中的透光和渾濁度關(guān)中的透光和渾濁度關(guān)系，通過模糊推理得系，通過模糊推理得出檢測結(jié)果，而這個出檢測結(jié)果，而這個 結(jié)果就可以用于控制推理。結(jié)果就可以用于控制推理。渾濁度檢測的結(jié)構(gòu)與安裝如圖所示。渾濁度檢測的結(jié)構(gòu)與安裝如圖所示。紅外發(fā)射管和紅外接收管分別安裝在排水管的兩側(cè)，紅外發(fā)射管和紅外接收管分別安裝在排水管的兩側(cè)，在紅外發(fā)射管中以恒定電流使紅外線以一定的

3、強度發(fā)在紅外發(fā)射管中以恒定電流使紅外線以一定的強度發(fā)射，紅外接收管中接收到的紅外線強度反映了水的渾射，紅外接收管中接收到的紅外線強度反映了水的渾濁程度。濁程度。2、布量和布質(zhì)的檢測、布量和布質(zhì)的檢測布量和布質(zhì)的檢測布量和布質(zhì)的檢測是在洗滌之前進行的，在水是在洗滌之前進行的，在水位一定的時候，布量和布質(zhì)的不同就會產(chǎn)生不位一定的時候，布量和布質(zhì)的不同就會產(chǎn)生不同的布阻抗。通過給定的水位，使主電動機同的布阻抗。通過給定的水位，使主電動機進行間斷旋轉(zhuǎn)，則進行間斷旋轉(zhuǎn)，則不同布阻抗就會使不同布阻抗就會使主電動機制動的性主電動機制動的性能不同，利用主電能不同，利用主電動機在不同布阻抗動機在不同布阻抗時的制

4、動特性，就時的制動特性，就可推斷出布質(zhì)和布可推斷出布質(zhì)和布量。如圖所示。量。如圖所示。3、水溫檢測、水溫檢測防止水溫太高損壞衣服。防止水溫太高損壞衣服。 機械系統(tǒng)中傳動部件和支承部件的總體布局、機構(gòu)選型、結(jié)構(gòu)設(shè)計； 傳動部件和支承部件的設(shè)計計算。 系統(tǒng)的機械系統(tǒng)系統(tǒng)的機械系統(tǒng)是由計算機信息網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)與控制的。是由計算機信息網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)與控制的。 與一般的機械系統(tǒng)相比，除要求具有較高與一般的機械系統(tǒng)相比，除要求具有較高的定位精度之外，還應(yīng)具有良好的動態(tài)響應(yīng)特的定位精度之外，還應(yīng)具有良好的動態(tài)響應(yīng)特性，就是說響應(yīng)要快、穩(wěn)定性要好。性，就是說響應(yīng)要快、穩(wěn)定性要好。 般由減速裝置、絲杠螺母副、蝸輪蝸桿副等各

5、種線性傳動部件以及連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)等非線性傳動部件、導(dǎo)向支承部件、旋轉(zhuǎn)支承部件、軸系及架體等機構(gòu)組成。 精度直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量，尤其是機電一體化產(chǎn)品，其技術(shù)性能、工藝水平和功能比普通的機械產(chǎn)品都有很大的提高，因此機電一體化機械系統(tǒng)的高精度是其首要的要求。 為確保機械系統(tǒng)的傳動精度和工作穩(wěn)定性，通為確保機械系統(tǒng)的傳動精度和工作穩(wěn)定性，通常對機電一體化系統(tǒng)提出以下要求：常對機電一體化系統(tǒng)提出以下要求： 即要求機械系統(tǒng)從接到指令到開始執(zhí)行指令指定的任務(wù)之間的時間間隔短，這樣控制系統(tǒng)才能及時根據(jù)機械系統(tǒng)的運行狀態(tài)信息，下達指令，使其準(zhǔn)確地完成任務(wù)。 要求機械系統(tǒng)的工作性能不受外界環(huán)境的影響，抗干擾能

6、力強。 要求機械系統(tǒng)具有較大的剛度，良好的耐磨、減摩性和可靠性，消震和低噪音，重量輕、體積小、壽命長。 本章將機電一體化機械系統(tǒng)分成機械傳動和支承部件兩大部分，分別介紹較典型的傳動部件、旋轉(zhuǎn)和導(dǎo)向支承部件等的總體布局、機構(gòu)選型、結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化等基本問題。 即梯形齒同步帶傳動。它主要用于中、小功率的同步帶傳動，如各種儀器、計算機、輕工機械中均采用這種同步帶傳動。 又稱HTD帶(High Torque Drive)或STPD帶傳動(Super Torque Positive Drive)。Pb節(jié)距 ht齒厚 hs帶厚 由于其齒形呈圓弧狀。在我國通稱為圓弧齒同步帶傳動。它主要用于重型機械的傳動中，如

7、運輸機械(飛機、汽車)、石油機械和機床、發(fā)電機等的傳動。 Pb節(jié)距 ht齒厚 hs帶厚 這是根據(jù)某種機器特殊需要而采用的特種規(guī)格同步帶傳動，如工業(yè)縫紉機用的、汽車發(fā)動機用的同步帶傳動。即為適應(yīng)特殊工作環(huán)境制造的同步帶。 同步帶主要參數(shù)是模數(shù)m(與齒輪相同)，根據(jù)不同的模數(shù)數(shù)值來確定帶的型號及結(jié)構(gòu)參數(shù)。 即同步帶的主要參數(shù)是帶齒節(jié)距，按節(jié)距大小不同，相應(yīng)帶、輪有不同的結(jié)構(gòu)尺寸。該種規(guī)格制度目前被列為國際標(biāo)準(zhǔn)。 節(jié)距制來源于英、美，其計量單位為英制或經(jīng)換算的公制單位。 DIN米制節(jié)距是德國同步帶傳動國家標(biāo)準(zhǔn)制定的規(guī)格制度。其主要參數(shù)為齒節(jié)距，但標(biāo)準(zhǔn)節(jié)距數(shù)值不同于ISO節(jié)距制，計量單位為公制。 隨著

8、人們對齒形應(yīng)力分布的解析，開發(fā)出了傳遞功率更大的圓弧齒（圖6-3b） a梯形齒 b圓弧齒 c近似漸開線齒 緊接著人們根據(jù)漸開線的展成運動，又開發(fā)出了與漸開線相近似的多圓弧齒形，使帶齒和帶輪能更好的嚙合（圖6-3c） a梯形齒 b圓弧齒 c近似漸開線齒 使得同步帶傳動嚙合性能和傳動性能得到進一步優(yōu)化，且傳動變得更平穩(wěn)、精確、噪音更小。 a梯形齒 b圓弧齒 c近似漸開線齒1工作時無滑動，有準(zhǔn)確的傳動比 同步帶傳動是一種嚙合傳動，雖然同步帶是彈性體，但由于其中承受負(fù)載的承載繩具有在拉力作用下不伸長的特性，故能保持帶節(jié)距不變，使帶與輪齒槽能正確嚙合，實現(xiàn)無滑差的同步傳動，獲得精確的傳動比。 2傳動效率

