第二章 機械系統(tǒng)部件的選擇與設(shè)計blk2015-1

1、返回主目錄結(jié)束放映1要求掌握的知識點：&機電一體化系統(tǒng)對機械傳動系統(tǒng)部件的要求；機電一體化系統(tǒng)對機械傳動系統(tǒng)部件的要求；&滾珠絲杠的傳動與間隙調(diào)整；滾珠絲杠的傳動與間隙調(diào)整；&齒輪（諧波齒輪）傳動與間隙調(diào)整；齒輪（諧波齒輪）傳動與間隙調(diào)整；&導軌副的選擇與間隙調(diào)整；導軌副的選擇與間隙調(diào)整；&旋轉(zhuǎn)支承部件的選擇；旋轉(zhuǎn)支承部件的選擇；&軸系設(shè)計的基本要求及提高軸系性能的措施；軸系設(shè)計的基本要求及提高軸系性能的措施；&機座（機架）設(shè)計應(yīng)注意的問題等機座（機架）設(shè)計應(yīng)注意的問題等。返回主目錄結(jié)束放映2第一節(jié) 機械系統(tǒng)部件的設(shè)計要求第二節(jié) 機械傳動

2、部件的選擇與設(shè)計第三節(jié) 導向支承部件的選擇與設(shè)計第四節(jié) 旋轉(zhuǎn)支承部件的類型與選擇 第五節(jié) 軸系部件的選擇與設(shè)計第六節(jié) 機電一體化系統(tǒng)的機座或機架習題與思考題 返回主目錄結(jié)束放映3第一節(jié)第一節(jié) 機械系統(tǒng)部件的設(shè)計要求機械系統(tǒng)將系統(tǒng)各要素進行空間配置，形成統(tǒng)一整體。機械系統(tǒng)將系統(tǒng)各要素進行空間配置，形成統(tǒng)一整體。返回主目錄結(jié)束放映4 機電一體化系統(tǒng)的機械系統(tǒng)響應(yīng)，應(yīng)該機電一體化系統(tǒng)的機械系統(tǒng)響應(yīng)，應(yīng)該穩(wěn)穩(wěn)、快快、準準。主要包括四大部分：。主要包括四大部分：傳動機構(gòu)傳動機構(gòu)：主要傳遞能量和動力，實際是力、速度：主要傳遞能量和動力，實際是力、速度變換器變換器導向機構(gòu)導向機構(gòu)：支撐和限制運動部件按給定要

3、求運動：支撐和限制運動部件按給定要求運動軸系軸系：主要傳遞轉(zhuǎn)矩及精確的回轉(zhuǎn)運動，它直接承：主要傳遞轉(zhuǎn)矩及精確的回轉(zhuǎn)運動，它直接承受外力（矩）受外力（矩）機座機座或或機架機架：是支撐其他零部件的基礎(chǔ)部件。既承：是支撐其他零部件的基礎(chǔ)部件。既承受其他零部件的重量和工作載荷，又是保證各零部受其他零部件的重量和工作載荷，又是保證各零部件相對位置的基準。件相對位置的基準。 返回主目錄結(jié)束放映5 為確保機械系統(tǒng)的穩(wěn)、快、準，設(shè)計中常為確保機械系統(tǒng)的穩(wěn)、快、準，設(shè)計中常提出下列要求：提出下列要求：低摩擦低摩擦無間隙無間隙高剛度高剛度低慣量低慣量高諧振頻率高諧振頻率適當?shù)淖枘岜冗m當?shù)淖枘岜确祷刂髂夸浗Y(jié)束放映6

4、 為此，通常采取下列措施：為此，通常采取下列措施： F采用低摩擦阻力的傳動部件和導向支撐部件。采用低摩擦阻力的傳動部件和導向支撐部件。F縮短傳動鏈?？s短傳動鏈。F選用最佳傳動比。選用最佳傳動比。F降低傳動間隙，加預緊或預拉伸提高傳動與支撐剛降低傳動間隙，加預緊或預拉伸提高傳動與支撐剛度。度。F改進支承及架體的結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高剛性改進支承及架體的結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高剛性。返回主目錄結(jié)束放映7一、機械傳動部件及其功能要求1. 1. 機械傳動部件的功能機械傳動部件的功能傳遞轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，使執(zhí)行元件與負載之間傳遞轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，使執(zhí)行元件與負載之間在轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速方面得到最佳匹配；在轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速方面得到最佳匹配；改變運動

5、形式，如將直線運動變?yōu)榛剞D(zhuǎn)運改變運動形式，如將直線運動變?yōu)榛剞D(zhuǎn)運動或?qū)⒒剞D(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動；動或?qū)⒒剞D(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動；傳遞信息（如柴油機的凸輪傳動）。傳遞信息（如柴油機的凸輪傳動）。返回主目錄結(jié)束放映82. 2. 對機械傳動部件的要求對機械傳動部件的要求剛度高；剛度高；傳動可靠；傳動可靠；傳動間隙??；傳動間隙??；精度高、體積??；精度高、體積小；重量輕；重量輕；運動平穩(wěn)；運動平穩(wěn)；傳遞轉(zhuǎn)矩大等。傳遞轉(zhuǎn)矩大等。返回主目錄結(jié)束放映93. 3. 常用傳動機構(gòu)及其傳動功能常用傳動機構(gòu)及其傳動功能線性傳動部件：線性傳動部件：螺旋傳動螺旋傳動：改變運動形式和動力形式；改變運動形式和動力形式；齒輪傳動齒輪傳

6、動：改變運動方向、改變速度改變運動方向、改變速度/ /動力大小；動力大??；同步帶傳動同步帶傳動：改變運動方向、改變速度改變運動方向、改變速度/ /動力大??；動力大??；非線性傳動部件：非線性傳動部件：連桿連桿凸輪凸輪返回主目錄結(jié)束放映傳動機構(gòu)及其功能（為選擇）返回主目錄結(jié)束放映114. 4. 機械傳動部件的發(fā)展趨勢機械傳動部件的發(fā)展趨勢 隨著機電一體化技術(shù)的發(fā)展，要求傳動隨著機電一體化技術(shù)的發(fā)展，要求傳動機構(gòu)不斷適應(yīng)新的技術(shù)要求機構(gòu)不斷適應(yīng)新的技術(shù)要求: :精密化精密化高速化高速化小型輕量化小型輕量化返回主目錄結(jié)束放映12絲杠螺母機構(gòu)絲杠螺母機構(gòu)又稱螺旋傳動機構(gòu)，它主要用來將旋轉(zhuǎn)又稱螺旋傳動機構(gòu)

7、，它主要用來將旋轉(zhuǎn)運動變換為直線運動或?qū)⒅本€運動變換為旋轉(zhuǎn)運動。運動變換為直線運動或?qū)⒅本€運動變換為旋轉(zhuǎn)運動。有以有以傳遞力傳遞力為主的（千斤頂），有以為主的（千斤頂），有以傳遞運動傳遞運動為主的為主的（進給絲杠），還有（進給絲杠），還有調(diào)整零件之間相對位置調(diào)整零件之間相對位置的（螺旋的（螺旋測微器）。測微器）。按照摩擦性質(zhì)還有按照摩擦性質(zhì)還有滑動滑動(摩擦摩擦)絲杠螺母機構(gòu)和絲杠螺母機構(gòu)和滾動滾動(摩摩擦擦)絲杠螺母機構(gòu)之分。絲杠螺母機構(gòu)之分。返回主目錄結(jié)束放映13滑動絲杠螺母機構(gòu)滑動絲杠螺母機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、加工方便、制造成本低、具有自鎖功能，結(jié)構(gòu)簡單、加工方便、制造成本低、具有自鎖功能，但其

