機(jī)械系統(tǒng)部件的選擇與設(shè)計(jì)要求

機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)第二章機(jī)械系統(tǒng)部件的選擇與設(shè)計(jì)——郭世偉一、機(jī)械系統(tǒng)部件的設(shè)計(jì)要求1、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的分析與特性 傳統(tǒng)機(jī)械一般由動(dòng)力件、傳動(dòng)件和執(zhí)行件組成。信息控制等因素的引入，使作為動(dòng)力源的傳統(tǒng)電機(jī)轉(zhuǎn)換為具有動(dòng)力、變速和執(zhí)行等多功能的伺服電機(jī)，其變速功能可在很大程度上代替機(jī)械傳動(dòng)中的“調(diào)速裝置”，取代了幾個(gè)執(zhí)行件之間的傳動(dòng)聯(lián)系，大大減少了傳動(dòng)件的數(shù)目，縮短了傳動(dòng)鏈，簡化了機(jī)構(gòu)，使動(dòng)力件、傳動(dòng)件與執(zhí)行件朝著合為一體的最小系統(tǒng)進(jìn)行。典型如控制電機(jī)對負(fù)載的“直接驅(qū)動(dòng)”等。 機(jī)電一體化系統(tǒng)中的機(jī)械傳動(dòng)裝置，不僅是轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變換器，而是成為伺服系統(tǒng)的組成部分，要根據(jù)伺服控制的要求進(jìn)行選擇設(shè)計(jì)。 影響傳動(dòng)鏈的動(dòng)力學(xué)性能的因素一般有：負(fù)載的變化，傳動(dòng)鏈慣性，傳動(dòng)鏈的固有頻率，間隙、摩擦、潤滑和溫度變化等。 機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)要求機(jī)械傳動(dòng)部件滿足轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、摩擦小、剛度大、振動(dòng)特性好、阻尼合理、間隙小，還要求機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性與電機(jī)速度環(huán)的動(dòng)態(tài)特性相匹配等。（1）轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量會(huì)使機(jī)械系統(tǒng)的負(fù)載增加，反應(yīng)靈敏度降低，系統(tǒng)固有頻率下降而容易產(chǎn)生諧振，也使電氣驅(qū)動(dòng)部件的諧振頻率降低，而阻尼增大。各種傳動(dòng)部件的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算。（2）剛度有構(gòu)件基本變形的剛度和兩接觸面的接觸剛度。靜剛度和動(dòng)剛度。系統(tǒng)剛度越大：伺服系統(tǒng)的失動(dòng)量（傳動(dòng)死區(qū)）越小；系統(tǒng)固有頻率越高，超出系統(tǒng)的頻帶寬度，不易產(chǎn)生共振；增加閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性等。（3）諧振頻率包括機(jī)械傳動(dòng)部件在內(nèi)的彈性系統(tǒng)，若不計(jì)阻尼，可簡化為質(zhì)量-彈簧系統(tǒng)，為多自由度系統(tǒng)，有第一諧振頻率和高階諧振頻率等。當(dāng)外界傳來的激振頻率接近或等于系統(tǒng)固有頻率時(shí)，系統(tǒng)產(chǎn)生諧振，不能正常工作。 還有電氣驅(qū)動(dòng)部件的諧振頻率。（4）摩擦摩擦分為粘性摩擦、庫侖摩擦和靜摩擦。 實(shí)際機(jī)械導(dǎo)軌的摩擦特性隨材料和表面狀態(tài)的不同有很大的不同。 滑動(dòng)摩擦導(dǎo)軌易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象，低速運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性差；滾動(dòng)摩擦導(dǎo)軌和靜壓摩擦導(dǎo)軌無爬行，但有微小超程；摩擦力與傳動(dòng)部件的彈性變形產(chǎn)生位置誤差，運(yùn)動(dòng)反向時(shí)，位置誤差形成反轉(zhuǎn)誤差（回差）。（5）阻尼 機(jī)械部件振動(dòng)時(shí)，機(jī)構(gòu)材料內(nèi)摩擦、運(yùn)動(dòng)副如導(dǎo)軌的摩擦阻尼等。