9、高，節(jié)能效果好 由于同步帶作無滑動的同步傳動，故有較高的傳動效率，一般可達0.98。它與三角帶傳動相比，有明顯的節(jié)能效果。 3傳動比范圍大，結(jié)構(gòu)緊湊 同步帶傳動的傳動比一般可達到l0左右，而且在大傳動比情況下，其結(jié)構(gòu)比三角帶傳動緊湊。因為同步帶傳動是嚙合傳動，其帶輪直徑比依靠摩擦力來傳遞動力的三角帶帶輪要小得多。 3傳動比范圍大，結(jié)構(gòu)緊湊 此外由于同步帶不需要大的張緊力，使帶輪軸和軸承的尺寸都可減小。所以與三角帶傳動相比，在同樣的傳動比下，同步帶傳動具有較緊湊的結(jié)構(gòu)。4維護保養(yǎng)方便，運轉(zhuǎn)費用低 由于同步帶中承載繩采用伸長率很小的玻璃纖維、鋼絲等材料制成，故在運轉(zhuǎn)過程中帶伸長很小，不需要像三角帶

10、、鏈傳動等需經(jīng)常調(diào)整張緊力。 此外，同步帶在運轉(zhuǎn)中也不需要任何潤滑，所以維護保養(yǎng)很方便，運轉(zhuǎn)費用比三角帶、鏈、齒輪要低得多。 5惡劣環(huán)境條件下仍能正常工作 對安裝時的中心距要求等方面極其嚴(yán)格，同時制造工藝復(fù)雜、制造成本高。 如圖所示，同步帶一般由承載繩、帶齒、帶背和包布層組成。 1帶背 2承載繩 3帶齒 4包布帶 工業(yè)用同步帶帶輪及截面形狀如圖6-6、圖6-7所示。 a)RPP同步帶b)梯形齒同步帶c)圓弧齒同步帶 d)梯形齒雙面同步帶e)圓弧齒雙面同步帶f)交錯雙面齒同步帶 同步帶傳動主要失效形式有： 原因是帶型號過小和小帶輪直徑過小等。 原因是同步帶傳遞的圓周力過大、帶與帶輪間的節(jié)距差值過

11、大、帶的初拉力過小等。 原因是帶齒與輪齒的嚙合干涉、帶的張緊力過大等。 帶和帶輪的制造安裝誤差引起的帶輪棱邊磨損、帶與帶輪的節(jié)距差值太大和嚙合齒數(shù)過少引起的帶齒剪切破壞、同步帶背的龜裂、承載繩抽出和包布層脫落等。 在正常的工作條件下，同步帶傳動的設(shè)計準(zhǔn)則是在不打滑的條件下，保證同步帶的抗拉強度。在灰塵雜質(zhì)較多的條件下，則應(yīng)保證帶齒的一定耐磨性。 設(shè)計同步帶傳動的已知為： Pm 需要傳遞的名義功率；n1、n2 主從動輪的轉(zhuǎn)速或傳動比；傳動部件的用途、工作環(huán)境和安裝位置等 設(shè)計計算的：(1) 確定帶的設(shè)計功率； (2) 選擇帶型和節(jié)距；(3) 確定帶輪齒數(shù)和節(jié)圓直徑； 設(shè)計計算的： (4) 確定同

12、步帶的節(jié)線長度、齒數(shù)及傳動中心距；(5) 校驗同步帶和小帶輪的嚙合齒數(shù)；(6) 確定實際所需同步帶寬度；(7) 帶的工作能力驗算 使伺服電動機的轉(zhuǎn)速與低速的滾珠絲杠裝置、齒輪齒條傳動裝置、蝸輪傳動裝置和轉(zhuǎn)速相匹配；減少外部轉(zhuǎn)動慣量折算到電機軸上的值；增大主動軸的轉(zhuǎn)矩；把電動機的實際位置與機床所需要的位置聯(lián)成一體等。 首先把傳動系統(tǒng)中的工作負(fù)載、慣性負(fù)載和摩擦負(fù)載綜合為系統(tǒng)的總負(fù)載。 若各種負(fù)載為非隨機性負(fù)載，將各負(fù)載的峰值取代數(shù)和。 若各種負(fù)載為隨機性負(fù)載，取各負(fù)載的均方根。 負(fù)載綜合時，要轉(zhuǎn)化到電機軸上，成為等效峰值綜合負(fù)載轉(zhuǎn)矩或等效均方根綜合負(fù)載轉(zhuǎn)矩。 使等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩最小或負(fù)載加速度最大的

13、總傳動比，即為最佳總傳動比。 齒輪系統(tǒng)的總傳動比確定后，根據(jù)對傳動鏈的技術(shù)要求，選擇傳動方案，使驅(qū)動部件和負(fù)載之間的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速達到合理匹配。 若總傳動比較大，需要確定傳動級數(shù)，并在各級之間分配傳動比。 單級傳動比增大使傳動系統(tǒng)簡化，但大齒輪的尺寸增大會使整個傳動系統(tǒng)的輪廓尺寸變大。 (1) 最小等效轉(zhuǎn)動慣量原則(2) 重量最輕原則 (3) 輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則 可按下述適當(dāng)分級，并在各級之間分配傳動比： 利用該原則所設(shè)計的齒輪傳動系統(tǒng)，換算到電機軸上的等效轉(zhuǎn)動慣量為最小。 設(shè)有一小功率電機驅(qū)動的二級齒輪減速系統(tǒng)，如圖所示。 JJ23i電動機1J4i12J JJ23i電動機1J4i12J設(shè)其總

14、傳動比為1 2ii i 若先假設(shè)各主動小齒輪具有相同的轉(zhuǎn)動慣量，各齒輪均近似看成實心圓柱體。234122 211 2meJJJJJii i 齒寬 B、比重 ，其轉(zhuǎn)動慣量為 ，如不計軸和軸承的轉(zhuǎn)動慣量，則根據(jù)系統(tǒng)動能不變的原則。等效到電機軸上的等效轉(zhuǎn)動慣量為： 432BJdg 等效到電機軸上的等效為： 222221112233441111122222meJJJJJ 因為： 413132BJJdg 42232BJdg 44432BJdg 所以： 4422111JdiJd44444444213113( / )JJddii iJJdd即： 421 1 JJ i4441 211 ( / )JJ iJ i