8、摩擦阻力矩大、傳動效率低但其摩擦阻力矩大、傳動效率低(30-40)。滾珠絲杠螺母機構(gòu)滾珠絲杠螺母機構(gòu)結(jié)構(gòu)復雜、制造成本高，無自鎖功能，但其最大優(yōu)點結(jié)構(gòu)復雜、制造成本高，無自鎖功能，但其最大優(yōu)點是摩擦阻力矩小、傳動效率高是摩擦阻力矩小、傳動效率高(92-98)，因此在機，因此在機電一體化系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用電一體化系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。 返回主目錄結(jié)束放映14一、絲杠螺母機構(gòu)的傳動形式一、絲杠螺母機構(gòu)的傳動形式絲杠和螺母間共有絲杠和螺母間共有4種基本的傳動形式：種基本的傳動形式：返回主目錄結(jié)束放映15a）螺母固定、絲杠轉(zhuǎn)動并移動螺母固定、絲杠轉(zhuǎn)動并移動。因螺母本身起著支承作。因螺母本身起著支承作用，

9、消除了絲杠軸承可能產(chǎn)生的附加軸向竄動，結(jié)構(gòu)較用，消除了絲杠軸承可能產(chǎn)生的附加軸向竄動，結(jié)構(gòu)較簡單，可獲得較高的傳動精度。但其剛性較差，因此只簡單，可獲得較高的傳動精度。但其剛性較差，因此只適用于行程較小的場合。適用于行程較小的場合。返回主目錄結(jié)束放映16b）絲杠轉(zhuǎn)動、螺母移動絲杠轉(zhuǎn)動、螺母移動。需要限制螺母的轉(zhuǎn)動，故需導。需要限制螺母的轉(zhuǎn)動，故需導向裝置。其特點是結(jié)構(gòu)緊湊、絲杠剛性較好，工作行程向裝置。其特點是結(jié)構(gòu)緊湊、絲杠剛性較好，工作行程大，在機電一體化系統(tǒng)中應(yīng)用較廣泛。大，在機電一體化系統(tǒng)中應(yīng)用較廣泛。返回主目錄結(jié)束放映17c）螺母轉(zhuǎn)動、絲杠移動螺母轉(zhuǎn)動、絲杠移動。需要限制螺母移動和絲杠

10、的轉(zhuǎn)。需要限制螺母移動和絲杠的轉(zhuǎn)動，由于結(jié)構(gòu)較復雜且占用軸向空間較大，很少應(yīng)用。動，由于結(jié)構(gòu)較復雜且占用軸向空間較大，很少應(yīng)用。返回主目錄結(jié)束放映18d）絲杠固定、螺母轉(zhuǎn)動并移動絲杠固定、螺母轉(zhuǎn)動并移動。結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，但在。結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，但在多數(shù)情況下，使用極不方便，很少應(yīng)用。多數(shù)情況下，使用極不方便，很少應(yīng)用。返回主目錄結(jié)束放映19差動傳動原理 該方式的絲杠上有旋向相同、基本導程不同的兩段該方式的絲杠上有旋向相同、基本導程不同的兩段螺紋。當絲杠螺紋。當絲杠2轉(zhuǎn)動時，可動螺母轉(zhuǎn)動時，可動螺母1的移動距離為的移動距離為 n(Ph1-Ph2) ，如果兩基本導程的大小相差較少，則可獲，如果兩基本

11、導程的大小相差較少，則可獲得較小的位移得較小的位移 。因此，這種傳動方式多用于各種微動。因此，這種傳動方式多用于各種微動機構(gòu)中。機構(gòu)中。返回主目錄結(jié)束放映20 滾珠絲杠螺母機滾珠絲杠螺母機構(gòu)由構(gòu)由反向器反向器(滾珠循滾珠循環(huán)反向裝置環(huán)反向裝置)l、螺母螺母2、絲杠絲杠3和和滾珠滾珠4等四部等四部分組成。分組成。返回主目錄結(jié)束放映21返回主目錄結(jié)束放映22返回主目錄結(jié)束放映23返回主目錄結(jié)束放映24 滾珠絲杠副與滑動絲杠副相比，滾珠絲杠副滾珠絲杠副與滑動絲杠副相比，滾珠絲杠副除上述優(yōu)點外，還具有除上述優(yōu)點外，還具有軸向剛度高軸向剛度高( (即通過適當預即通過適當預緊可消除絲杠與螺母之間的軸向間隙

12、緊可消除絲杠與螺母之間的軸向間隙) )、運動平穩(wěn)運動平穩(wěn)、傳動精度高傳動精度高、不易磨損不易磨損、使用壽命長使用壽命長等優(yōu)點。等優(yōu)點。 但由于不能自鎖，具有傳動的可逆性，在用但由于不能自鎖，具有傳動的可逆性，在用做升降傳動機構(gòu)時，需要采取做升降傳動機構(gòu)時，需要采取制動制動措施。措施。 返回主目錄結(jié)束放映252. 2. 滾珠絲杠副的典型的結(jié)構(gòu)類型滾珠絲杠副的典型的結(jié)構(gòu)類型 滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)類型可以從滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)類型可以從螺紋滾道的截面形螺紋滾道的截面形狀狀、滾珠的循環(huán)方式滾珠的循環(huán)方式和和消除軸向間隙的調(diào)整方法消除軸向間隙的調(diào)整方法進行進行區(qū)別。區(qū)別。 （1 1）螺紋滾道型面）螺紋滾道型面(

13、 (法向法向) )的形狀及主要尺寸的形狀及主要尺寸返回主目錄結(jié)束放映26軸向軸向螺母螺母絲杠絲杠F接觸角：滾道型面與滾珠接觸點的法線與絲杠軸向的垂接觸角：滾道型面與滾珠接觸點的法線與絲杠軸向的垂線間的夾角線間的夾角（）。一般為。一般為45。單圓弧型單圓弧型雙圓弧型雙圓弧型返回主目錄結(jié)束放映27&單圓弧型的螺紋滾道特點單圓弧型的螺紋滾道特點：接觸角隨軸向載荷大小的：接觸角隨軸向載荷大小的變化而變化，加工成型簡單。變化而變化，加工成型簡單。 &雙圓弧型的螺紋滾道特點雙圓弧型的螺紋滾道特點：接觸角在工作過程中基本：接觸角在工作過程中基本保持不變，兩圓弧相交處的小空隙可以存儲潤滑油以保

14、持不變，兩圓弧相交處的小空隙可以存儲潤滑油以減少摩擦，加工成型復雜。減少摩擦，加工成型復雜。返回主目錄結(jié)束放映28（2 2）滾珠的循環(huán)方式）滾珠的循環(huán)方式滾珠絲杠副中滾珠的循環(huán)方式有滾珠絲杠副中滾珠的循環(huán)方式有內(nèi)循環(huán)內(nèi)循環(huán)和和外循環(huán)外循環(huán)兩種。兩種。返回主目錄結(jié)束放映29 如上圖所示，在螺母如上圖所示，在螺母2 2的側(cè)面孔內(nèi)裝有接通相鄰滾道的的側(cè)面孔內(nèi)裝有接通相鄰滾道的反向器反向器4 4，利用反向器引導滾珠，利用反向器引導滾珠3 3越過絲杠越過絲杠1 1的螺紋頂部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上裝有2 2 4 4個滾

15、珠用反向器，并沿螺母圓周均勻分布。個滾珠用反向器，并沿螺母圓周均勻分布。返回主目錄結(jié)束放映30 內(nèi)循環(huán)方式的優(yōu)點內(nèi)循環(huán)方式的優(yōu)點是滾珠循環(huán)的回路短、流暢性是滾珠循環(huán)的回路短、流暢性好、效率高、螺母的徑向尺寸也較小。好、效率高、螺母的徑向尺寸也較小。其不足是其不足是反向器加工困難、裝配調(diào)整也不方便。反向器加工困難、裝配調(diào)整也不方便。 反向器有反向器有固定式固定式和和浮動式浮動式。返回主目錄結(jié)束放映311-反向器；2-彈簧套；3-絲杠；4-碟簧片返回主目錄結(jié)束放映322431524315槽內(nèi)滾珠代替了定位鍵而對反向器起到槽內(nèi)滾珠代替了定位鍵而對反向器起到自定位自定位作用。作用。浮動式反向器的優(yōu)點：

