機電一體化系統(tǒng)設計課件-第2章(3)：機械系統(tǒng)的部件選擇與設計齒輪

三、齒輪傳動部件1、齒輪傳動形式及其傳動比的最佳匹配選擇當齒輪傳動系統(tǒng)傳遞轉矩時，要求要有足夠的剛度，其轉動慣量盡量小，精度要求較高；齒輪傳動比i

應滿足驅動部件與負載之間的位移及轉矩、轉速的匹配要求。為了降低制造成本，采用各種調整齒側間隙的方法來消除或減小嚙合間隙。（1）總減速比的確定選定執(zhí)行元件（步進電機）步距角α、系統(tǒng)脈沖當量δ、和絲杠基本導程L0之后，其減速比i

應滿足以下關系：（2）齒輪傳動鏈的級數和各級傳動比的分配

齒輪副級數的確定和各級傳動比的分配，按以下三種不同原則進行：最小等效轉動慣量原則質量最小原則輸出軸的轉角誤差最小原則2、諧波齒輪傳動諧波齒輪傳動具有結構簡單、傳動比大（幾

十到幾百）、傳動精度高、回程誤差小、噪聲低、傳動平穩(wěn)、承載能力強、效率高等優(yōu)點。故在工業(yè)機器人、航空、火箭等機電一體化系統(tǒng)中日益得到廣泛的應用。（1）工作原理鋼輪柔輪波發(fā)生器諧波減速器中三大部件（2）諧波齒輪傳動的傳動比1）當柔輪固定時（ωr=0）設zr=200,zg=202時，iHg=101說明剛輪與波發(fā)生器轉向相同。2）當剛輪固定時（ωg=0）設zr=200,zg=202時，iHg=-101說明柔輪與波發(fā)生器轉向相反。3、常用的齒輪傳動間隙的調整方法圓柱齒輪傳動偏心套調整法軸向墊片調整法雙片薄齒輪錯齒調整法斜齒輪傳動雙片薄齒輪錯齒調整法偏心套（軸）調整法特點：結構簡單，但其側隙不能自動補償。電機 偏心套減速箱小齒輪大齒輪軸向墊片調整法特點：結構簡單，但其側隙不能自動補償。小齒輪大齒輪墊片雙片薄齒輪錯齒調整法①周向彈簧式②可調拉簧式周向彈簧式特點：輸出扭矩小，適用于讀數裝置而不適用于驅動裝置短柱；彈簧；3、4-薄片齒輪可調拉簧式凸耳薄片齒輪薄片齒輪彈簧螺母螺釘斜齒輪傳動①墊片錯齒調整法特點：結構比較簡單，調整較費時，且齒側隙不能自動補償。薄片齒輪薄片齒輪寬齒輪墊片②軸向壓簧錯齒調整法調整螺母彈簧薄片齒輪寬齒輪特點：齒側隙可以自動補償，但軸向尺寸較大，結構欠緊湊。四、撓性傳動部件同步齒形帶傳動鋼帶傳動鏈條傳動鋼絲繩及尼龍繩傳動等打印機中同步帶傳動驅動軸驅動軸從動輪伺服電動機電動機齒輪字車字車驅動同步帶色帶驅動輪壓帶輪色帶驅動帶帶傳動的類型、結構特點：優(yōu)點：傳動效率高（可達98%），能吸振，噪聲低，傳動平穩(wěn)，能高速運行，維護保養(yǎng)方便等；缺點：帶在帶輪上有相對滑動，不能保證準確的 傳動比；傳動效率較低，帶的壽命較短； 傳動的外廓尺寸大；帶傳動需要張緊，支 承帶輪的軸和軸承受力較大。??、機械傳動系統(tǒng)方案的選擇在設計過程中要綜合考慮控制裝置、機械傳動部分和伺服電機的這幾部分的相互影響。數控機床進給系統(tǒng)有以下幾種選擇： 齒輪-----絲杠傳動 聯(lián)軸器--絲杠傳動 齒輪-----齒條傳動蝸輪-----蝸桿傳齒輪-----絲杠傳動特點：采用齒輪的目的是達到一定的降速比要求；必須采取消除間隙的措施盡量減少齒輪側隙；機械結構比較復雜。聯(lián)軸器--絲杠傳動錐環(huán)無鍵連接或高精度十字聯(lián)軸器連接電機特點：具有較高的傳動精度和傳動剛度，并大大簡化了機械結構；適用于加工中心和精度要求較高的數控機床中。齒輪-----齒條傳動若工作行程大于4m，則傳動系統(tǒng)剛度難以保證，可選擇齒條傳動；蝸輪-----蝸桿傳動可改變傳動方向，但結構復雜，一般盡量不采用此種傳動方式同步帶傳動××電機同步帶特點： 機械機構比較簡單，可避免齒輪傳動時引起的振動和噪聲；適用于低扭矩特性要求的場所； 安裝時中心距要求嚴格，且同步帶與帶輪的制造工藝