15、 i31JJ221124111(1)meiJJiii 令，10emJi則242112(12 )0i ii 得到：41212ii當(dāng) 時，411i221/ 2ii111362212( 2 )( 2 )(2 )iiii 對于n級齒輪傳動系作同類分析可得：2112(21)2112nnnnii 122212 2knnkii其中， 2,3,4kn 對于小功率傳動系統(tǒng)使各級傳動比： 即可使傳動裝置的重量最輕。 123niiii 由于這個結(jié)論是在假定各主動小齒輪模數(shù)、齒數(shù)均相同的條件下導(dǎo)出的，故所有大齒輪的齒數(shù)、模數(shù)也相同，每級齒輪副的中心距離也相同。 上述結(jié)論對于大功率傳動系統(tǒng)是不適用的，因其傳遞扭矩大，故

16、要考慮齒輪模數(shù)、齒輪齒寬等參數(shù)要逐級增加的情況，此時應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗、類比方法以及結(jié)構(gòu)緊湊之要求進行綜合考慮。各級傳動比一般應(yīng)以“先大后小”原則處理。 為了提高機電一體化系統(tǒng)中齒輪傳動系統(tǒng)傳遞運動的精度，各級傳動比應(yīng)按“先小后大”原則分配，以便降低齒輪的加工誤差、安裝誤差以及回轉(zhuǎn)誤差對輸出轉(zhuǎn)角精度的影響。 設(shè)齒輪傳動系統(tǒng)中各級齒輪的轉(zhuǎn)角誤差換算到末級輸出軸上的總轉(zhuǎn)角誤差為 ，則： max式中： k第k個齒輪所具有的轉(zhuǎn)角誤差； kni第k個齒輪的轉(zhuǎn)軸至第n級輸出軸的傳動比。 max1(/)nkknki 比如對于一個四級齒輪傳動系統(tǒng)，設(shè)各齒輪的傳動誤差分別 ，則換算到末級輸出軸上的總轉(zhuǎn)角誤差為： 128

17、,2345671m ax8234344iiiiiii 綜上所述，設(shè)計定軸齒輪傳動系統(tǒng)，在確定總傳動比、確定傳動級數(shù)和分配傳動比時，要根據(jù)系統(tǒng)的工作條件和功能要求，在考慮上述三個原則的同時，考慮其可行性和經(jīng)濟性，合理分配傳動比。 1圓柱齒輪傳動2斜齒輪傳動3錐齒輪傳動4齒輪齒條傳動機構(gòu) (1) 偏心套(軸)調(diào)整法(2) 軸向墊片調(diào)整法 (3) 雙片薄齒輪錯齒調(diào)整法 轉(zhuǎn)動偏心套1來調(diào)節(jié)兩嚙合齒輪4，5的中心距。結(jié)構(gòu)簡單，但其側(cè)隙不能自動補償。 1偏心套 2電動機 3減速箱 4、5減速齒輪二嚙合齒輪沿軸向方向略有錐度，從而消除兩嚙合齒輪側(cè)間隙。同偏心套(軸)調(diào)整法 將其中一個做成寬齒輪，另一個用兩片

18、將其中一個做成寬齒輪，另一個用兩片薄齒輪組成。用彈簧使一個薄齒輪的左齒側(cè)薄齒輪組成。用彈簧使一個薄齒輪的左齒側(cè)和另一個薄齒輪的右齒側(cè)分別緊貼在寬齒輪和另一個薄齒輪的右齒側(cè)分別緊貼在寬齒輪齒槽的左、右兩側(cè)，以消除齒側(cè)間隙，反向齒槽的左、右兩側(cè)，以消除齒側(cè)間隙，反向時不會出現(xiàn)死區(qū)。時不會出現(xiàn)死區(qū)。 特點：特點：齒側(cè)隙能夠自動補償，但其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。齒側(cè)隙能夠自動補償，但其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。 軸向壓簧錯齒調(diào)整機構(gòu)薄片錯齒調(diào)整機構(gòu)() 1、2薄片齒輪 3寬齒輪 4調(diào)整螺母 1、2薄片齒輪 3寬齒輪 4調(diào)整螺母 1、2薄片齒輪 3寬齒輪 5彈簧 6墊片 (2) 周向彈簧調(diào)整法 用軸向壓簧調(diào)整兩齒輪嚙合部分的直徑

19、，從而消除兩齒輪的齒側(cè)間隙，如左圖。1、4錐齒輪 2、3鍵 5壓簧 6螺母 7軸 12345678圖6-16 錐齒輪周向彈簧調(diào)隙機構(gòu) 1大片錐齒輪 2小片錐齒輪 3錐齒輪4鑲塊 5彈簧 6止動螺釘 7凸爪 8槽 如左圖，小齒輪1、6分別與齒條7嚙合，與小齒輪1、6同軸的大齒輪2、5分別與齒輪3嚙合，1、6小齒輪 2、5大齒輪 3齒條 4預(yù)載裝置 7齒條 1、6小齒輪 2、5大齒輪 3齒條 4預(yù)載裝置 7齒條 1、6小齒輪 2、5大齒輪 3齒條 4預(yù)載裝置 7齒條 諧波傳動是建立在彈性變形理論基礎(chǔ)上的一種新型傳動，它的出現(xiàn)為機械傳動技術(shù)帶來了重大突破。 ，如左圖：1剛輪 2柔輪 3波發(fā)生器 由三

20、個主要構(gòu)件所組成，即具有內(nèi)齒的剛輪l、具有外齒的柔輪2和波發(fā)生器3。 這三個構(gòu)件和少齒差行星傳動中的中心內(nèi)齒輪、行星輪和系桿相當(dāng)。 ，如左圖：1剛輪 2柔輪 3波發(fā)生器 通常波發(fā)生器為主動件，而剛輪和柔輪之一為從動件，另一個為固定件。，如左圖：1剛輪 2柔輪 3波發(fā)生器 當(dāng)波發(fā)生器裝入柔輪內(nèi)孔時，由于前者的總長度略大于后者的內(nèi)孔直徑； 1剛輪 2柔輪 3波發(fā)生器 故柔輪變?yōu)闄E圓形，于是在橢圓的長軸兩端產(chǎn)生了柔輪與剛輪輪齒的兩個局部嚙合區(qū)；1剛輪 2柔輪 3波發(fā)生器 同時在橢圓短軸兩端，兩輪輪齒則完全脫開。 1剛輪 2柔輪 3波發(fā)生器 至于其余各處，則視柔輪回轉(zhuǎn)方向的不同，或處于嚙合狀態(tài)，或處于