16、浮動式反向器的優(yōu)點：回珠圓弧進出口的自動對接，通道流暢、摩擦特性好，回珠圓弧進出口的自動對接，通道流暢、摩擦特性好，更適合于高速、高靈敏度、高剛度的精密進給系統(tǒng)。更適合于高速、高靈敏度、高剛度的精密進給系統(tǒng)。1241-反向器；2-彈簧套； ；4-碟簧片返回主目錄結(jié)束放映33 外循環(huán)外循環(huán)-外循環(huán)方式中的滾珠在循環(huán)返向時，離外循環(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。從結(jié)開絲杠螺紋滾道，在螺母體內(nèi)或體外作循環(huán)運動。從結(jié)構(gòu)上看，外循環(huán)有螺旋槽式、插管式和端蓋式三種形式構(gòu)上看，外循環(huán)有螺旋槽式、插管式和端蓋式三種形式。返回主目錄結(jié)束放映341 1）螺旋槽式螺旋槽式：

17、1套筒；套筒；2 螺母；螺母；3 滾珠；滾珠；4 擋珠器擋珠器；5 絲杠絲杠返回主目錄結(jié)束放映35l螺旋槽式特點螺旋槽式特點：工藝簡單，徑向尺寸小，易于：工藝簡單，徑向尺寸小，易于制造。但擋珠器剛性差，易磨損。制造。但擋珠器剛性差，易磨損。返回主目錄結(jié)束放映362 2）插管式插管式：1彎管；2 壓板；3 絲杠；4 滾珠；5 滾道l插管式特點插管式特點：結(jié)構(gòu)簡單，容易制造。但徑向尺寸較大，：結(jié)構(gòu)簡單，容易制造。但徑向尺寸較大，彎管端部作檔珠器易磨損。彎管端部作檔珠器易磨損。返回主目錄結(jié)束放映373) 3) 端蓋式端蓋式：1螺母體；螺母體；2 端蓋端蓋l端蓋式特點端蓋式特點：結(jié)：結(jié)構(gòu)簡單，滾道吻構(gòu)

18、簡單，滾道吻接和彎曲處不易接和彎曲處不易制作，應(yīng)用較少。制作，應(yīng)用較少。主要用在單螺母主要用在單螺母機構(gòu)做升降機構(gòu)。機構(gòu)做升降機構(gòu)。返回主目錄結(jié)束放映38返回主目錄結(jié)束放映39 公稱直徑（公稱直徑（d0）:它指滾珠與螺紋滾道在理論接觸角狀它指滾珠與螺紋滾道在理論接觸角狀態(tài)時包絡(luò)滾珠球心的圓柱直徑。它是滾珠絲杠副的特態(tài)時包絡(luò)滾珠球心的圓柱直徑。它是滾珠絲杠副的特征（或名義）尺寸。征（或名義）尺寸。 基本導程（基本導程（Ph）（或螺距）（或螺距t）：它指絲杠相對于螺母旋）：它指絲杠相對于螺母旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)2弧度時，螺母上基準點的軸向位移?；《葧r，螺母上基準點的軸向位移。 返回主目錄結(jié)束放映40尺寸系列，國

19、際標準化組織尺寸系列，國際標準化組織(ISODIS3408-2-1991)和和GB/T 17587.2-1998中規(guī)定：中規(guī)定： 公稱直徑公稱直徑(mm)：6，8，10，12，16，20，25，32，40，50，63，80，100，125，160及及200。 公稱基本導程公稱基本導程(mm)：1，2，2.5，3，4，5，6，8，10，12，16，20，25，32，40。盡可能優(yōu)先選用：。盡可能優(yōu)先選用：2.5，5，10，20及及40。返回主目錄結(jié)束放映41 1）精度等級：根據(jù)）精度等級：根據(jù)GB/T17587.3-1998（與（與ISO 3408-3：1992同）標準，將滾珠絲杠副的精度分成為

20、同）標準，將滾珠絲杠副的精度分成為1、2、3、4、5、7、10共七個等級，最高級為共七個等級，最高級為1級，級，最低級為最低級為10級。級。推薦采用的精度等級：數(shù)控機床、精密機床和精推薦采用的精度等級：數(shù)控機床、精密機床和精密儀器等用于開環(huán)和半閉環(huán)進給系統(tǒng)，可選密儀器等用于開環(huán)和半閉環(huán)進給系統(tǒng)，可選1、2、3級，一般動力傳動可選級，一般動力傳動可選4、5級，全閉環(huán)系統(tǒng)可選級，全閉環(huán)系統(tǒng)可選2、3、4級。級。 2）標注方法：）標注方法：GB/T17587.1-1998規(guī)定滾珠絲杠規(guī)定滾珠絲杠的標識符號應(yīng)按下圖給定順序排列的內(nèi)容標注。的標識符號應(yīng)按下圖給定順序排列的內(nèi)容標注。返回主目錄結(jié)束放映42

21、P 定位；定位；T 傳動。傳動。返回主目錄結(jié)束放映435. 5. 滾珠絲杠副軸向間隙的調(diào)整與預緊滾珠絲杠副軸向間隙的調(diào)整與預緊雙螺母螺紋預緊調(diào)整式雙螺母螺紋預緊調(diào)整式雙螺母齒差預緊調(diào)整式雙螺母齒差預緊調(diào)整式雙螺母墊片調(diào)整預緊式雙螺母墊片調(diào)整預緊式彈簧式自動調(diào)整預緊式彈簧式自動調(diào)整預緊式單螺母變位導程自頂緊式單螺母變位導程自頂緊式 返回主目錄結(jié)束放映44 （1 1）雙螺母螺紋預緊調(diào)整式）雙螺母螺紋預緊調(diào)整式 如下圖所示，其中，螺母如下圖所示，其中，螺母3 3的外端有凸緣，而螺母的外端有凸緣，而螺母4 4的外的外端雖無凸緣，但制有螺紋，并通過兩個圓螺母固定。端雖無凸緣，但制有螺紋，并通過兩個圓螺母

22、固定。1-鎖緊螺母；鎖緊螺母；2-調(diào)整螺母；調(diào)整螺母；3、4-滾珠螺母滾珠螺母返回主目錄結(jié)束放映45調(diào)整時旋轉(zhuǎn)圓螺母調(diào)整時旋轉(zhuǎn)圓螺母2 2消除軸向間隙并產(chǎn)生一定的預緊力，然后消除軸向間隙并產(chǎn)生一定的預緊力，然后用鎖緊螺母用鎖緊螺母1 1鎖緊。預緊后兩個螺母中的滾珠相向受力鎖緊。預緊后兩個螺母中的滾珠相向受力( (如圖如圖b b所示所示) )，從而消除軸向間隙。，從而消除軸向間隙。1-鎖緊螺母；鎖緊螺母；2-調(diào)整螺母；調(diào)整螺母；3、4-滾珠螺母滾珠螺母返回主目錄結(jié)束放映46調(diào)整時旋轉(zhuǎn)圓螺母調(diào)整時旋轉(zhuǎn)圓螺母2 2消除軸向間隙并產(chǎn)生一定的預緊力，然后消除軸向間隙并產(chǎn)生一定的預緊力，然后用鎖緊螺母用鎖

23、緊螺母1 1鎖緊。預緊后兩個螺母中的滾珠相向受力鎖緊。預緊后兩個螺母中的滾珠相向受力( (如圖如圖b b所示所示) )，從而消除軸向間隙。，從而消除軸向間隙。返回主目錄結(jié)束放映47 雙螺母螺紋預緊調(diào)整式的特點：結(jié)構(gòu)簡單、剛性好、雙螺母螺紋預緊調(diào)整式的特點：結(jié)構(gòu)簡單、剛性好、預緊可靠，使用中調(diào)整方便，但不能精確定量地進行調(diào)整。預緊可靠，使用中調(diào)整方便，但不能精確定量地進行調(diào)整。返回主目錄結(jié)束放映48 (2) (2)雙螺母齒差預緊調(diào)整式雙螺母齒差預緊調(diào)整式 如下圖所示絲杠如下圖所示絲杠4 4的兩端為分別制有圓柱齒輪的螺母的兩端為分別制有圓柱齒輪的螺母3 3，兩者齒數(shù)相差一個齒，通過兩端的兩個內(nèi)齒輪

