第四章机械传动系统解析.ppt

第四章 机械传动系统 本章的学习内容： 4.1 齿轮传动系统 4.2 滚珠丝杠螺母传动 4.3 谐波齿轮传动 4.4 同步带传动 4.5 间歇运动机构 4.1 齿轮传动系统 一、负载的等效换算 1、等效转动惯量的计算 2、等效负载力矩的计算 二、齿轮系传动比最佳分配条件 三、齿轮副间隙的调整 2、柔性调整法 4.2 滚珠丝杠螺母传动 一、特点 二、结构类型 三、螺纹滚到型面（法向）的形状 四、滚柱丝杠副间隙的消除及预紧方法 五、精度等级 六、标注方法 七、滚珠丝杠副的主要结构参数及计算 1、承载能力的计算 2、压杆稳定性核算 3、刚度的验算 八、滚珠丝杠副支承方式 九、滚珠丝杠副的密封 4.3 谐波齿轮传动 一、特点 二、工作原理 三、谐波齿轮传动速比的计算 四、谐波齿轮减速器的标注方法 4.4 同步带传动 1、同步带传动的特点 4.5 间歇运动机构 一、槽轮机构 二、棘轮传动机构 三、空间凸轮转位机构 防护套示例 结构简单、体积小、重量轻； 传动比范围大； 同时啮合的齿数多、运动精度高、承载能力大； 运动平稳、噪声低； 实现差速运动； 构件1——刚轮， 构件2——柔轮， 3（H）——谐波发生器 谐波齿轮减速器 例如，XBD 100-125-250-Ⅱ表示柔轮小径为100mm，传动比为125，输出转矩为250Nm，精度等级为普通级，卧式双轴伸出型谐波减速器。 它是一种在带的工作面及带轮的外周上均制有啮合齿，由带齿与轮齿的相互啮合实现传动 。 传动比准确，传动效率高； 工作平稳，能吸收振动； 不需要润滑、耐油水、耐高温、耐腐蚀，维护保养方便； 中心距要求严格，安装精度要求高； 制造工艺复杂，成本高。 2、带和带轮的结构和主要参数 带轮的齿形：有渐开线和直线 主要参数：带齿的节距、节线长度、带轮的齿数 2、带轮 材料一般采用铸铁或钢，有渐开线和直线两种 * * 由于 所以 采用工程上常用单位时，上式改写为 等效到电机轴上的总转动惯量为： 1、刚性调整法 调整中心距法、选择装配法、带锥度齿轮法和斜齿轮法。 调整中心距法结构 带锥度齿轮法结构 斜齿轮法结构 通过双齿轮中间加入弹性元件，使双齿轮分别贴紧其啮合齿轮的两侧，以消除齿轮的间隙。 拉簧消除间隙结构 碟形弹簧消除间隙结构 压簧消除间隙结构 单面接触消除间隙结构 齿轮齿条传动消除间隙原理 磨损小、传动效率高、传动平稳 寿命长、精度高、温升低等优点； 结构复杂、成本高； 传动的距离和速度有限。 a) b) 滚珠丝杠螺母副结构类型 a)外循环插管式 b)内循环反向器式 端盖式外循环 螺纹滚道法向截面形状 双螺母齿差式预紧结构 双螺母螺纹式预紧结构 1、2—螺母 3—丝杠 4—套筒 5—平键 6—圆螺母 a) b) 双螺母垫片式预紧结构 a)压紧式 b)拉紧式 单螺母变位导程自预紧结构 1—螺母 2—丝杠 3—滚球 滚珠丝杠副的精度根据JB3162-91,可以分为7个精度等级：1、2、3、4、5、7、10，其中1级最高，依次递减。 - - 8 7 6 5 4 2π弧度行程 210 52 23 16 12 8 6 300mm行程 10 7 5 4 3 2 1 精度等级 不同精度等级参数(μm) 主要参数：公称直径、基本导程、小径、大径、滚动体直径 对于低速运转(n10r／min)的滚珠丝杠，无需计算其最大动载荷Q值，而只考虑最大静负载是否充分大于最大工作负载即可。 计算作用于丝杠轴向最大动载荷Q，选择丝杠的型号 式中， ——滚珠丝杠寿命系数 ——载荷系数 ——硬度系数 ——最大的工作载荷（或平均工作载荷） 式中， ——实际承受载荷的能力 ——压杆稳定的支承系数 ——钢的弹性模量 ——丝杠小径d1的截面惯性矩 ——压杆稳定安全系数 ——基本导程 在工作负载P和扭矩M的共同作用下，引起每一导程的变形量为： 式中， E——钢的弹性模量为 S——丝杠的最小截面积（cm2） M——扭矩（N.cm） I ——丝杠的最小直径d1的截面惯性矩 ±——表示“+”受拉伸，“-”受压缩 单推—单推式 双推—双推式 双推—简支式 *