實(shí)際的摩擦阻尼一般簡化為粘性摩擦的線性阻尼，精確分析系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)時(shí)可用非線性阻尼特性。 阻尼對彈性系統(tǒng)的振動(dòng)特性的影響：黏性阻尼摩擦越大，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差增加，精度降低；粘性阻尼大，可減小振幅和衰減振動(dòng)。（5）間隙 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中，間隙的存在會(huì)產(chǎn)生反轉(zhuǎn)回差，增加輪廓誤差，影響伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性。間隙類型有： 齒輪傳動(dòng)的齒側(cè)間隙，絲杠螺母的傳動(dòng)間隙， 絲杠軸承的軸向間隙，聯(lián)軸器的扭轉(zhuǎn)間隙等。齒輪傳動(dòng)的齒側(cè)間隙的消除，有：剛性消隙法，調(diào)整后齒側(cè)間隙不能自動(dòng)補(bǔ)償，但可提高傳動(dòng)剛度。如調(diào)整兩齒輪的中心距來消除齒側(cè)間隙；錐度齒輪軸向位移來消隙；斜齒圓柱齒輪消隙等。柔性消隙法，調(diào)整后齒側(cè)間隙可以自動(dòng)補(bǔ)償，對齒輪的齒厚、齒距精度要求可下降，但會(huì)影響傳動(dòng)平穩(wěn)性，且傳動(dòng)剛度低，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。如有雙齒輪錯(cuò)齒式消隙機(jī)構(gòu)，碟形彈簧消隙機(jī)構(gòu)等。 絲杠螺母間隙的調(diào)整：2、機(jī)械系統(tǒng)部件的設(shè)計(jì)要求

與一般的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求相比，機(jī)電一體化系統(tǒng)的機(jī)械系統(tǒng)要求定位精度高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性好（即響應(yīng)要快，穩(wěn)定性要好），為達(dá)到要求，在設(shè)計(jì)中常提出無間隙、低摩擦、低慣量、高剛度、高諧振頻率、適當(dāng)?shù)淖枘岜鹊纫?。為達(dá)到上述要求，主要從以下幾方面采取措施：1)低摩擦采用低摩擦阻力的傳動(dòng)部件和導(dǎo)向支承部件，如采用滾珠絲杠副，滾動(dòng)導(dǎo)向支承、動(dòng)（靜）壓導(dǎo)向支承；2)縮短傳動(dòng)鏈（如電機(jī)與絲杠螺母副直接連接，以減少中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等），提高傳動(dòng)與支承剛度（預(yù)緊的方法）；3)選用最佳傳動(dòng)比，以達(dá)到提高系統(tǒng)分辨率、減少等效到執(zhí)行元件輸出軸上的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，盡可能提高加速能力；4)縮小反向死區(qū)誤差，如采取消除傳動(dòng)間隙、減少支承變形的措施；5)提高剛度改進(jìn)支承及架體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以提高剛性、減少振動(dòng)、降低噪聲。選材上；結(jié)構(gòu)輕型化、緊密化。這些措施反映了機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本特點(diǎn)。二、機(jī)械傳動(dòng)部件的選擇與設(shè)計(jì) 機(jī)械傳動(dòng)部件的主要功能是傳遞轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，它實(shí)質(zhì)上是一種轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速變換器，其目的是使執(zhí)行元件與負(fù)載之間在轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速方面得到最佳匹配。（一）機(jī)械傳動(dòng)部件的功能要求及常用的傳動(dòng)部件 機(jī)械傳動(dòng)部件的傳動(dòng)類型、傳動(dòng)方式、傳動(dòng)剛性以及傳動(dòng)可靠性對機(jī)電一體化系統(tǒng)的精度、穩(wěn)定性和快速響應(yīng)性有重要影響。