機(jī)械機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)大作業(yè)及課程報(bào)告

PAGEPAGE2《機(jī)械機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)及應(yīng)用》大作業(yè)（2014年春季學(xué)期）大作業(yè)一題目：兩個(gè)齒條機(jī)構(gòu)串聯(lián)組合的位移機(jī)構(gòu)原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大作業(yè)二題目：伺服傳動(dòng)中常用的彈性聯(lián)軸器及其特點(diǎn)姓名學(xué)號(hào)班級(jí)1108103班專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化報(bào)告提交日期2014.5.30哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院《機(jī)械機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)及應(yīng)用》大作業(yè)PAGE13大作業(yè)要求完成課堂布置的2道大作業(yè)題，拒絕雷同和抄襲，否則均為零分；大作業(yè)最好包含自己的體會(huì)等；大作業(yè)統(tǒng)一用該模板撰寫，字?jǐn)?shù)不限，表達(dá)清晰完整即可；正文格式：小四號(hào)字體，行距為1.25倍行距；用A4紙雙面打?。ü?jié)約用紙）；左側(cè)裝訂，1枚釘；大作業(yè)需同時(shí)提交打印稿和電子文檔予以存檔，電子文檔由班長(zhǎng)收齊（缺電子文檔得零分），統(tǒng)一發(fā)送至：shanxiaobiao@；此頁不得刪除。評(píng)語：大作業(yè)一成績(jī)（10分，占10%）：教師簽名：大作業(yè)二成績(jī)（10分，占10%）：總成績(jī)（20分，占20%）：年月日

兩個(gè)齒條機(jī)構(gòu)串聯(lián)組合的位移機(jī)構(gòu)原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

伺服傳動(dòng)中常用的彈性聯(lián)軸器及其特點(diǎn)摘要：伺服傳動(dòng)系統(tǒng)中常用的彈性聯(lián)軸器主要有梅花形彈性聯(lián)軸器、膜片式彈性聯(lián)軸器、波紋管彈性聯(lián)軸器三種，此外平行切縫聯(lián)軸器、十字滑塊聯(lián)軸器等也可用于伺服傳動(dòng)當(dāng)中。本文將對(duì)上述幾種聯(lián)軸器的特點(diǎn)進(jìn)行闡述。關(guān)鍵字：伺服傳動(dòng)；彈性聯(lián)軸器；特點(diǎn)聯(lián)軸器屬于機(jī)械通用零部件范疇，用來聯(lián)接不同機(jī)構(gòu)中的兩根軸（主動(dòng)軸和從動(dòng)軸）使之共同旋轉(zhuǎn)以傳遞扭矩的機(jī)械零件。在高速重載的動(dòng)力傳動(dòng)中，有些聯(lián)軸器還有緩沖、減振和提高軸系動(dòng)態(tài)性能的作用。聯(lián)軸器由兩半部分組成，分別與主動(dòng)軸和從動(dòng)軸聯(lián)接。一般動(dòng)力機(jī)大都借助于聯(lián)軸器與工作機(jī)相聯(lián)接，是機(jī)械產(chǎn)品軸系傳動(dòng)最常用的聯(lián)接部件。聯(lián)軸器有剛性與彈性之分，其中彈性聯(lián)軸器具有較高的剛性，即能夠吸收較大的安裝誤差。