24、兩者齒數(shù)相差一個齒，通過兩端的兩個內(nèi)齒輪2 2與上述圓柱與上述圓柱齒輪相嚙合，并用螺釘和定位銷固定在套筒齒輪相嚙合，并用螺釘和定位銷固定在套筒1 1上。上。1-1-套筒；套筒；2-2-內(nèi)齒輪；內(nèi)齒輪；3-3-螺母；螺母；4-4-絲杠絲杠 返回主目錄結(jié)束放映調(diào)整時先取下兩端的內(nèi)齒輪調(diào)整時先取下兩端的內(nèi)齒輪2 2，當兩個滾珠螺母相對于套，當兩個滾珠螺母相對于套筒同一方向轉(zhuǎn)動同一個齒后固定，則一個滾珠螺母相對于另筒同一方向轉(zhuǎn)動同一個齒后固定，則一個滾珠螺母相對于另一個滾珠螺母產(chǎn)生相對角位移，使兩個滾珠螺母產(chǎn)生相對移一個滾珠螺母產(chǎn)生相對角位移，使兩個滾珠螺母產(chǎn)生相對移動，從而消除間隙并產(chǎn)生一定的預緊力

25、。動，從而消除間隙并產(chǎn)生一定的預緊力。其特點是可實現(xiàn)定量調(diào)整，即可進行精密微調(diào)其特點是可實現(xiàn)定量調(diào)整，即可進行精密微調(diào)( (如如0.002mm)0.002mm)，使用中調(diào)整較方便。，使用中調(diào)整較方便。1-1-套筒；套筒；2-2-內(nèi)齒輪；內(nèi)齒輪；3-3-螺母；螺母；4-4-絲杠絲杠雙螺母齒差預緊調(diào)整式雙螺母齒差預緊調(diào)整式返回主目錄結(jié)束放映50(3) (3) 雙螺母墊片調(diào)整預緊式雙螺母墊片調(diào)整預緊式如下圖所示，調(diào)整墊片如下圖所示，調(diào)整墊片l l的厚度，可使兩螺母的厚度，可使兩螺母2 2產(chǎn)生相對產(chǎn)生相對位移，以達到消除間隙、產(chǎn)生預緊拉力之目的。位移，以達到消除間隙、產(chǎn)生預緊拉力之目的。1-墊片；墊片

26、； 2-螺母螺母返回主目錄結(jié)束放映511-墊片；墊片； 2-螺母螺母返回主目錄結(jié)束放映52 （4 4）彈簧式自動調(diào)整預緊式）彈簧式自動調(diào)整預緊式 如下圖所示，雙螺母中一個活動另一個固定，用彈簧如下圖所示，雙螺母中一個活動另一個固定，用彈簧使其間始終具有產(chǎn)生軸向位移的推動力，從而獲得預緊力。使其間始終具有產(chǎn)生軸向位移的推動力，從而獲得預緊力。返回主目錄結(jié)束放映53其特點是能消除使用過程中因磨損或彈性變形產(chǎn)生的間其特點是能消除使用過程中因磨損或彈性變形產(chǎn)生的間隙，但其結(jié)構(gòu)復雜、軸向剛度低，適用于輕載場合。隙，但其結(jié)構(gòu)復雜、軸向剛度低，適用于輕載場合。彈簧自動調(diào)整預緊式彈簧自動調(diào)整預緊式 返回主目錄

27、結(jié)束放映特點：結(jié)構(gòu)簡單、剛性好、預緊可靠、調(diào)整方便，但無法定量調(diào)整。a) 雙螺母螺紋預緊調(diào)整特點：結(jié)構(gòu)較復雜、剛性好、預緊可靠、c) 雙螺母齒差預緊調(diào)整但結(jié)構(gòu)復雜、軸向剛度較差、適合清載場合。可定量調(diào)整（0.002mm/齒），精度高、方便。d) 彈簧式自動預緊調(diào)整使用調(diào)整不方便，但無法定量調(diào)整。b) 雙螺母墊片預緊調(diào)整特點：結(jié)構(gòu)簡單、剛性好、預緊可靠、返回主目錄結(jié)束放映55（5 5）單螺母變位導程自預緊式）單螺母變位導程自預緊式 下圖為單螺母變位導程自預緊方式。它是在滾珠螺母下圖為單螺母變位導程自預緊方式。它是在滾珠螺母體內(nèi)的兩列循環(huán)滾珠鏈之間，使內(nèi)螺紋滾道在軸向制作一體內(nèi)的兩列循環(huán)滾珠鏈之間

28、，使內(nèi)螺紋滾道在軸向制作一個個P Ph h 的導程突變量，從而使二列滾珠產(chǎn)生軸向錯位而實的導程突變量，從而使二列滾珠產(chǎn)生軸向錯位而實現(xiàn)預緊，預緊力的大小取決于現(xiàn)預緊，預緊力的大小取決于P Ph h 和單列滾珠的徑向間隙。和單列滾珠的徑向間隙。螺母變位導程螺母變位導程自預緊式自預緊式返回主目錄結(jié)束放映56其特點是結(jié)構(gòu)簡單緊湊，但使用中不能調(diào)整，且其特點是結(jié)構(gòu)簡單緊湊，但使用中不能調(diào)整，且制造困難。制造困難。返回主目錄結(jié)束放映576. 滾珠絲杠支承方式的選擇滾珠絲杠支承方式的選擇為了提高軸向剛度，常用以為了提高軸向剛度，常用以推力軸承推力軸承為軸承組合來支承絲為軸承組合來支承絲杠，當軸向載荷較小時

29、，也可用杠，當軸向載荷較小時，也可用角接觸球軸承角接觸球軸承來支承絲杠。來支承絲杠。返回主目錄結(jié)束放映581 1）單推）單推- -單推式單推式如下圖所示，推力軸承分別裝在滾珠絲杠的兩端并施加預如下圖所示，推力軸承分別裝在滾珠絲杠的兩端并施加預緊力。其特點是軸向剛度較高，預拉伸安裝時，預緊力較緊力。其特點是軸向剛度較高，預拉伸安裝時，預緊力較大，但軸承壽命比雙推大，但軸承壽命比雙推- -雙推式低。雙推式低。返回主目錄結(jié)束放映59簡易單推簡易單推-單推式（角接觸球軸承）單推式（角接觸球軸承）返回主目錄結(jié)束放映602 2）雙推）雙推- -雙推式雙推式如下圖所示，兩端分別安裝如下圖所示，兩端分別安裝推

30、力軸承推力軸承與與深溝球軸承深溝球軸承的組合，的組合，并施加預緊力，其軸向剛度最高。該方式適合于高剛度、并施加預緊力，其軸向剛度最高。該方式適合于高剛度、高轉(zhuǎn)速、高精度的精密絲杠傳動系統(tǒng)。但隨溫度的升高會高轉(zhuǎn)速、高精度的精密絲杠傳動系統(tǒng)。但隨溫度的升高會使絲杠的預緊力增大，易造成兩端支承的預緊力不對稱。使絲杠的預緊力增大，易造成兩端支承的預緊力不對稱。返回主目錄結(jié)束放映613) 3) 雙推雙推- -簡支式簡支式如下圖所示，一端安裝如下圖所示，一端安裝止推軸承止推軸承和和圓柱滾子軸承圓柱滾子軸承的組合，的組合，另一端僅安裝另一端僅安裝深溝球軸承深溝球軸承，其軸向剛度較低，使用時應(yīng)注，其軸向剛度較