機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，需要選擇傳動(dòng)間隙小、精度高、體積小、重量輕、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、傳遞轉(zhuǎn)矩大的傳動(dòng)部件。具體講有三個(gè)方面：1)精密化—要適應(yīng)產(chǎn)品的高定位精度等性能的要求，對機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的精密度要求也越來越高。2)高速化—產(chǎn)品工作效率的高低，直接與機(jī)械傳動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)速度相關(guān)。因此，機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)能適應(yīng)高速運(yùn)動(dòng)的要求。3)小型化、輕量化—機(jī)電一體化系統(tǒng)(或產(chǎn)品)精密化、高速化的發(fā)展，必然要求其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的小型、輕量化，以提高運(yùn)動(dòng)靈敏度(快速響應(yīng)性)、減小沖擊、降低能耗。為與微電子部件的微型化相適應(yīng)，也要盡可能做到使機(jī)械傳動(dòng)部件短、小、輕、薄化。 對工作機(jī)中的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，要求實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的變換，對信息機(jī)中的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，主要是運(yùn)動(dòng)的變換功能。 常用機(jī)械傳動(dòng)部件及其運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力變換功能列表如下：（二）絲杠螺母傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1、基本傳動(dòng)形式 絲杠螺母機(jī)構(gòu)為螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，主要實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)間的相互變換，應(yīng)用于能量傳遞（傳力螺旋）、運(yùn)動(dòng)傳遞（傳動(dòng)螺旋）和零件相對位置的調(diào)整（調(diào)整螺旋）等。 根據(jù)絲杠和螺母相對運(yùn)動(dòng)的組合情況，其基本傳動(dòng)形式有四種類型：（1）螺母固定、絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)；（2）絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)、螺母移動(dòng)；（3）螺母轉(zhuǎn)動(dòng)、絲杠移動(dòng)；（4）絲杠固定、螺母轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng)。 分別見圖a、b、c、d絲杠杠螺螺母母機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)的的基基本本傳傳動(dòng)動(dòng)形形式式差動(dòng)動(dòng)傳傳動(dòng)動(dòng)方方式式，，多多用用于于微微動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)中中。。2、、滾滾珠珠絲絲杠杠副副絲杠杠螺螺母母機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)有有滑滑動(dòng)動(dòng)摩摩擦擦機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)和和滾滾動(dòng)動(dòng)摩摩擦擦機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)之之分分。。