21、非嚙合狀態(tài)。 1剛輪 2柔輪 3波發(fā)生器 當(dāng)波發(fā)生器連續(xù)轉(zhuǎn)動時，柔輪長短軸的位置不斷交化，從而使輪齒的嚙合處和脫開處也隨之不斷變化。 1剛輪 2柔輪 3波發(fā)生器 于是在柔輪與剛輪之間就產(chǎn)生了相對位移，從而傳遞運動。1剛輪 2柔輪 3波發(fā)生器 在波發(fā)生器轉(zhuǎn)動一周期間，柔輪上一點變形的循環(huán)次數(shù)與波發(fā)生器上的凸起部位數(shù)是一致的，稱為波數(shù)。 常用的有兩波和三波兩種。 為了有利于柔輪的力平衡和防止輪齒干涉，剛輪和柔輪的齒數(shù)差應(yīng)等于波發(fā)生器波數(shù)(即波發(fā)生器上的滾輪數(shù))的整倍數(shù)，通常取為等于波數(shù)。 由于在諧波齒輪傳動過程中，柔輪與剛輪的嚙合過程與行星齒輪傳動類似，故其傳動比可按周轉(zhuǎn)輪系的計算方法求得。與行星

22、齒輪輪系傳動比的計算相似 。 gHrHrggHrziz 式中： 、 、 分別為剛輪、柔輪和波形發(fā)生器的角速度； grH 、 分別為剛輪和柔輪的齒數(shù)。 gzrz 1. 當(dāng)柔輪固定時， 0r，則： 0gHHrggHrziz1ggrrHggzzzzz gHHgggrzizz設(shè) 、 時， 200rz 202gz101Hgi 結(jié)果為正值，說明剛輪與波形發(fā)生器轉(zhuǎn)向相同。 2. 當(dāng)剛輪固定時， ， 則： 0g0gHrHrgHrziz1grgrHrrzzzzz HrHrrrgzizz設(shè) 、 時， 200rz 202gz則 。 101Hgi 結(jié)果為負(fù)值，說明剛輪與波形發(fā)生器轉(zhuǎn)向相同。 滾珠螺旋傳動是在絲杠和螺母

23、滾道之間放入適量的滾珠，使螺紋間產(chǎn)生滾動摩擦。絲杠轉(zhuǎn)動時，帶動滾珠沿螺紋滾道滾動。 螺母上設(shè)有返向器，與螺紋滾道構(gòu)成滾珠的循環(huán)通道。為了在滾珠與滾道之間形成無間隙甚至有過盈配合，可設(shè)置預(yù)緊裝置。為延長工作壽命，可設(shè)置潤滑件和密封件。 一般滾珠絲杠副的傳動效率達9095，耗費能量僅為滑動絲桿的1/3。 滾動摩擦系數(shù)接近常數(shù)，啟動與工作摩擦力矩差別很小。啟動時無沖擊，預(yù)緊后可消除間隙產(chǎn)生過盈，提高接觸剛度和傳動精度。 滾珠絲杠螺母副的摩擦表面為高硬度(HRC5862)、高精度，具有較長的工作壽命和精度保持性。壽命約為滑動絲桿副的410倍以上。 由于滾珠絲桿副摩擦小、溫升小、無爬行、無間隙，通過預(yù)緊

24、進行預(yù)拉伸以補償熱膨脹。因此可達到較高的定位精度和重復(fù)定位精度。 用幾套相同的滾珠絲桿副同時傳動幾個相同的運動部件，可得到較好的同步運動。 潤滑密封裝置結(jié)構(gòu)簡單，維修方便。 用于垂直傳動時，必須在系統(tǒng)中附加自鎖或制動裝置。 滾珠絲桿和螺母等零件加工精度、表面粗糙度要求高，故制造成本較高。 如左圖所示，絲杠和螺母的螺紋滾道間裝有承載滾珠，當(dāng)絲杠或螺母轉(zhuǎn)動時，滾珠沿螺紋滾道滾動，則絲杠與螺母之間相對運動時產(chǎn)生滾動摩擦。 為防止?jié)L珠從滾道中滾出，在螺母的螺旋槽兩端設(shè)有回程引導(dǎo)裝置，它們與螺紋滾道形成循環(huán)回路，使?jié)L珠在螺母滾道內(nèi)循環(huán)。 滾珠絲杠副中滾珠的循環(huán)方式有和二種。 內(nèi)循環(huán)方式的滾珠在循環(huán)過程中

25、始終與絲桿表面保持接觸，在螺母的側(cè)面孔內(nèi)裝有接通相鄰滾道的反向器。 利用反向器引導(dǎo)滾珠越過絲桿的螺紋頂部進入相鄰滾道，形成一個循環(huán)回路。一般在同一螺母上裝有24個滾珠用反向器，并沿螺母圓周均勻分布。 滾珠循環(huán)的回路短、流暢性好、效率高、螺母的徑向尺寸也較小。其不足之處是反向器加工困難、裝配調(diào)整也不方便。 外循環(huán)方式中的滾珠在循環(huán)返向時，離開絲杠螺紋滾道，在螺母體內(nèi)或體外作循環(huán)運動。 在螺母上開槽外接插管在端蓋處返回 滾珠絲杠副除了對本身單一方向的傳動精度有要求外，對其軸向間隙也有嚴(yán)格要求，以保證其反向傳動精度。 原理如圖所示，是在兩個螺母之間加墊片來消除絲杠和螺母之間的間隙。 絲杠側(cè)螺母A 螺

26、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 原理如圖所示，為了補償滾道的間隙，設(shè)計時將滾珠的尺寸適當(dāng)增大，使其4點接觸，產(chǎn)生預(yù)緊力，為了提高工作性能，可以在承載滾珠之間加入間隔鋼球。絲杠側(cè)螺母側(cè)絲杠側(cè)螺母側(cè)承載滾珠間隔鋼球 如圖6-27所示，僅僅是在螺母中部將其導(dǎo)程增加一個預(yù)壓量，以達到預(yù)緊的目的。導(dǎo)程導(dǎo)程+導(dǎo)程絲杠側(cè)螺母側(cè)預(yù)拉方向預(yù)拉方向 絲杠的軸承組合及軸承座、螺母座以及其它零件的連接剛性，對滾珠絲杠副傳動系統(tǒng)的剛度和精度都有很大影響，需在設(shè)計、安裝時認(rèn)真考慮。 為了提高軸向剛度，絲杠支承 常用推力軸承為主的軸承組合，僅當(dāng)軸向載荷很小時，才用向心推力軸承。 以下列出了四種典型支承方式