31、低，使用時應(yīng)注意減少絲杠熱變形的影響。雙推端可預拉伸安裝，預緊力意減少絲杠熱變形的影響。雙推端可預拉伸安裝，預緊力小，軸承壽命較高，適用于中速、傳動精度較高的長絲杠小，軸承壽命較高，適用于中速、傳動精度較高的長絲杠傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng)。返回主目錄結(jié)束放映62雙推雙推- -簡支支承方式簡支支承方式返回主目錄結(jié)束放映634) 4) 雙推雙推- -自由式自由式如下圖所示，一端安裝如下圖所示，一端安裝推力軸承推力軸承與與圓柱滾子軸承圓柱滾子軸承的組合，的組合，另一端另一端懸空呈自由懸空呈自由狀態(tài)，故軸向剛度和承載能力低，多狀態(tài)，故軸向剛度和承載能力低，多用于輕載、低速的垂直安裝的絲杠傳動系統(tǒng)。用于輕載、低

32、速的垂直安裝的絲杠傳動系統(tǒng)。返回主目錄結(jié)束放映64雙推雙推- -自由式支承自由式支承返回主目錄結(jié)束放映65制動裝置制動裝置 因滾珠絲杠傳動效率高，無自鎖作用，故在垂直安因滾珠絲杠傳動效率高，無自鎖作用，故在垂直安裝狀態(tài)，必須設(shè)置防止因驅(qū)動力中斷而發(fā)生逆?zhèn)鲃拥淖匝b狀態(tài)，必須設(shè)置防止因驅(qū)動力中斷而發(fā)生逆?zhèn)鲃拥淖枣i、制動或重力平衡裝置?？梢栽趫?zhí)行元件（如電機）鎖、制動或重力平衡裝置。可以在執(zhí)行元件（如電機）上加裝制動器，還可在軸上使用超越離合器或選擇設(shè)計上加裝制動器，還可在軸上使用超越離合器或選擇設(shè)計簡易制動裝置。簡易制動裝置。 1-1-外圈；外圈；2-2-星輪；星輪；3-3-滾柱；滾柱；4-4-活

33、銷；活銷；5-5-彈簧彈簧返回主目錄結(jié)束放映66返回主目錄結(jié)束放映67 滾珠絲杠副可用滾珠絲杠副可用防塵密封圈防塵密封圈或或防護套防護套密封來防止灰塵及雜密封來防止灰塵及雜質(zhì)進入滾珠絲杠副，使用質(zhì)進入滾珠絲杠副，使用潤滑劑潤滑劑來提高其耐磨性及傳動效來提高其耐磨性及傳動效率，從而維持其傳動精度，延長其使用壽命。率，從而維持其傳動精度，延長其使用壽命。 密封圈有密封圈有接觸式接觸式和和非接觸式非接觸式兩種，將其裝在滾珠螺母的兩兩種，將其裝在滾珠螺母的兩端即可。端即可。 接觸式密封圈接觸式密封圈用具有彈性的耐油橡膠或尼龍等材料制成，用具有彈性的耐油橡膠或尼龍等材料制成，因此有接觸壓力并產(chǎn)生一定的摩

34、擦力矩，但其防塵效果好。因此有接觸壓力并產(chǎn)生一定的摩擦力矩，但其防塵效果好。 非接觸式密封圈非接觸式密封圈通常由聚氯乙烯（通常由聚氯乙烯（PVC)PVC)等塑料制成，其內(nèi)等塑料制成，其內(nèi)孔螺紋表面與絲杠螺紋之間略有間隙，故又稱孔螺紋表面與絲杠螺紋之間略有間隙，故又稱迷宮式密封迷宮式密封圈圈。 常用的潤滑劑有常用的潤滑劑有潤滑油潤滑油和和潤滑脂潤滑脂兩類。兩類。 潤滑脂潤滑脂一般在裝配時放進滾珠螺母滾道內(nèi)定期潤滑，而使一般在裝配時放進滾珠螺母滾道內(nèi)定期潤滑，而使用潤滑油時應(yīng)注意經(jīng)常通過注油孔注油。用潤滑油時應(yīng)注意經(jīng)常通過注油孔注油。滾珠絲杠副的密封與潤滑返回主目錄結(jié)束放映68返回主目錄結(jié)束放映6

35、9 根據(jù)防塵防護條件以及對調(diào)隙及預緊的要求，根據(jù)防塵防護條件以及對調(diào)隙及預緊的要求，可選擇適當?shù)慕Y(jié)構(gòu)型式：可選擇適當?shù)慕Y(jié)構(gòu)型式：當允許有間隙存在時當允許有間隙存在時( (如垂直運動如垂直運動) )，可選用具有單，可選用具有單圓弧形螺紋滾道的單螺母滾珠絲杠副；圓弧形螺紋滾道的單螺母滾珠絲杠副；當必須有預緊或在使用過程中因磨損而需要定期調(diào)當必須有預緊或在使用過程中因磨損而需要定期調(diào)整時，應(yīng)采用雙螺母螺紋預緊或齒差預緊式結(jié)構(gòu)；整時，應(yīng)采用雙螺母螺紋預緊或齒差預緊式結(jié)構(gòu)；當具備良好的防塵條件，且只需在裝配時調(diào)整間隙當具備良好的防塵條件，且只需在裝配時調(diào)整間隙及預緊力時，可采用結(jié)構(gòu)簡單的雙螺母墊片調(diào)整預

36、及預緊力時，可采用結(jié)構(gòu)簡單的雙螺母墊片調(diào)整預緊式結(jié)構(gòu)。緊式結(jié)構(gòu)。返回主目錄結(jié)束放映70 選用滾珠絲杠副時通常主要選擇絲杠的公選用滾珠絲杠副時通常主要選擇絲杠的公稱直徑稱直徑d0和基本導程和基本導程 Ph 。公稱直徑公稱直徑d0應(yīng)根據(jù)軸向最大載荷按滾珠絲杠副尺寸應(yīng)根據(jù)軸向最大載荷按滾珠絲杠副尺寸系列選擇。系列選擇。螺紋長度螺紋長度l1在允許的情況下要盡量短，一般取在允許的情況下要盡量短，一般取 l1/d0小于小于30為宜；為宜；基本導程基本導程Ph(或螺距或螺距t)應(yīng)按承載能力、傳動精度及傳應(yīng)按承載能力、傳動精度及傳動速度選取，導程大承載能力也大，導程小傳動精動速度選取，導程大承載能力也大，導程

37、小傳動精度較高。要求傳動速度快時，可選用大導程滾珠絲度較高。要求傳動速度快時，可選用大導程滾珠絲杠副。杠副。返回主目錄結(jié)束放映71在選用滾珠絲杠副時，必須知道實際的工作條件：在選用滾珠絲杠副時，必須知道實際的工作條件：最大的工作載荷最大的工作載荷 Fmax(或平均工作載荷或平均工作載荷 Fcp) (N)；使用壽命使用壽命 T (h)；絲杠的工作長度絲杠的工作長度(或螺母的有效行程或螺母的有效行程) l (mm)；絲杠的轉(zhuǎn)速絲杠的轉(zhuǎn)速 n (或平均轉(zhuǎn)速或平均轉(zhuǎn)速 ncp) (r/min)；滾道的硬度滾道的硬度HRC及絲杠的工況，及絲杠的工況，然后按下列步驟進行選擇。然后按下列步驟進行選擇。滾珠絲

38、杠副的選擇步驟滾珠絲杠副的選擇步驟返回主目錄結(jié)束放映72（1） 計算承載能力計算承載能力 n10r/min時，計算絲杠時，計算絲杠軸向最大動載荷軸向最大動載荷FQ，然后，然后根據(jù)根據(jù)FQ值選擇絲杠副的型號。值選擇絲杠副的型號。 L滾珠絲杠壽命系數(shù)；滾珠絲杠壽命系數(shù)； fH 硬度系數(shù)；硬度系數(shù)； fw 載荷系數(shù)；載荷系數(shù)；Fmax 滾珠絲杠副最大工作載荷；滾珠絲杠副最大工作載荷； Ca 滾珠絲杠的額定動載荷滾珠絲杠的額定動載荷； 對于低速（ n10r/min ）傳動，只按額定靜載荷額定靜載荷。 3maxQHWaFL f f FCmax(2 3)oaCF返回主目錄結(jié)束放映73（2）壓桿穩(wěn)定性核算）