滾珠珠絲絲杠杠副副為為一一種種新新型型的的螺螺旋旋傳傳動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)，，有有適適當(dāng)當(dāng)數(shù)數(shù)目目的的滾滾珠珠作作為為絲絲杠杠與與螺螺母母間間的的中中間間傳傳動(dòng)動(dòng)元元件件，，變變滑滑動(dòng)動(dòng)摩摩擦擦為為滾滾動(dòng)動(dòng)摩摩擦擦。。為為防防止止?jié)L滾珠珠從從滾滾道道端端面面掉掉出出，，螺螺母母螺螺旋旋槽槽兩兩端端設(shè)設(shè)置置滾滾珠珠回回程程引引導(dǎo)導(dǎo)裝裝置置，，構(gòu)構(gòu)成成滾滾珠珠循循環(huán)環(huán)返返回回流流動(dòng)動(dòng)的的閉閉合合通通道道。。滾珠絲杠杠螺母機(jī)機(jī)構(gòu)具有有以下特特點(diǎn)：（1）摩摩擦阻力力矩小，，摩擦損損失小，，傳動(dòng)效效率高，，功率消消耗是常常規(guī)的滑滑動(dòng)絲杠杠螺母副副的1/4～～1/3；；（2）適適當(dāng)預(yù)緊緊，可消消除絲杠杠和螺母母的螺紋紋間隙，，反向時(shí)時(shí)就可以以消除空空程死區(qū)區(qū)，定位位精度高高，剛度度好；（3）啟啟動(dòng)力矩矩小，運(yùn)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)穩(wěn)，無爬爬行現(xiàn)象象，傳動(dòng)動(dòng)精度高高；（4）有有運(yùn)動(dòng)可可逆性，，絲杠、、螺母均均可作為為主動(dòng)件件；（5）不不易磨損損，使用用壽命長長等優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)，精度度保持好好。在機(jī)電一一體化系系統(tǒng)中應(yīng)應(yīng)用廣泛泛。同時(shí)它結(jié)結(jié)構(gòu)復(fù)雜雜，加工工精度要要求高，，制造成成本高；；無自鎖鎖功能，，作升降降傳動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)時(shí)，，需采取取制動(dòng)措措施。3、滾珠珠絲杠副副的典型型結(jié)構(gòu)類類型滾珠絲杠杠副的結(jié)結(jié)構(gòu)形式式可以從從螺紋滾滾道的截截面形狀狀、滾珠珠的循環(huán)環(huán)方式和和消除軸軸向間隙隙的調(diào)整整方法進(jìn)進(jìn)行區(qū)別別。（1）螺螺紋滾道道型面形形狀單圓弧型型雙雙圓圓弧型滾道圓弧弧半徑R，滾道圓圓弧偏心心距e，接觸角角α（2）滾滾珠的循循環(huán)方式式有內(nèi)循環(huán)環(huán)和外循循環(huán)兩種種方式。。①內(nèi)循循環(huán)方式式時(shí)，滾滾珠在循循環(huán)過程程中始終終與絲杠杠表面保保持接觸觸。利用用反向器器引導(dǎo)滾滾珠越過過絲杠的的螺紋頂頂部進(jìn)入入相鄰滾滾道，形形成一個(gè)個(gè)循環(huán)回回路。內(nèi)循環(huán)固固定式；；內(nèi)循環(huán)浮浮動(dòng)式（（借助碟碟簧片的的彈力，，始終給給反向器器一個(gè)徑徑向推力力）。②外循循環(huán)方式式時(shí)，滾滾珠在循環(huán)返向向時(shí)，離離開絲杠杠螺紋滾滾道，在在螺母體體內(nèi)或體體外作循循環(huán)運(yùn)動(dòng)動(dòng)。a）螺旋旋槽式循環(huán)回路路由螺母母2上的的螺紋凹凹槽3，，經(jīng)兩個(gè)個(gè)通孔，，與螺紋紋滾道相相通。擋珠器4，套筒筒1b）插管管式循環(huán)回路路由彎管管1，經(jīng)經(jīng)彎管端端部，與與螺紋滾滾道5相相通。彎管端部部作擋珠珠器，壓壓板2c）端蓋式：：循環(huán)回路路由螺母母體1上上的縱向向孔，經(jīng)經(jīng)螺母端端蓋2上上的回程程道口，，與螺紋紋滾道相相通。滾珠絲杠杠副的型型號格式式（舊標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)識(shí)）：包含其結(jié)結(jié)構(gòu)、規(guī)規(guī)格、精精度和螺螺紋旋向向等特征征。4、滾珠絲絲杠副副的主主要尺尺寸參參數(shù)公稱直直徑（（d0）:它指滾滾珠與與螺紋紋滾道道在理理論接接觸角角狀態(tài)態(tài)時(shí)包包絡(luò)滾滾珠球球心的的圓柱柱直徑徑。它它是滾滾珠絲絲杠副副的特特征（（或名名義））尺寸寸?；緦?dǎo)導(dǎo)程(Ph)(或或螺距距t)：它指絲絲杠相相對于于螺母母旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)6.28弧度度時(shí)，，螺母母上基基準(zhǔn)點(diǎn)點(diǎn)的軸軸向位位移。。