27、及其特點。 單推單推 JJ 1軸向剛度較高；2預(yù)拉伸安裝時，須加載荷較大，軸承壽命比方案2低；3適宜中速、精度高，并可用雙推單推組合。壓桿穩(wěn)定 Lf臨界轉(zhuǎn)速cf雙推雙推 FF 1軸向剛度最高；2預(yù)拉伸安裝時，須加載荷較小，軸承壽命較高；3適宜高速、高剛度、高精度。壓桿穩(wěn)定 Lf臨界轉(zhuǎn)速cf雙推簡支 FS 1軸向剛度不高，與螺母位置有關(guān)；2雙推端可預(yù)拉伸安裝；3適宜中速、精度較高的長絲杠。壓桿穩(wěn)定 Lfcf臨界轉(zhuǎn)速雙推自由 FO 1軸向剛度低，與螺母位置有關(guān)；2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，短絲杠。 軸向剛度不高，與螺母位置有關(guān)；Lfcf 除以上所列特點外，當(dāng)滾珠絲杠

28、副工作時，因受熱（摩擦及其它熱源）而伸長，它對第一種支承方式的預(yù)緊軸承將會引起卸載，甚至產(chǎn)生軸向間隙。 此時與第三、四種支承方式類似，但對第二種支承方式，其卸載結(jié)果可能在兩端支承中造成預(yù)緊力的不對稱，且只能允許在某個伸長范圍內(nèi)，即要嚴(yán)格限制其溫升。 故這種高剛度、高精度的支承方式更適宜于精密絲杠傳動系統(tǒng)。普通機械常用第三、四種方案，其費用比較低廉，前者用于長絲杠，后者用于短絲杠。 軸系由軸及安裝在軸上的齒輪、帶輪等傳動部件組成，有主軸軸系和中間傳動軸軸系。 軸系的主要作用是傳遞扭矩及傳動精確的回轉(zhuǎn)運動，它直接承受外力(力矩)。 對于中間傳動軸軸系一般要求不高。而對于完成主要作用的主軸軸系的旋轉(zhuǎn)

29、精度、剛度、熱變形及抗振性等的要求較高。 通常在設(shè)計軸系時要求： 旋轉(zhuǎn)精度是指在裝配之后，在無負(fù)載、低速旋轉(zhuǎn)的條件下，軸前端的徑向跳動和軸向竄動量。其大小取決于軸系各組成零件及支承部件的制造精度與裝配調(diào)整精度。 如高精密金剛石車刀切削加工機床主軸的軸端徑向跳動量為0.025時，才能達到零件加工表面粗糙度Ra0.05的要求。通常在設(shè)計軸系時要求： 在工作轉(zhuǎn)速下，其旋轉(zhuǎn)精度即它的運動精度取決于其轉(zhuǎn)速、軸承性能以及軸系的動平衡狀態(tài)。 軸系的剛度反映了軸系組件抵抗靜、動載荷變形的能力。載荷為彎矩、轉(zhuǎn)矩時，相應(yīng)的變形量為撓度、扭轉(zhuǎn)角，其剛度為抗彎剛度和抗扭剛度。 軸系受載荷為徑向力(如帶輪、齒輪上承受的

30、徑向力)時會產(chǎn)生彎曲變形。所以除強度驗算之外，還必須進行剛度驗算。 軸系的振動表現(xiàn)為強迫振動和自激振動兩種形式。其振動原因有軸系配件質(zhì)量不勻引起的動不平衡、軸的剛度及單向受力等，它們直接影響旋轉(zhuǎn)精度和軸系壽命。 對高速運動的軸系必須以提高其靜剛度、動剛度、增大軸系阻尼比等措施來提高軸系的動態(tài)性能、特別是抗振性。 軸系的受熱會使軸伸長或使軸系零件間隙發(fā)生變化，影響整個傳動系統(tǒng)的傳動精度、旋轉(zhuǎn)精度及位置精度。 又由于溫度的上升會使?jié)櫥偷恼扯劝l(fā)生變化，使滑動或滾動軸承的承載能力降低。因此應(yīng)采取措施將軸系部件的溫升限制在一定范圍之內(nèi)。 軸上傳動件的布置是否合理對軸的受力變形、熱變形及振動影響較大。因

31、此在通過帶輪將運動傳入軸系尾部時， 應(yīng)該采用卸荷式結(jié)構(gòu)，使帶的拉力不直接作用在軸端；另外傳動齒輪應(yīng)盡可能安置在靠近支承處，以減少軸的彎曲和扭轉(zhuǎn)變形。 滾動軸承是廣泛應(yīng)用的機械支承。滾動軸承它主要由滾動體支承軸上的負(fù)荷，并與機座作相對旋轉(zhuǎn)、擺動等運動，以求在較小的摩擦力矩下，達到傳遞功率的目的。 在設(shè)計軸系選擇軸承時，應(yīng)該考慮以下幾點： 包括承載能力、旋轉(zhuǎn)精度、剛度及轉(zhuǎn)速等； 在設(shè)計軸系選擇軸承時，應(yīng)該考慮以下 精度尺寸精度回轉(zhuǎn)精度噪音、振動軸承形式及組合軸承尺寸及精度軸承材料保持器形式配合及內(nèi)部間隙潤滑及密封裝置安裝尺寸等確定最終規(guī)格特殊環(huán)境的對策 （高溫、高速、海水、真空、粉塵、腐蝕性氣氛、

32、磁場等）內(nèi)部間隙軸頸配合間隙軸承座配合間隙潤滑 脂潤滑？油潤滑密封非接觸形？接觸形同頸軸承座 滾動軸承所受載荷的大小、方向和性質(zhì)，是選擇滾動軸承類型的主要依據(jù)。一般情況下，滾子軸承比球軸承負(fù)荷能力大。 當(dāng)滾動軸承承受時，一般選用推力軸承，當(dāng)滾動軸承承受純徑向載荷時，一般選用，深溝球軸承和短圓柱滾子軸承。 當(dāng)滾動軸承承受的同時，還有不太大的軸向載荷時，可選用深溝球軸承、角接觸球軸承、圓錐滾子軸承及調(diào)心球或調(diào)心滾子軸承。 當(dāng)時，可選擇接觸角較大的角接觸球軸承及圓錐滾子軸承，或者選用向心軸承和推力軸承組合在一起，這在極高軸向負(fù)荷或特別要求有較大軸向剛性時尤為適宜。 當(dāng)采用及時，由于軸承的接觸角。因此

33、，在工作時作用的徑向載荷會派生出一軸向負(fù)荷，故在設(shè)計時應(yīng)充分認(rèn)識到這一點，建議成對地使用這類軸承。主要用于承受徑向負(fù)荷。 各種機械運行時，由導(dǎo)軌副保證執(zhí)行件的正確運動軌跡，并影響執(zhí)行件的運動特性。導(dǎo)軌副包括運動導(dǎo)軌和支承導(dǎo)軌兩部分。 支承導(dǎo)軌用以支承和約束運動導(dǎo)軌，使之按功能要求作正確的運動。 支承導(dǎo)軌約束了運動導(dǎo)軌的五個自由度，僅保留沿給定方向的直線移動自由度。 支承導(dǎo)軌約束了運動導(dǎo)軌的五個自由度，僅保留繞給定軸線的旋轉(zhuǎn)運動自由度。 必須借助運動件的自重或外載荷，才能保證在一定的空間位置和受力狀態(tài)下，運動導(dǎo)軌和支承導(dǎo)軌的工作面保持可靠的接觸，從而保證運動導(dǎo)軌的規(guī)定運動。開式導(dǎo)軌一般受溫度變化