39、壓桿穩(wěn)定性核算 包括包括臨界載荷臨界載荷核算、核算、臨界轉(zhuǎn)速臨界轉(zhuǎn)速核算，二者分別對核算，二者分別對應(yīng)壓桿失穩(wěn)和高速共振。應(yīng)壓桿失穩(wěn)和高速共振。FK ，ncr分別為臨界載荷和臨界轉(zhuǎn)速。分別為臨界載荷和臨界轉(zhuǎn)速。221max9910/()crcsnf dln22max/()kksFfEIKlF返回主目錄結(jié)束放映74（3） 剛度的驗算剛度的驗算 滾珠絲杠在滾珠絲杠在軸向力軸向力 F 和和扭矩扭矩 T 共同作用下，所引共同作用下，所引起的每一導程的變形量為：起的每一導程的變形量為：以上所有經(jīng)驗公式中的參數(shù)均可通過查手冊得到。以上所有經(jīng)驗公式中的參數(shù)均可通過查手冊得到。22hhFPTPLEAIE 返回

40、主目錄結(jié)束放映751.1.最佳總傳動比最佳總傳動比 齒輪傳動部件是轉(zhuǎn)矩、減速和轉(zhuǎn)向的變換器。由齒輪傳動部件是轉(zhuǎn)矩、減速和轉(zhuǎn)向的變換器。由于負載特性和工作條件的不同，最佳傳動比有各種各于負載特性和工作條件的不同，最佳傳動比有各種各樣的選擇方法。在伺服電動機驅(qū)動負載的傳動系統(tǒng)中樣的選擇方法。在伺服電動機驅(qū)動負載的傳動系統(tǒng)中常采用使常采用使負載加速度最大負載加速度最大的方法。下圖所示傳動系統(tǒng)的方法。下圖所示傳動系統(tǒng)的最佳傳動比計算過程如下：的最佳傳動比計算過程如下：返回主目錄結(jié)束放映76根據(jù)傳動關(guān)系有根據(jù)傳動關(guān)系有 式中式中: 電動機的角位移、角速度、角加速度；電動機的角位移、角速度、角加速度； 負

41、載的角位移、角速度、角加速度。負載的角位移、角速度、角加速度。 mmmLLLimmm、LLL、返回主目錄結(jié)束放映77 負載轉(zhuǎn)矩負載轉(zhuǎn)矩 TLF 換算到換算到電動機軸上的阻抗轉(zhuǎn)矩為電動機軸上的阻抗轉(zhuǎn)矩為 TLF /i ； 負載轉(zhuǎn)動慣量負載轉(zhuǎn)動慣量 JL 換算到換算到電動機軸上的轉(zhuǎn)動慣量為電動機軸上的轉(zhuǎn)動慣量為 JL/i2； 設(shè)設(shè) Tm 為電動機的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩為電動機的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，在忽略傳動裝置慣量的前提，在忽略傳動裝置慣量的前提下，根據(jù)旋轉(zhuǎn)運動方程，下，根據(jù)旋轉(zhuǎn)運動方程，電動機軸上的合轉(zhuǎn)矩電動機軸上的合轉(zhuǎn)矩 Ta 為為222()()LFLammmLmLmLFLmLTJTTJiiJJiiT iTJ iJ

42、 則返回主目錄結(jié)束放映78l式中若改變式中若改變總傳動比總傳動比i，則，則 也隨之改變。根據(jù)負載也隨之改變。根據(jù)負載角加速度最大的原則，令角加速度最大的原則，令 ，則解得，則解得若不計摩擦，即若不計摩擦，即TLF0, 則則 LFLFLmmmTTJiTTJ2LLmmJJiJJi或/0LddiL返回主目錄結(jié)束放映79l若執(zhí)行元件選用的是步進電機（設(shè)步距角為若執(zhí)行元件選用的是步進電機（設(shè)步距角為），在系），在系統(tǒng)統(tǒng)脈沖當量為脈沖當量為 和和絲杠基本導程為絲杠基本導程為 Ph 的條件下，減速的條件下，減速比還應(yīng)滿足匹配關(guān)系：比還應(yīng)滿足匹配關(guān)系：360360hhPPi返回主目錄結(jié)束放映802. 2. 各

43、級傳動比的最佳分配原則各級傳動比的最佳分配原則若總傳動比比較大，又準備采用多級齒輪傳動，若總傳動比比較大，又準備采用多級齒輪傳動，需要確定傳動級數(shù)，并合理分配傳動比，通常有三種需要確定傳動級數(shù)，并合理分配傳動比，通常有三種分配原則，以圖分配原則，以圖2.29為例說明。為例說明。假設(shè)傳動效率假設(shè)傳動效率100%，軸與軸承轉(zhuǎn)動慣量不計；各，軸與軸承轉(zhuǎn)動慣量不計；各齒輪為寬度相同、材料相同的實心圓柱體。齒輪為寬度相同、材料相同的實心圓柱體。返回主目錄結(jié)束放映81l重量最輕原則重量最輕原則 對對小功率傳動系統(tǒng)小功率傳動系統(tǒng)，除簡化假設(shè)同前，另設(shè)各主動小，除簡化假設(shè)同前，另設(shè)各主動小齒輪轉(zhuǎn)動慣量相同；各

44、主動小齒輪模數(shù)、齒數(shù)均相同，齒輪轉(zhuǎn)動慣量相同；各主動小齒輪模數(shù)、齒數(shù)均相同，則圖中各齒輪重量之和為：則圖中各齒輪重量之和為：對對 n 級傳動各傳動比級傳動各傳動比 i1=i2=i1/n ，可使傳動，可使傳動裝置重量最輕。裝置重量最輕。返回主目錄結(jié)束放映82l對對大功率傳動系統(tǒng)大功率傳動系統(tǒng)傳動轉(zhuǎn)矩較大，小功率傳動中的各傳動轉(zhuǎn)矩較大，小功率傳動中的各項簡化假設(shè)大多不合適，應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗、類比方法以及項簡化假設(shè)大多不合適，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，結(jié)構(gòu)緊湊之要求進行綜合考慮，模數(shù)、齒寬逐級增加模數(shù)、齒寬逐級增加，各級傳動比一般以各級傳動比一般以“先大后小先大后小”（原動軸端大

45、，負載原動軸端大，負載軸端小軸端小）原則處理。）原則處理。返回主目錄結(jié)束放映83l輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則一級傳動各級齒輪的轉(zhuǎn)角誤差換算到末級輸出軸上的一級傳動各級齒輪的轉(zhuǎn)角誤差換算到末級輸出軸上的總轉(zhuǎn)角誤差：總轉(zhuǎn)角誤差：二級傳動各級齒輪的轉(zhuǎn)角誤差換算到末級輸出軸上的二級傳動各級齒輪的轉(zhuǎn)角誤差換算到末級輸出軸上的總轉(zhuǎn)角誤差：總轉(zhuǎn)角誤差：1max21i231max41 22iii返回主目錄結(jié)束放映84l同理，同理，n級齒輪傳動系統(tǒng)中各級齒輪的轉(zhuǎn)角誤差換算到級齒輪傳動系統(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)角誤差末級輸出軸上的總轉(zhuǎn)角誤差l由此可見，為提高齒輪系的精度，由

46、此可見，為提高齒輪系的精度，各級傳動比應(yīng)按各級傳動比應(yīng)按“先小后大先小后大”原則分配。而且要使最末一級傳動比盡原則分配。而且要使最末一級傳動比盡可能大，同時可能大，同時提高末級齒輪副的精度提高末級齒輪副的精度，可使輸出軸轉(zhuǎn)，可使輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小。角誤差最小。k k 第第 k 個齒輪所具有的轉(zhuǎn)角誤差；個齒輪所具有的轉(zhuǎn)角誤差；ikn 第第 k 個齒輪的轉(zhuǎn)軸至個齒輪的轉(zhuǎn)軸至 n 級輸出軸的傳動比。級輸出軸的傳動比。max1nkikni返回主目錄結(jié)束放映85 已知：有一三級齒輪傳動減速已知：有一三級齒輪傳動減速器，如圖所示，器，如圖所示，z1z6的轉(zhuǎn)角誤的轉(zhuǎn)角誤差分別是：差分別是： 1=0.06 r