行程λλ：它指絲絲杠相相對于于螺母母旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)任意意弧度度時(shí)，，螺母母上基基準(zhǔn)點(diǎn)點(diǎn)的軸軸向位位移。。此外還還有絲絲杠螺螺紋大大徑d1、絲桿桿螺紋紋底徑徑d2、滾珠珠直徑徑DW、螺母母螺紋紋底徑徑D2、螺母母螺紋紋內(nèi)徑徑D3、絲杠杠螺紋紋全長長λ1等。精度要要求高高應(yīng)選選用較較小的的基本本導(dǎo)程程；一一個(gè)循循環(huán)回回路的的滾珠珠工作作圈數(shù)數(shù)一般般取2.5～3.5；滾滾珠總總數(shù)N一般般不超超過150個(gè)。。尺寸系系列，，國際際標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化組組織(ISO／／DIS3408-2-1991)和和GB/T17587.2-1998中中規(guī)定定：公稱直直徑(mm)：：6，，8，，10，12，，16，20，，25，32，，40，50，，63，80，，100，，125，，160及及200。。公稱基基本導(dǎo)導(dǎo)程(mm)：：1，，2，，2.5，，3，，4，，5，，6，，8，，10，12，，16，20，，25，32，，40。優(yōu)先選選用：：2.5，，5，，10，20及及40。5、滾珠絲絲杠副的精精度等級及及標(biāo)注方法法1)精度等等級：根據(jù)據(jù)GB/T17587.3-1998（與ISO3408-3：1992同）標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，將滾滾珠絲杠副副的精度分分成為1、、2、3、、4、5、、7、10共七個(gè)等等級，最高高級為1級級，最低級級為10級級。按實(shí)際際使用要求求，在每一一精度等級級內(nèi)指定了了導(dǎo)程精度度的驗(yàn)收檢檢驗(yàn)項(xiàng)目，，未指定的的檢驗(yàn)項(xiàng)目目其導(dǎo)程誤誤差不得低低于下一級級精度的規(guī)規(guī)定值。推薦采用的的精度等級級：數(shù)控機(jī)床、、精密機(jī)床床和精密儀儀器等用于于開環(huán)和半半閉環(huán)進(jìn)給給系統(tǒng)，根根據(jù)定位精精度和重復(fù)復(fù)定位精度度的要求可可選用1、、2、3級級，一般動(dòng)動(dòng)力傳動(dòng)可可選用4、、5級，全全閉環(huán)系統(tǒng)統(tǒng)可選2、、3、4級級。新標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)識(shí)符號2)標(biāo)標(biāo)注方法：：GB/T17587.1-1998規(guī)定滾珠珠絲杠的標(biāo)標(biāo)識(shí)符號應(yīng)應(yīng)按下圖給給定順序排排列的內(nèi)容容標(biāo)注。6、滾珠絲絲杠副軸向向間隙的調(diào)調(diào)整與預(yù)緊緊滾珠絲杠副副在有負(fù)載載作用下，，滾珠和滾滾道面接觸觸點(diǎn)處會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生彈性變變形，換向向時(shí)軸向間間隙會(huì)引起起非連續(xù)空空回，影響響傳動(dòng)精度度和系統(tǒng)穩(wěn)穩(wěn)定性。雙螺母螺紋紋預(yù)緊調(diào)整整式1—鎖緊螺螺母，2——調(diào)整螺母母，3、4—滾珠螺螺母右圖為單螺螺母變位導(dǎo)導(dǎo)程自預(yù)緊緊方式。它它是在滾珠珠螺母體內(nèi)內(nèi)的兩列循循環(huán)滾珠鏈鏈之間，使使內(nèi)螺紋滾滾道在軸向向制作一個(gè)個(gè)?Ph的導(dǎo)程突變變量，從而而使二列滾滾珠產(chǎn)生軸軸向錯(cuò)位而而實(shí)現(xiàn)預(yù)緊緊，預(yù)緊力力的大小取取決于?Ph和單列滾珠珠的徑向間間隙。其特特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)構(gòu)簡單緊湊湊，但使用用中不能調(diào)調(diào)整，且制制造困難。。7、滾珠絲絲杠副的支支承方式絲杠的軸承承組合及軸軸承座以及及其它零件件的連接剛剛度不足，，會(huì)嚴(yán)重影影響滾珠絲絲杠副的傳傳動(dòng)剛度和和精度。為為提高軸向向剛度，常常用以推力力軸承為主主的軸承組組合來支承承絲杠。簡支端———僅有球軸軸承，自由由端——懸懸空呈自由由狀態(tài)，單推——單單個(gè)推力軸軸承，雙推推——推力力軸承與球球軸承的組組合推力軸承可可施加預(yù)緊緊力，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)預(yù)拉伸安安裝。