34、的影響較小。 借助導(dǎo)軌副本身的封閉式結(jié)構(gòu)，保證在變化的空間位置和受力狀態(tài)下，運動導(dǎo)軌和支承導(dǎo)軌的工作面都能保持可靠的接觸，從而保證運動導(dǎo)軌的規(guī)定運動。閉式導(dǎo)軌一般受溫度變化的影響較小。 導(dǎo)軌面上的支反力與外載荷相等，承裁能力較大。承載面(頂面)和導(dǎo)向面(側(cè)面)分開，精度保持性較好。加工維修較方便。 矩形導(dǎo)軌分為凸矩形和凹矩形。凹矩形易存潤滑油，但也易積灰塵污物，必須進行防護。 導(dǎo)軌面上的支反力大于載荷，使摩擦力增大，承載面與導(dǎo)向面重合，磨損量能自動補償，導(dǎo)向精度較高。頂角在9030范圍內(nèi)變化。 頂角越小，導(dǎo)向精度越高，但摩擦力也越大。故小頂角用于輕載精密機械，大頂角用于大型機械。凹形與凸形的作

35、用同前，凹形也稱V形導(dǎo)軌。 在承受顛覆力矩的條件下高度較小，用于多坐標(biāo)多層工作臺，使總高度減小，加工維修較困難。凹形與凸形的作用同前。 以上三種導(dǎo)軌形狀均由直線組成，稱為棱柱面導(dǎo)軌 制造方便，外圓采用磨削，內(nèi)孔經(jīng)過珩磨，可達到精密配合，但磨損后很難調(diào)整和補償間隙，圓柱形導(dǎo)軌有兩個自由度，適用于同時作直線運動和轉(zhuǎn)動的地方。 若要限制轉(zhuǎn)動，可在圓柱表面開鍵槽或加工出平面，但不能承受大的扭矩，亦可采用雙圓柱導(dǎo)軌。圓柱導(dǎo)軌用于承受軸向載荷的場合。 兩條矩形導(dǎo)軌的組合突出了矩形導(dǎo)軌的優(yōu)缺點。 側(cè)面導(dǎo)向有以下兩種組合： 寬式組合窄式組合 側(cè)面導(dǎo)向兩種組合： 兩導(dǎo)向側(cè)面間的距離大，承受力矩時產(chǎn)生的摩擦力矩較

36、小，為考慮熱變形，導(dǎo)向面間隙較大，影響導(dǎo)向精度。 兩導(dǎo)向側(cè)面間的距離小，導(dǎo)向面間隙較小。承受力矩時產(chǎn)生的摩擦力矩較大，可能產(chǎn)生自鎖。 兩條三角形導(dǎo)軌的組合突出了三角形導(dǎo)軌的優(yōu)缺點，但工藝性差。用于高精度機械。 導(dǎo)向性優(yōu)于雙矩形組合，承載能力優(yōu)于雙三角組合，工藝性介于二者之間，應(yīng)用廣泛。 若兩條導(dǎo)軌上的載荷相等，則摩擦力不等使磨損量不同，破壞了兩導(dǎo)軌的等高性。 一方面要在二導(dǎo)軌面上摩擦力相等的前提下使載荷非對稱布置. 結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)注意： 一方面要使?fàn)恳νㄟ^二導(dǎo)軌面上摩擦力合力的作用線。 若因結(jié)構(gòu)布置等原因不能做到，則應(yīng)使?fàn)恳εc摩擦合力形成的力偶盡量減小。 這種組合形式的導(dǎo)軌具有三角形和矩形組

37、合導(dǎo)軌的基本特點，但由于沒有閉合導(dǎo)軌裝置，因此只能用于受力向下的場合。 對于三角形和矩形、三角形和平面組合導(dǎo)軌，由于三角形和矩形(或平面)導(dǎo)軌的摩擦阻力不相等 。 因此在布置牽引力的位置時，應(yīng)使導(dǎo)軌的摩擦阻力的合力與牽引力在同一直線上，否則就會產(chǎn)生力矩，使三角形導(dǎo)軌對角接觸，影響運動件的導(dǎo)向精度和運動的靈活性。 燕尾形組合導(dǎo)軌的特點是制造、調(diào)試方便。 燕尾與矩形組合時，它兼有調(diào)整方便和能承受較大力矩的優(yōu)點，多用于橫梁、立柱和搖臂等導(dǎo)軌。 導(dǎo)向精度主要是指動導(dǎo)軌沿支承導(dǎo)軌運動的直線度或圓度。 是指導(dǎo)軌在長期使用過程中能否保持一定的導(dǎo)向精度。 因?qū)к壴诠ぷ鬟^程中難免有所磨損，所以應(yīng)力求減小磨損量，

38、并在磨損后能自動補償或便于調(diào)整。 導(dǎo)軌面由于過載或接觸應(yīng)力不均勾而使導(dǎo)軌表面產(chǎn)生彈性變形，反復(fù)運行多次后就會形成疲勞點，呈塑性變形，表面形成龜裂、剝落而出現(xiàn)凹坑，這種現(xiàn)象就是壓潰。 疲勞和壓潰是滾動導(dǎo)軌失效的主要原因，為此應(yīng)控制滾動導(dǎo)軌承受的最大載荷和受載的均勻性。 導(dǎo)軌受力變形會影響導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度及部件之間的相對位置，因此要求導(dǎo)軌應(yīng)有足夠的剛度。 為減輕或平衡外力的影響，可采用加大導(dǎo)軌尺寸或添加輔助導(dǎo)軌的方法提高剛度。 低速運動時，作為運動部件的動導(dǎo)軌易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。 低速運動的平穩(wěn)性與導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)和潤滑，動、靜摩擦系數(shù)的差值，以及導(dǎo)軌的剛度等有關(guān)。 設(shè)計導(dǎo)軌時，要注意制造、調(diào)整和維修的方便，