彈性聯(lián)軸器運(yùn)用平行或螺旋切槽系統(tǒng)來適應(yīng)各種偏差和精確傳遞扭矩，通常具備良好的性能而且有價(jià)格上的優(yōu)勢(shì)，在很多步進(jìn)、伺服系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用中，彈性聯(lián)軸器是首選的產(chǎn)品。一體成型的設(shè)計(jì)使彈性聯(lián)軸器實(shí)現(xiàn)了零間隙地傳遞扭矩和無須維護(hù)的優(yōu)勢(shì)。伺服傳動(dòng)系統(tǒng)中的彈性聯(lián)軸器，因其使用場(chǎng)合的精密性要求，必須具備特殊的性能：1、零間隙：聯(lián)軸器整體在傳動(dòng)過程中不允許有間隙，包括正向間隙以及回程間隙；2、高剛性：即不允許出現(xiàn)傳動(dòng)的遲滯性，否則將嚴(yán)重影響伺服馬達(dá)傳動(dòng)的精度；3、低慣量：在保證傳動(dòng)強(qiáng)度的基礎(chǔ)之上，應(yīng)盡可能降低伺服馬達(dá)聯(lián)軸器的重量；4、柔性：精密的伺服聯(lián)軸器，不僅要求剛性高，同時(shí)需要吸收安裝過程中產(chǎn)生的軸與軸之間的偏差；5、其他性能：耐熱性、動(dòng)平衡性等。常用伺服傳動(dòng)彈性聯(lián)軸器的特點(diǎn)總結(jié)如下：梅花形彈性聯(lián)軸器梅花形彈性聯(lián)軸器也叫爪式聯(lián)軸器，同時(shí)具有很高的柔性和剛性，根據(jù)要求可選擇不同硬度彈性體，它可以實(shí)現(xiàn)零間隙傳動(dòng)，彈性體與金屬軸套之間具有很大的壓緊力，確保兩者間緊密相貼，軸孔采用夾緊式結(jié)構(gòu)，以確保軸與孔之間的無間隙，適用于伺服系統(tǒng)。梅花形彈性聯(lián)軸器的特點(diǎn)：工作穩(wěn)定可靠，具有良好的減振、緩沖和電絕緣性能。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，徑向尺寸小，重量輕，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，適用于中高速場(chǎng)合。具有較大的軸向、徑向和角向補(bǔ)償能力。采用高強(qiáng)度聚氨酯彈性元件耐磨耐油，承載能力大，使用壽命長(zhǎng)，安全可靠。聯(lián)軸器無需潤(rùn)滑，維護(hù)工作量少，可連續(xù)長(zhǎng)期運(yùn)行。常用梅花形彈性聯(lián)軸器見圖一。圖一梅花形彈性聯(lián)軸器膜片式彈性聯(lián)軸器膜片式彈性聯(lián)軸器分單膜片結(jié)構(gòu)以及雙膜片結(jié)構(gòu)，其中雙膜片的柔性更大；相對(duì)于其他形式伺服聯(lián)軸器，剛性更高，具有較好的隔熱性能，其軸孔形式分夾緊式以及脹套式兩種，其中脹套式可承受較大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，采用一體化設(shè)計(jì)，常用于機(jī)床平臺(tái)、步進(jìn)伺服系統(tǒng)、絲桿主軸傳動(dòng)、數(shù)控機(jī)床（加工中心）主軸等設(shè)備中。膜片式彈性聯(lián)軸器的特點(diǎn)：無需潤(rùn)滑及日常維護(hù)，無需拆卸就能檢測(cè)聯(lián)軸器的狀態(tài)。扭轉(zhuǎn)剛度高，零回轉(zhuǎn)；超扭矩安全運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)，峰值扭矩是額定扭矩的2倍。如果安裝對(duì)中準(zhǔn)確，聯(lián)軸器終身不會(huì)損壞，壽命無限長(zhǎng)久；如果偏移誤差在限定的范圍內(nèi)，聯(lián)軸器將與設(shè)備擁有同樣長(zhǎng)的壽命。無磨損部件，可是用于各種惡劣的工況環(huán)境。