47、ad/s, 2=3=0.03 rad/s, 4=5=0.015 rad/s, 6=0.01 rad/s。 減速比分別為減速比分別為: i1=i2=2, i3=3, 則則i=12.求其總轉(zhuǎn)角誤差求其總轉(zhuǎn)角誤差max .解：解：max=1/i+(2+3)/(i2i3)+ (4+5)/ i3+6=0.06/12+0.06/6+0.03/3+0.01 =0.035(rad/s)123456返回主目錄結(jié)束放映86l等效轉(zhuǎn)動慣量最小原則等效轉(zhuǎn)動慣量最小原則換算到電動機軸上的等效轉(zhuǎn)動慣量為最小。換算到電動機軸上的等效轉(zhuǎn)動慣量為最小。小功率系統(tǒng)小功率系統(tǒng)，n級齒輪系，各級傳動比通式級齒輪系，各級傳動比通式：

48、（推導（推導略）略）按此原則計算的按此原則計算的各級傳動比各級傳動比也是按也是按“先小后大先小后大”次序分次序分配，結(jié)構(gòu)緊湊。配，結(jié)構(gòu)緊湊。(1)2112(21)211221/2222nnnknnkniiii 返回主目錄結(jié)束放映87l大功率系統(tǒng)大功率系統(tǒng)，計算公式不通用，但分配原則，計算公式不通用，但分配原則仍應(yīng)符合仍應(yīng)符合“先小后大先小后大”的分配次序。的分配次序。 綜上所述，結(jié)合可行性、經(jīng)濟性對轉(zhuǎn)動慣量、結(jié)綜上所述，結(jié)合可行性、經(jīng)濟性對轉(zhuǎn)動慣量、結(jié)構(gòu)尺寸和傳動精度提出適當要求。構(gòu)尺寸和傳動精度提出適當要求。l要求體積小、重量輕的齒輪：采用重量最輕的原則；要求體積小、重量輕的齒輪：采用重量最

49、輕的原則；l要求運動平穩(wěn)、起停頻繁和動態(tài)性能好的輪系：采要求運動平穩(wěn)、起停頻繁和動態(tài)性能好的輪系：采用最小轉(zhuǎn)動慣量原則、輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則；用最小轉(zhuǎn)動慣量原則、輸出軸轉(zhuǎn)角誤差最小原則；l提高傳動精度和減小回程誤差為主的輪系：轉(zhuǎn)角誤提高傳動精度和減小回程誤差為主的輪系：轉(zhuǎn)角誤差最小原則；差最小原則；l較大傳動比：采用定軸輪系和行星輪系結(jié)合，且要較大傳動比：采用定軸輪系和行星輪系結(jié)合，且要求傳動精度、效率、平穩(wěn)、輕小：諧波齒輪傳動。求傳動精度、效率、平穩(wěn)、輕?。褐C波齒輪傳動。返回主目錄結(jié)束放映883.3.諧波齒輪傳動諧波齒輪傳動 諧波齒輪傳動具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動比大諧波齒輪傳動具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動

50、比大( (幾十幾十 幾幾百百) )、傳動精度高、回程誤差小、噪聲低、傳動平穩(wěn)、傳動精度高、回程誤差小、噪聲低、傳動平穩(wěn)、承載能力強、效率高等一系列優(yōu)點。故在工業(yè)機器人、承載能力強、效率高等一系列優(yōu)點。故在工業(yè)機器人、航空、航天等機電一體化系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。航空、航天等機電一體化系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。返回主目錄結(jié)束放映891-剛性輪；2-柔性輪；3-波發(fā)生器 諧波齒輪減速器是依靠柔性齒輪產(chǎn)生的可控變形引起齒諧波齒輪減速器是依靠柔性齒輪產(chǎn)生的可控變形引起齒間的相對錯齒來傳遞動力和運動的。剛輪或柔輪為從動件。間的相對錯齒來傳遞動力和運動的。剛輪或柔輪為從動件。剛輪的齒數(shù)比柔輪的齒數(shù)多幾個齒。由于

51、波形發(fā)生器的長徑剛輪的齒數(shù)比柔輪的齒數(shù)多幾個齒。由于波形發(fā)生器的長徑比柔輪內(nèi)徑略大，故裝配在一起時就將柔輪撐成橢圓形。比柔輪內(nèi)徑略大，故裝配在一起時就將柔輪撐成橢圓形。返回主目錄結(jié)束放映90 波發(fā)生器將柔輪撐成橢圓形，使其長軸兩端與剛輪的齒波發(fā)生器將柔輪撐成橢圓形，使其長軸兩端與剛輪的齒相嚙合，而在短軸方向的齒完全分離。當波形發(fā)生器順時針相嚙合，而在短軸方向的齒完全分離。當波形發(fā)生器順時針轉(zhuǎn)一圈時，兩輪產(chǎn)生相對位移，位移量等于齒數(shù)差與節(jié)距的轉(zhuǎn)一圈時，兩輪產(chǎn)生相對位移，位移量等于齒數(shù)差與節(jié)距的乘積。當剛輪固定時，則柔輪的回轉(zhuǎn)方向與波形發(fā)生器的回乘積。當剛輪固定時，則柔輪的回轉(zhuǎn)方向與波形發(fā)生器的回

52、轉(zhuǎn)方向相反。轉(zhuǎn)方向相反。1-剛性輪；2-柔性輪；3-波發(fā)生器返回主目錄結(jié)束放映91返回主目錄結(jié)束放映92返回主目錄結(jié)束放映931-1-剛性輪；剛性輪；2-2-柔性輪；柔性輪；3-3-波發(fā)生器波發(fā)生器 諧波齒輪傳動的波形發(fā)生器相當于行星輪系的轉(zhuǎn)臂，柔諧波齒輪傳動的波形發(fā)生器相當于行星輪系的轉(zhuǎn)臂，柔輪相當于行星輪，剛輪則相當于中心輪。故諧波齒輪減速器輪相當于行星輪，剛輪則相當于中心輪。故諧波齒輪減速器的傳動比可以應(yīng)用行星輪系求傳動比的方式來計算。的傳動比可以應(yīng)用行星輪系求傳動比的方式來計算。返回主目錄結(jié)束放映94設(shè)設(shè) g、r、H 為剛輪、柔輪為剛輪、柔輪和波發(fā)生器的角速度，則：和波發(fā)生器的角速度，

53、則：當柔輪固定時，當柔輪固定時，r=0，則，則設(shè)設(shè) zr200200，zg202202，則，則 iHg101101。結(jié)果為結(jié)果為“正正”表明剛輪與波形發(fā)生器轉(zhuǎn)向相同。表明剛輪與波形發(fā)生器轉(zhuǎn)向相同。ggrrHgg1,zzzzz gHHgggrzizzgHHrggHr,zizgHrHrggHrziz返回主目錄結(jié)束放映95設(shè)設(shè) g、r、H 為剛輪、柔輪為剛輪、柔輪和波發(fā)生器的角速度，則：和波發(fā)生器的角速度，則：當剛輪固定時，當剛輪固定時，g=0，則，則設(shè)設(shè) zr200200，zg202202，則，則 iHr-100-100。結(jié)果為結(jié)果為“負負”表明柔輪與波形發(fā)生器轉(zhuǎn)向相反。表明柔輪與波形發(fā)生器轉(zhuǎn)向相