39、力求結(jié)構(gòu)簡單，工藝性及經(jīng)濟性好。 為保證導(dǎo)軌正常工作，導(dǎo)軌滑動表面之間應(yīng)保持適當(dāng)?shù)拈g隙。間隙過小，會增加摩擦阻力；間隙過大，會降低導(dǎo)向精度。 導(dǎo)軌經(jīng)長期使用后，會因磨損而增大間隙，需要及時調(diào)整，故導(dǎo)軌應(yīng)有間隙調(diào)整裝置。矩形導(dǎo)軌需要在垂直和水平兩個方向上調(diào)整間隙。 常用的調(diào)整方法有壓板和鑲條法兩種方法。對燕尾形導(dǎo)軌可采用鑲條(墊片)方法同時調(diào)整垂直和水平兩個方向的間隙(圖6-41) 231a)c)b) 對矩形導(dǎo)軌可采用修刮壓板、修刮調(diào)整墊片的厚度或調(diào)整螺釘?shù)姆椒ㄟM行間隙的調(diào)整(圖6-42)。 a)b)c)1 234 滑動導(dǎo)軌常用材料有鑄鐵、鋼、有色金屬和塑料等。 鑄鐵有良好的耐磨性、抗振性和工藝

40、性。 常用鑄鐵的種類有：鑲鋼導(dǎo)軌的耐磨性較鑄鐵可提高五倍以上。 9Mn2V、CrWMn、GCr15、T8A、45、40Cr等采用表面淬火或整體淬硬處理，硬度為5258HRC；20Cr、20CrMnTi、15等滲碳淬火，滲碳淬硬至5662HRC；38C rMoAlA等采用氮化處理。 常用的有色金屬有黃銅HPb59-l，錫青銅ZCuSn6Pb3Zn6，鋁青銅ZQAl9-2和鋅合金ZZn-Al10-5，超硬鋁LC4、鑄鋁ZL106等，其中以鋁青銅較好。 鑲裝塑料導(dǎo)軌具有耐磨性好(但略低于鋁青銅)，抗振性能好，工作溫度適應(yīng)范圍廣(-200+260)，抗撕傷能力強，動、靜摩擦系數(shù)低、差別小，可降低低速運

41、動的臨界速度，加工性和化學(xué)穩(wěn)定件好，工藝簡單，成本低等優(yōu)點。 目前在各類機床的動導(dǎo)軌及圖形發(fā)生器工作臺的導(dǎo)軌上都有應(yīng)用。塑料導(dǎo)軌多與不淬火的鑄鐵導(dǎo)軌搭配。導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)材料制造質(zhì)量熱處理方法熱處理方法以及使用與維護 提高導(dǎo)軌的耐磨性，使其在較長時期內(nèi)保持一定的導(dǎo)向精度，就能延長設(shè)備的使用壽命。 采用鑲裝導(dǎo)軌提高導(dǎo)軌的精度與改善表面粗糙度采用卸荷裝置減小導(dǎo)軌單位面積上的壓力(即比壓)等 （1）滾動直線導(dǎo)軌副是在滑塊與導(dǎo)軌之間放入適當(dāng)?shù)匿撉颍▓D6-43）， 使滑塊與導(dǎo)軌之間的滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦，大大降低二者之間的運動摩擦阻力。 動、靜摩擦力之差很小，隨動性極好，即驅(qū)動信號與機械動作滯后的時間間隔極短

42、，有益于提高數(shù)控系統(tǒng)的響應(yīng)速度和靈敏度； 驅(qū)動功率大幅度下降，只相當(dāng)于普通機械的十分之一； 與V型十字交叉滾子導(dǎo)軌相比，摩擦阻力可下降約40倍； 適應(yīng)高速直線運動，其瞬時速度比滑動導(dǎo)軌提高約10倍；能實現(xiàn)高定位精度和重復(fù)定位精度； 能實現(xiàn)無間隙運動，提高機械系統(tǒng)的運動剛度。 其滾道采用圓弧形式，增大了滾動體與圓弧滾道接觸面積，從而大大地提高了導(dǎo)軌的承載能力，可達到平面滾道形式的13倍。 采用合理比值的圓弧溝槽，接觸應(yīng)力小，承接能力及剛度比平面與鋼球點接觸時大大提高，滾動摩擦力比雙圓弧滾道有明顯降低。 在該導(dǎo)軌制作時，常需要預(yù)加載荷，這使導(dǎo)軌系統(tǒng)剛度得以提高。所以滾動直線導(dǎo)軌在工作時能承受較大的

43、沖擊和振動。 由于是純滾動，摩擦系數(shù)為滑動導(dǎo)軌的l50左右，磨損小，因而壽命長，功耗低，便于機械小型化。 成對使用導(dǎo)軌副時，具有“誤差均化效應(yīng)”，從而降低基礎(chǔ)件（導(dǎo)軌安裝面）的加工精度要求，降低基礎(chǔ)件的機械制造成本與難度。 由于摩接力小，動作輕便，因而定位精度高，微量移動靈活準(zhǔn)確。 裝配調(diào)整容易，因此降低了對配件加工精度要求。 導(dǎo)軌采用表面硬化處理，使導(dǎo)軌具有良好的耐磨性；心部保持良好的機械性能。簡化了機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計和制造。 滾柱式由于為線接觸，故其有較高的承載能力，但摩擦力也較大，同時加工裝配也相對復(fù)雜。目前使用較多的是鋼珠式。 所示為四方向等載荷式，導(dǎo)軌截面為矩形，承載時各方向受力大小相等

44、 導(dǎo)軌能承受較大的垂直載荷，而其它方向的承載能力較低，但對于安裝基準(zhǔn)的誤差調(diào)節(jié)能力較強。 有和二種 單圓弧溝槽為二點接觸。 左圖為雙圓弧，雙圓弧溝槽為四點接觸 。 單圓弧運動摩擦和安裝基準(zhǔn)平均作用比雙要小，但其靜剛度比后者稍差。 支承件是機電一體化設(shè)備中的基礎(chǔ)部件。 設(shè)備的零部件安裝在支承件上或在其導(dǎo)軌面上運動。所以，支承件既起支承作用，承受其它零部件的重量及在其上保持相對的運動，又起基準(zhǔn)定位作用，確保部件間的相對位置。 由于支承件的自重和其它零部件的質(zhì)量以及運動部件慣性力的作用，使其本身或與其它零部件的接觸表面發(fā)生變形。 若變形過大會影響設(shè)備的精度或工作時產(chǎn)生振動。為了減小受力變形，支承件應(yīng)