絲杠熱變形形問題，軸軸承安裝注注意遠(yuǎn)離馬馬達(dá)熱源和和絲杠常用用段，以減減小絲杠熱熱變形的影影響。簡易單推-單推式支支承（1）單推推-單推式式可預(yù)拉伸安安裝，預(yù)緊緊力大，軸向剛度較較高。（2）雙推推-雙推式式軸向剛度最最高，適于于高剛度、、高速、高高精度的絲絲杠傳動(dòng)。。對絲杠熱熱變形敏感感。（3）雙推推-簡支式式預(yù)緊力小，，壽命長，，常用于中中速、高精精度的長絲絲杠傳動(dòng)系系統(tǒng)。注意意絲杠熱變變形影響。。（4）雙推推-自由式式承載能力小小，軸向剛剛度低，多多用于短程程、輕載、、低速的垂垂直安裝。。8、滾珠絲絲杠副的制制動(dòng)方式自鎖、制動(dòng)動(dòng)或重力平平衡裝置。。選購滾珠珠絲杠時(shí)可可同時(shí)選購購相宜的超超越離合器器，體積小小、重量輕輕，易于安安裝。超越離合器器1-外圈；；2-星輪；；3-滾滾柱：4-活銷；；5-彈彈簧當(dāng)主主軸軸7作作上上、、下下進(jìn)進(jìn)給給運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)時(shí)時(shí)，，電電磁磁線線圈圈2通通電電并并吸吸引引鐵鐵心心1，，從從而而打打開開摩摩擦擦離離合合器器4，，此此時(shí)時(shí)電電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)5通通過過減減速速齒齒輪輪、、滾滾珠珠絲絲杠杠副副6托托動(dòng)動(dòng)運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)部部件件（（主主軸軸頭頭））7作作垂垂直直上上下下運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)。。當(dāng)當(dāng)電電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)斷斷電電時(shí)時(shí)，，電電磁磁線線圈圈2也也同同時(shí)時(shí)斷斷電電，，在在彈彈簧簧3的的作作用用下下摩摩擦擦離離合合器器4壓壓緊緊制制動(dòng)動(dòng)輪輪，，使使?jié)L滾珠珠絲絲杠杠不不能能自自由由轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)，，從從而而防防止止運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)部部件件因因自自重重而而下下降降。。單推推-單單推推式式支支承承的的簡簡易易制制動(dòng)動(dòng)裝裝置置1-鐵鐵心心；；2-電電磁磁線線圈圈；；3-彈彈簧簧；；4-摩摩擦擦離離合合器器；；5-電電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)；；6-滾滾珠珠絲絲杠杠副副；；7-主主軸軸頭頭9、、滾滾珠珠絲絲杠杠副副的的密密封封與與潤潤滑滑防塵塵密密封封圈圈，，防防護(hù)護(hù)套套密密封封，，防防止止灰灰塵塵及及雜雜質(zhì)質(zhì)進(jìn)進(jìn)入入滾滾珠珠絲絲杠杠副副。。密密封封圈圈有有接接觸觸式式、、非非接接觸觸式式。。防護(hù)護(hù)套套的的形形式式有有折折疊疊式式密密封封套套、、伸伸縮縮套套管管和和伸伸縮縮擋擋板板。。下下圖圖為為防防護(hù)護(hù)套套示示例例：：潤滑滑劑劑提提高高絲絲杠杠副副的的耐耐磨磨性性和和傳傳動(dòng)動(dòng)效效率率，，維維持持其其精精度度，，延延長長壽壽命命。。潤潤滑滑油油、、潤潤滑滑脂脂。。1-螺螺旋旋彈彈簧簧鋼鋼帶帶式式伸伸縮縮套套管管；；2-波波紋紋管管密密封封套套10、、滾滾珠珠絲絲杠杠副副的的選選擇擇（1））絲絲杠杠副副結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的選選擇擇根據(jù)據(jù)防防塵塵防防護(hù)護(hù)條條件件以以及及對對調(diào)調(diào)隙隙及及預(yù)預(yù)緊緊的的要要求求，，可可選選擇擇適適當(dāng)當(dāng)?shù)牡慕Y(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)型型式式。。