由于膜片式聯(lián)軸器的剛性很強(qiáng)，如果設(shè)備安裝時(shí)兩軸間的偏差過大，膜片式聯(lián)軸器會(huì)對(duì)軸上的止推軸承產(chǎn)生很大的軸向應(yīng)力。常用膜片式彈性聯(lián)軸器見圖二。圖二膜片式彈性聯(lián)軸器波紋管彈性聯(lián)軸器波紋管彈性聯(lián)軸器以精密波紋管作彈性體，一體化結(jié)構(gòu)，無任何傳動(dòng)間隙，尤其適用于高精密的傳動(dòng)場(chǎng)合，能夠承受很大的傳遞扭矩，軸孔采用夾緊式結(jié)構(gòu)，以確保軸與孔之間的無間隙，亦有脹緊式伺服聯(lián)軸器可供選擇，適用于大慣量場(chǎng)合，這種聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外形尺寸小，加工安裝方便，傳動(dòng)精度高，主要用于要求結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)精度較高的小功率精密機(jī)械和控制機(jī)構(gòu)中，如數(shù)控機(jī)床、分度盤等產(chǎn)業(yè)機(jī)械。波紋管彈性聯(lián)軸器的特點(diǎn)：波紋管聯(lián)軸器無間隙，靈敏度高。彈性高，更能很好的保護(hù)設(shè)備?？晌照駝?dòng)，同時(shí)補(bǔ)償徑向、角向和軸向偏差能力強(qiáng)?？褂臀邸⒛透g性強(qiáng)。扭向剛性順時(shí)針與逆時(shí)針回轉(zhuǎn)特性完全相同。常用波紋管彈性聯(lián)軸器見圖三。圖三波紋管彈性聯(lián)軸器此外，平行切縫聯(lián)軸器、十字滑塊聯(lián)軸器等彈性聯(lián)軸器也常用于伺服傳動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)中，其特點(diǎn)總結(jié)如下：平行切縫聯(lián)軸器平行切縫聯(lián)軸器采用一體化設(shè)計(jì)，屬于金屬?gòu)椥月?lián)軸器，零回轉(zhuǎn)間隙，高彈性角向誤差補(bǔ)償大，定位螺絲固定，安裝簡(jiǎn)單，常用于步進(jìn)電機(jī)、編碼器、絲桿傳動(dòng)、機(jī)床平臺(tái)等連接中。平行切縫聯(lián)軸器的特點(diǎn)：整體加工而成，體積小巧。可吸收振動(dòng)，彈性作用補(bǔ)償徑向、角向和軸向偏差，零回轉(zhuǎn)空隙。順時(shí)針和逆時(shí)針回轉(zhuǎn)特性完全相同。免維護(hù)，抗油污，耐腐蝕。材質(zhì)為硬質(zhì)鋁合金、不銹鋼和工程塑料三種。夾緊式或止付螺絲固定聯(lián)結(jié)，可根據(jù)需求加工鍵槽一體化設(shè)計(jì)，安裝簡(jiǎn)單。常用平行切縫聯(lián)軸器見圖四。圖四平行切縫聯(lián)軸器十字滑塊聯(lián)軸器十字滑塊聯(lián)軸器又稱滑塊聯(lián)軸器，由兩個(gè)在端面上開有凹槽的半聯(lián)軸器和一個(gè)兩面帶有凸牙的中間盤組成。因凸牙可在凹槽中滑動(dòng)，故可補(bǔ)償安裝及運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)兩軸間的相對(duì)位移。其滑塊呈圓環(huán)形，用鋼或耐磨合金制成，適用于轉(zhuǎn)速較低，傳遞轉(zhuǎn)矩較大的傳動(dòng)。十字滑塊聯(lián)軸器的特點(diǎn)：主體軸套采用鋁合金，體積輕巧。安裝方便，免維護(hù)，抗油污，抗腐蝕，電氣絕緣。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的高扭矩、高剛性、高靈敏度聯(lián)軸器。容許大的徑向和軸向偏差，可吸收較大的傳動(dòng)扭力。壽命長(zhǎng)，性能安全可靠，但不適合高速傳動(dòng)場(chǎng)合。常用十字滑塊聯(lián)軸器見圖五。圖五十字滑塊