精密机械滑动丝杆原理及参数.pptx

上次课程主要内容：1.电磁振动料斗 工作原理：选择激励频率实现机械共振 阻尼因素：亚共振状态效果最佳2.结构参数设计 ●振动角β●螺旋升角α●弹簧偏角 ●料斗外径D外●通道螺距t ●料斗高度H3.弹性系统设计 ●系统刚性与固有频率●振动相当质量； ●频率比λ ●弹簧参数（d、h、b）丝杠螺母机构36/01第5章 精密丝杠螺母机构 本章主要内容：1.滑动丝杠、螺母传动机构设计及应用2.滚珠丝杠、螺母传动机构设计及应用 学习过程注意的问题：●螺纹传动设计相关知识●螺纹传动制造工艺知识（材料、加工、热处理、装配调试）●螺纹传动精度评价丝杠螺母机构36/02基础知识1：螺杆、螺母结构螺纹主要功能及应用： ●连接、紧固 ●管道接口密封 ●传动（运动、动力）基础知识2：精密丝杠、螺母机构应用特征 ●旋转、直线运动转换 ●小负荷、高精度 ●小、微量运动传递滚珠丝杆滑动丝杆丝杠螺母机构36/03主要内容：①传动方案②精度分析③支撑结构④材料选择§5.1 滑动丝杠螺母机构1.机构特点及应用（1）螺纹常用牙形如图梯形螺纹——牙形角α=30°大径D(d)小径D1(d1)中径D2(d2)丝杠螺母机构36/04（2）滑动丝杠副结构特点●结构简单、紧凑，加工方便●降速比大（自锁）、运动平稳●便于保证和提高传动精度●摩擦阻力相对大，传动效率低●存在侧向间隙，有反向空程●微量、低速进给有爬行现象螺纹副应用的局限丝杠螺母机构36/05（3）滑动丝杠螺母传动的应用1）四种基本传动（见P158表5-1；1-4图） ●丝杠转动，螺母轴向移动 ●丝杠转动并轴向移动，螺母静止 ●丝杠轴向移动，螺母转动 ●丝杠静止，螺母转动并轴向移动 传动方案选择的依据，应根据具体设备功能、结构的传动需要。丝杠螺母机构36/06第一节 概述2）差动传动 差动传动机构用于高精、微量进给，多数情况包含两个不等螺距的滑动丝杠副。 ●丝杠转动并轴向移动，螺母轴向差动 （两套丝杠副，见表中图5） ●丝杠转动无轴向移动，螺母转动并轴向移动 （两套丝杠副，见表中图6） ●丝杠转动轴向静止，螺母转动并轴向差动 （一套丝杠副）丝杠螺母机构36/072.滑动螺母结构 精密机械传动中，常用滑动螺母结构有螺母（普通）、半螺母两种结构。●螺母（普通） 结构紧凑，接触刚性好，传动精度高，但装配调整较前者麻烦。●半螺母 结构简单，方便装配调试，但由不对称结构导致加工困难、受力偏心等缺陷。 半螺母应用36/083.滑动丝杠螺母传动精度分析（1）传动精度 主动件实际转角和从动件实际位移保持理论关系 的准确程度。（2）造成误差的主要因素 ●丝杠、螺母的制造误差 ●支承及导向部分误差 ●安装误差齿形误差丝杠螺母机构36/09（3）从动件传动误差分析 上述三大因素造成机构运动输出的误差，该综合误差可表达为：径向轴向螺纹线周期误差综合误差累积误差输出误差相关零件误差基础件、支撑件等安装误差偏斜、错位等丝杠螺母机构36/104.提高传动精度的方法 分析表明，欲提高螺旋副零件传动精度，其关键在于提高主要零件的制造精度，但实践中制造精度往往受到工艺及经济条件的制约。基本思路： 在保证一定零件精度的前提下，通过完善结构来消除或减少传动误差。例如： ●采用可调节结构 ●增加补偿结构等丝杠螺母机构36/11丝杠（1）误差补偿机构1）螺距误差的机械补偿 在每一旋转周期内，用专门机构使螺母在移动的过程中获得设定的附加转角，用以弥补因螺距误差（温度误差）的影响。例：如图5-8，凸轮补偿结构 ●测量螺母运动位置的实际误差 ●设计直线凸轮（靠模） ●导杆摆动使螺母偏转产生附加转角。导杆凸轮丝杠螺母机构36/12螺母本补偿方案评价： 用机械方法进行误差补偿受诸多因素影响，存在一定局限，仅用于特殊场合。存在的问题： ●机械凸轮本身的制造精度如何保证？ ●跟踪系统的复杂程度 滚动摩擦——相关零件精度 滑动摩擦——运动磨损 ●实际空间的可行性 ●经济性——辅助机构的性价比丝杠螺母机构36/132）累积误差的电气系统补偿 利用实时采集的反映位移误差的数字信号，反馈驱动执行机构，从而使螺母获得准确的附加补偿角。常用执行机构动力： 高精度步进电机、伺服电机等控制电机。关键问题： 补偿机构的设计——涉及机构中零件的制造精度、安装精度、数字信号采集精度等。丝杠螺母机构36/14（2）消除或减小轴向跳（窜）动 丝杠转动过程的轴向跳动将造成周期误差，可采取球形端面定位，减小轴肩接触面积的方法。球面定位车床小拖板（刀架）进给机构丝杠螺母机构36/15（3）螺母与滑块的合理连接 合理选择丝杠副从动件（螺母）的连接方式，减轻丝杠轴线与机构执行件滑动方向不平行对传动误差的影响。 ●直接连接 ●浮动连接 ●弹性连接丝杠螺母机构36/16（4）消除或减少螺旋传动空程空程