例例如如：：當(dāng)允允許許有有間間隙隙存存在在時(shí)時(shí)(如如垂垂直直運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng))，，可可選選用用具具有有單圓圓弧弧形形螺螺紋紋滾滾道道的的單單螺螺母母滾滾珠珠絲絲杠杠副副；當(dāng)必必須須有有預(yù)預(yù)緊緊或或在在使使用用過過程程中中因因磨磨損損而而需需要要定定期期調(diào)調(diào)整整時(shí)時(shí)，，應(yīng)應(yīng)采采用用雙螺母螺螺紋預(yù)緊緊或齒差差預(yù)緊式式結(jié)構(gòu)；當(dāng)具備良良好的防防塵條件件，且只只需在裝裝配時(shí)調(diào)調(diào)整間隙隙及預(yù)緊緊力時(shí)，，可采用用結(jié)構(gòu)簡簡單的雙螺母墊墊片調(diào)整整預(yù)緊式式結(jié)構(gòu)。（2）絲絲杠副尺尺寸的選選擇選用滾珠珠絲杠副副時(shí)通常常主要選選擇絲杠杠的公稱稱直徑d0和基本導(dǎo)導(dǎo)程。。公稱直徑徑d0應(yīng)根據(jù)軸向最大大載荷按滾珠絲絲杠副尺寸系列列選擇；螺紋長度度l1在允許的的情況下下要盡量量短，一一般取l1/d0小于30為宜；；基本導(dǎo)程程Ph(或螺距距t)應(yīng)按承承載能力力、傳動(dòng)動(dòng)精度及及傳動(dòng)速速度選取取，導(dǎo)程程大承載載能力也也大，導(dǎo)導(dǎo)程小傳傳動(dòng)精度度較高。。要求傳傳動(dòng)速度度快時(shí)，，可選用用大導(dǎo)程程滾珠絲絲杠副。。（3）滾滾珠絲杠杠副的選選擇步驟驟在選用滾滾珠絲杠杠副時(shí)，，必須知知道實(shí)際際的工作作條件：：最大的工工作載荷荷Fmax(或平均均工作載載荷Fcp)(N)作用下下的使用用壽命T(h)；；絲杠的工工作長度度(或螺螺母的有有效行程程)l(mm)；絲杠的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速n(或平均均轉(zhuǎn)速ncp)(r/min)；滾道的硬硬度HRC及絲絲杠的工工況，然然后按下下列步驟驟進(jìn)行選選擇。承載能力力選擇:壓桿穩(wěn)定定性核算算式：剛度的驗(yàn)驗(yàn)算：滾珠絲杠杠在軸向向力下會(huì)會(huì)產(chǎn)生伸伸縮，在在扭矩下下產(chǎn)生扭扭轉(zhuǎn)，對對絲杠導(dǎo)導(dǎo)程、傳傳動(dòng)精度度、定位位精度等等產(chǎn)生影影響。驗(yàn)驗(yàn)算滿載載時(shí)的變變形量：：絲杠工工作負(fù)載載為F，，扭矩T，每導(dǎo)導(dǎo)程的變變形量△△L（cm）：：（三）齒齒輪傳動(dòng)動(dòng)部件齒輪傳動(dòng)動(dòng)部件是是轉(zhuǎn)矩、、轉(zhuǎn)速和和轉(zhuǎn)向的的變換器器。齒輪傳動(dòng)動(dòng)比i應(yīng)滿足驅(qū)驅(qū)動(dòng)部件件與負(fù)載載之間的的位移及及轉(zhuǎn)矩、、轉(zhuǎn)速的的匹配要要求，用用于伺服服系統(tǒng)的的齒輪減減速器，，其輸入入電動(dòng)機(jī)機(jī)為高轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速、低低轉(zhuǎn)矩，，而輸出出則為低低轉(zhuǎn)速、、高轉(zhuǎn)矩矩。齒輪傳動(dòng)動(dòng)系統(tǒng)傳傳遞轉(zhuǎn)矩矩時(shí)，要要求有高的剛度度，慣性盡量量小，精精度高。齒間嚙合間隙隙會(huì)造成傳傳動(dòng)死區(qū)區(qū)，精度度受影響響，在閉閉環(huán)系統(tǒng)統(tǒng)中，會(huì)會(huì)造成系統(tǒng)不穩(wěn)穩(wěn)定。除了采用用精度高高，齒側(cè)側(cè)間隙小小的齒輪輪傳動(dòng)副副外，還還可采用用多種方方法消除除或減小小嚙合間間隙，提提高傳動(dòng)動(dòng)精度和和系統(tǒng)穩(wěn)穩(wěn)定性。。先求總的的傳動(dòng)比比：因負(fù)載特特性和工工作條件件的不同同，最佳佳傳動(dòng)比比有各種種選擇方方法。步進(jìn)電機(jī)機(jī)步距角角α，系統(tǒng)脈脈沖當(dāng)量量δ，絲杠基基本導(dǎo)程程Ph，則滿足足匹配關(guān)關(guān)系的減減速比為為：直流伺服服電機(jī)的的額定轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Tm，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量量為Jm；負(fù)載轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量量JL，負(fù)載轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩TLF；中間的的齒輪減減速器減減速比為