54、反。gHrHrggHrzizgHrHrgHr,0zizgrHr1,zzHrHrrrgzizz返回主目錄結(jié)束放映961.1.最佳總傳動比最佳總傳動比 2.2.各級傳動比的最佳分配原則各級傳動比的最佳分配原則 3.3.諧波齒輪傳動諧波齒輪傳動 4.4.齒輪傳動間隙的調(diào)整方法齒輪傳動間隙的調(diào)整方法 齒輪傳動過程中，主動輪突然改變傳動方向時，從動輪齒輪傳動過程中，主動輪突然改變傳動方向時，從動輪不能馬上隨之反轉(zhuǎn)，而是有一個滯后量，其產(chǎn)生原因主要是不能馬上隨之反轉(zhuǎn)，而是有一個滯后量，其產(chǎn)生原因主要是齒輪副的側(cè)隙和加工裝配誤差。齒輪副的側(cè)隙和加工裝配誤差。 （1）圓柱齒輪傳動圓柱齒輪傳動： 偏心套調(diào)整法偏

55、心套調(diào)整法 軸向墊片調(diào)整法軸向墊片調(diào)整法 雙片薄齒輪錯齒調(diào)整法雙片薄齒輪錯齒調(diào)整法（2）斜齒輪傳動斜齒輪傳動： 墊片錯齒調(diào)整法墊片錯齒調(diào)整法 軸向壓簧錯齒調(diào)整法軸向壓簧錯齒調(diào)整法返回主目錄結(jié)束放映97（1 1）圓柱齒輪傳動圓柱齒輪傳動：偏心套調(diào)整法偏心套調(diào)整法電動機電動機2通過偏心軸套通過偏心軸套1裝在減速箱上；裝在減速箱上；轉(zhuǎn)動偏心軸套轉(zhuǎn)動偏心軸套1可以調(diào)可以調(diào)整兩嚙合齒輪的中心距。整兩嚙合齒輪的中心距。返回主目錄結(jié)束放映98l若偏心量為若偏心量為 e，則間隙調(diào)整范圍為，則間隙調(diào)整范圍為 02e。l特點：結(jié)構(gòu)簡單，但其側(cè)隙不能自動補償。特點：結(jié)構(gòu)簡單，但其側(cè)隙不能自動補償。ee返回主目錄結(jié)束

56、放映99軸向墊片調(diào)整法軸向墊片調(diào)整法1、2-齒輪3-墊片4-電動機嚙合齒輪嚙合齒輪1和和2的分的分度圓弧齒厚沿軸線度圓弧齒厚沿軸線方向略有錐度，軸方向略有錐度，軸向墊片向墊片3使齒輪使齒輪2沿沿軸向移動，從而消軸向移動，從而消除兩齒輪間隙，除兩齒輪間隙，特特點同點同。返回主目錄結(jié)束放映100雙片薄齒輪錯齒調(diào)整法雙片薄齒輪錯齒調(diào)整法 兩個嚙合著的圓柱齒輪，其中一個是寬齒輪，另一個兩個嚙合著的圓柱齒輪，其中一個是寬齒輪，另一個是由兩薄片組成的齒輪，再附加某些措施，使一個薄片齒是由兩薄片組成的齒輪，再附加某些措施，使一個薄片齒輪的齒左側(cè)和另一個薄片齒輪的齒右側(cè)分別緊貼在寬齒輪輪的齒左側(cè)和另一個薄片齒

57、輪的齒右側(cè)分別緊貼在寬齒輪的齒槽左、右兩側(cè)。這樣錯齒后就沒有齒側(cè)隙，故反向時的齒槽左、右兩側(cè)。這樣錯齒后就沒有齒側(cè)隙，故反向時就不會出現(xiàn)死區(qū)。就不會出現(xiàn)死區(qū)。周向彈簧式周向彈簧式可調(diào)拉簧式可調(diào)拉簧式返回主目錄結(jié)束放映101薄片齒輪薄片齒輪周向彈簧錯齒調(diào)整周向彈簧錯齒調(diào)整1-1-短柱；短柱；2-2-彈簧；彈簧；3 3、4-4-薄片齒輪薄片齒輪在兩個薄片齒輪在兩個薄片齒輪3和和4上各開上各開幾條周向圓弧槽，并在齒輪幾條周向圓弧槽，并在齒輪3和和4的端面上有安裝彈簧的端面上有安裝彈簧2的短柱的短柱1。在彈簧在彈簧2的作用下使薄片齒輪的作用下使薄片齒輪3和和4錯位而消除齒側(cè)間隙。錯位而消除齒側(cè)間隙。這

58、種結(jié)構(gòu)形式的彈簧這種結(jié)構(gòu)形式的彈簧2的拉力的拉力必須足以克服驅(qū)動轉(zhuǎn)矩才能起必須足以克服驅(qū)動轉(zhuǎn)矩才能起作用。作用。因受到周向圓弧槽及彈簧尺因受到周向圓弧槽及彈簧尺寸限制，故僅適用于讀數(shù)裝置寸限制，故僅適用于讀數(shù)裝置而不適用于功率驅(qū)動裝置。而不適用于功率驅(qū)動裝置。返回主目錄結(jié)束放映102兩薄片齒輪兩薄片齒輪1 1與與2 2上各上各裝有帶有螺紋的凸耳裝有帶有螺紋的凸耳3 3。彈簧彈簧4 4一端鉤在一端鉤在3 3上，另上，另一端鉤在螺釘一端鉤在螺釘7 7上。上。彈簧彈簧4 4的拉力大小可用的拉力大小可用螺母螺母5 5調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)螺釘7 7的伸出的伸出長度，調(diào)整后再用螺母長度，調(diào)整后再用螺母6 6鎖緊。

59、鎖緊。齒側(cè)間隙可自動補償齒側(cè)間隙可自動補償，但結(jié)構(gòu)復雜。，但結(jié)構(gòu)復雜。可調(diào)拉簧式可調(diào)拉簧式1、2-齒輪；齒輪；3-凸耳；凸耳；4-彈簧；彈簧； 5 5、6-6-螺母；螺母；7-7-螺釘螺釘 返回主目錄結(jié)束放映103墊片錯齒調(diào)整墊片錯齒調(diào)整：同向斜齒輪同向斜齒輪1、2與與寬齒輪寬齒輪3嚙合，墊片嚙合，墊片4使同向斜齒輪使同向斜齒輪1與與2軸軸向相對移動以消除間向相對移動以消除間隙。隙。結(jié)構(gòu)簡單，但調(diào)整結(jié)構(gòu)簡單，但調(diào)整費時，并且齒側(cè)間隙費時，并且齒側(cè)間隙不能自動補償。不能自動補償。1 1、2-2-薄片齒輪；薄片齒輪；3-3-寬齒輪；寬齒輪；4-4-墊片墊片（2 2）斜齒輪傳動：）斜齒輪傳動：返回主

60、目錄結(jié)束放映104軸向壓簧錯齒調(diào)整軸向壓簧錯齒調(diào)整：同向斜齒輪同向斜齒輪1 1、2 2與寬斜齒與寬斜齒輪輪3 3嚙合，調(diào)節(jié)螺母嚙合，調(diào)節(jié)螺母4 4可調(diào)整可調(diào)整彈簧軸向力的大小，使彈簧軸向力的大小，使1 1、2 2達到錯齒。達到錯齒。特點是齒側(cè)間隙可以自動特點是齒側(cè)間隙可以自動補償，但軸向尺寸較大，結(jié)補償，但軸向尺寸較大，結(jié)構(gòu)不緊湊。構(gòu)不緊湊。 1、2-薄片齒輪；薄片齒輪；3-寬齒輪；寬齒輪；4-調(diào)整螺母；調(diào)整螺母；5-彈簧彈簧返回主目錄結(jié)束放映105 除滾珠絲杠副、齒輪副等傳動部件之外，機電一體化除滾珠絲杠副、齒輪副等傳動部件之外，機電一體化系統(tǒng)中還大量使用同步帶、鋼帶、鏈條、鋼絲繩及尼龍繩系統(tǒng)中還大量使用同步帶、鋼帶、鏈條、鋼絲繩及尼龍繩等撓性傳動部件。等