45、具有足夠的剛度。 即能限制受迫振動的振幅不超過允許值的能力。 例如機床在進行切削過程中，由于切削力的變化或外界的激振，使機床產(chǎn)生不允許的振動，影響其加工質(zhì)量，嚴(yán)重時甚至不能進行工作。 設(shè)備的剛度與抗振性有一定的關(guān)系，如果剛度不足，則容易產(chǎn)生振動。 設(shè)備在工作時由于傳動系統(tǒng)中的齒輪、軸承，以及導(dǎo)軌等因摩擦而發(fā)熱，電動機、強光燈、加熱器等熱源散發(fā)出的熱量，都將傳到支承件上，由此產(chǎn)生熱變形、影響系統(tǒng)原有精度。 對于數(shù)控機床及其它精密機床，熱變形對機床的加工精度有極其重要的影響。在設(shè)計這類設(shè)備時，應(yīng)予以足夠的重視。 為了使設(shè)備能持久地保持其精度，支承件上的導(dǎo)軌應(yīng)具有良好的耐磨性。因此對導(dǎo)軌的材料、結(jié)構(gòu)

46、和形狀，熱處理及保護和潤滑等應(yīng)作周密的考慮。 設(shè)計支承件時，還應(yīng)考慮毛坯制造、機械加工和裝配的結(jié)構(gòu)工藝性。 正確地進行結(jié)構(gòu)設(shè)計和必要的計算以保證用最少的材料達到最佳的性能指標(biāo)，并達到縮短生產(chǎn)周期，降低造價，操作方便，搬運裝吊安全等要求。 支承件的材料，除應(yīng)滿足上述要求外，還應(yīng)保證： 鑄鐵、鋼板和型鋼、天然和人造花崗巖、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土等 鑄造可以鑄出形狀復(fù)雜的支承件，存在在鑄鐵中的片狀或球狀石墨在振動時形成阻尼，抗振性比鋼高3倍。 生產(chǎn)鑄鐵支承件需要制作木模、芯盒等，制造周期長，成本高，故適宜于成批生產(chǎn)。 一級灰口鑄鐵HT200二級灰口鑄鐵HTl50合金鑄鐵 鑄造支承件不可避免有內(nèi)應(yīng)力，引起蠕

47、變，必須進行 自然時效處理 人工時效處理 振動時效處理 用鋼板與型鋼焊接成支承件，生產(chǎn)周期比鑄造快1.73.5倍，鋼的彈性模量約為鑄鐵的2倍，承受同樣載荷，壁厚可做得比鑄件薄，重量也輕。 鋼的阻尼比只為鑄鐵的約1/3，抗振性差，結(jié)構(gòu)和焊縫上要采取抗振措施 。性能穩(wěn)定，精度保持性好；殘余應(yīng)力極小，內(nèi)部組織穩(wěn)定 ；抗振性好，阻尼比鋼大15倍； 耐磨性比鑄鐵高510倍 ；導(dǎo)熱系數(shù)和線膨脹系數(shù)小，熱穩(wěn)定性好；抗氧化性強；不導(dǎo)電；抗磁 ；與金屬不粘合，加工方便，通過研磨和拋光容易得到很高的精度和表面粗糙度 脆性較大；抗沖擊性能差； 油和水等液體易滲入晶界中；使巖石局部變形脹大，難于制作形狀復(fù)雜的零件結(jié)晶

48、顆粒粗于鋼鐵的晶粒； 用于三坐標(biāo)測量機和印刷板數(shù)控鉆床等 剛度和阻尼比較之鑄鐵大5倍 ；抗振性好 ；成本較低； 成本較低； 鋼筋的配置對支承件影響較大，應(yīng)按彈性理論或有限元法所得的主應(yīng)力方向進行鋼筋的配置。 制作時混凝土的保養(yǎng)方法也影響性能，混凝土耐腐蝕性差，油滲導(dǎo)致疏松，表面應(yīng)噴漆或噴涂塑料，脆性也較大。 使用條件較為嚴(yán)格方能保持工作壽命。 制造不常移動的大型機械的機身、底座、立柱等 。 為了保證支承件的剛度和強度，減輕重量和節(jié)省材料，必須根據(jù)設(shè)備的受力情況，選擇合理的截面形狀。 當(dāng)受彎曲和扭轉(zhuǎn)載荷時，支承件的變形不但與截面面積大小有關(guān)，而且與截面形狀，即與截面的慣性矩有很大的關(guān)系。 為了保

49、證支承件的剛度和強度，減輕重量和節(jié)省材料，必須根據(jù)設(shè)備的受力情況，選擇合理的截面形狀。 當(dāng)受彎曲和扭轉(zhuǎn)載荷時，支承件的變形不但與截面面積大小有關(guān)，而且與截面形狀，即與截面的慣性矩有很大的關(guān)系。 0 . 18000 . 1160004. 183388. 0140002. 3242002. 3484021. 3256327. 1204004. 5403004. 58060017. 4333343. 068007. 010835. 7586782. 013164 .19155170 . 116004 . 32720截面形狀慣性矩計算值（cm4）截面形狀慣性矩計算值（cm4）慣性矩相對值慣性矩相對值抗

50、彎抗扭抗彎抗扭表各種截面形狀的抗彎和抗扭慣性矩（截面積為10000mm2） 表是截面積近似地皆為10000mm2的十種不同的截面形狀的抗彎和抗扭慣性矩的比較。 從表中可以看出： 因此，用加大橫截面的輪廓尺寸。并減小壁厚的方法可以提高剛度。 對于空心截面，提高抗彎剛度效果很好，但提高抗扭剛度效果較差。 空心截面，對提高長邊方向的抗彎剛度非常顯著，但抗扭剛度則減小了。 從提高剛度的角度出發(fā)，大的支承件應(yīng)做成封閉的截面。 但是有些支承件的內(nèi)部往往需要安裝傳動機構(gòu)，電器設(shè)備，潤滑冷卻設(shè)備等，必須在大件的壁上開孔，而無法保持其橫截面為封閉式。 設(shè)置隔板和加強筋是提高剛度的有效方法。 特別是當(dāng)截面無法封閉

51、時，必須用隔板（指聯(lián)接支承件四周外壁的內(nèi)板）或加強筋來提高剛度。 加強筋的作用與隔板有所不同，隔板主要用于提高機座的自身剛度，而加強筋則主要用于提高局部剛度。 所示為加強筋和隔板布置實例 a)b)c) 所示為帶中間隔板的支承件 ；為帶加強筋、雙層壁結(jié)構(gòu)的支承件； 所示為帶加強筋的圓形截面支承件。 直形筋十字筋米字筋三種型式a)c)b)d) 鑄造工藝最簡單，但剛度最小 剛度最大，但鑄造工藝最復(fù)雜一般負(fù)載較小的設(shè)備，多采用直形筋。 加強筋的高度可取為壁厚的45倍，其厚度可取為壁厚的0.8倍左右。 鑄造支承件按其長度L、寬度B、高度H（均以m計）計算當(dāng)量尺寸C： 24LBHC 然后根據(jù)表6-23選擇最小壁厚。 當(dāng)量尺寸C(m)0.751.01.51.82.02.533.54.5外壁厚(mm)81012141618202225隔板