机电一体化第二章.pptVIP

第二章 机械系统设计 一. 机电一体化对机械系统的基本要求 （三）锥齿轮传动机构 §2.3 导向机构设计 一. 分类 滑动导轨：结构简单、刚度好、抗振性好 滚动导轨：磨损小、定位精度高、灵敏度高、运动平稳可靠 导轨用于支承与导向，直接决定了设备直线运动的精度。 二. 导轨的基本要求 3. 耐磨性好 5. 抗疲劳和压溃 2. 刚度好 4. 低速运动平稳 6. 结构工艺性好 1. 导向精度高 §2.3 导向机构设计 三. 滚动直线导轨 1. 特点： 承载能力大，其圆弧滚道承载能力可达平面滚道的13倍； 刚性好；寿命长(摩擦系数约为滑动导轨的1/50)；传动平稳 可靠；具有结构自调整能力，装配调整容易。 2. 分类 1）按滚动体形状分：滚珠式与滚柱式 2）按导轨截面形状分：矩形和梯形 3）按滚道沟槽形状分：单圆弧和双圆弧 §2.3 导向机构设计 3. 滚动直线导轨的设计计算 §2.3 导向机构设计 §2.3 导向机构设计 §2.3 导向机构设计 §2.3 导向机构设计 4. 滚动直线导轨的其它形式 1）圆柱形滚动直线导套副 运动轻便、灵活、精度高、维护方便、常用于轻载移动、输送系统。 §2.3 导向机构设计 2） 滚珠花键副 12条滚珠列中6条用于承载，6条用于滚珠循环，可自动定心，运动精度与承载能力较大。 §2.3 导向机构设计 四. 塑料导轨 塑料导轨既降低成本，又提高了抗振性、耐磨性、低速运动平稳性。 （一）塑料导轨软带 以聚四氟乙烯为基体，加入青铜粉、二硫化钼、石墨等混合烧结，并做成软带状。 1. 特点 1）摩擦系数低且稳定，比铸铁导轨低1个数量级。 2）动静摩擦系数相近，低速平稳性好。 3）抗振性好 4）耐磨性好，即使无润滑也能工作。 5）耐高温、低温、强酸、强碱、强氧化剂及各种有机溶剂。 6）维修方便 7）结构简单、成本低 §2.3 导向机构设计 2. 使用 将软带粘在导轨面上即可 §2.3 导向机构设计 （二）金属塑料复合导轨板 内层钢背保证机械强度与承载能力，多孔中间层由铜丝网或球形青铜粉构成，再用真空浸渍使塑料进入孔或网中。 特点：摩擦特性优良、耐磨损 、承载能力 §2.3 导向机构设计 应用实例： §2.3 导向机构设计 （三）塑料涂层 若只有一个摩擦面磨损严重，则可把磨损部分切除，涂上配好的胶状塑料涂层，利用模具或另一摩擦面使涂层固化即可。 右图所示为SOLON3-1型镗铣加工中心导轨上调整间隙用的楔铁，调好精度后，注入塑料涂层，免去了大量刮研工作量。 §2.4 执行机构设计 一. 对执行机构的要求 响应速度快、动态特性好、动静态精度高、动作灵敏、效率高、体积小、质量轻、可靠性好 二. 微动机构 是在一定范围内精确、微量地移动或实现特定的进给运动的机构。 1. 手动机械式 2. 热变形式 §2.4 执行机构设计 某机床微动机构 3. 磁致伸缩式 §2.4 执行机构设计 特点：重复精度高、无间隙、刚度好、惯量小、稳定性好、结构简单、紧凑；但位移量很小，如100mm长铁钴钒棒仅能伸长7μm * 第2章 机电一体化机械系统设计理论 §2.1 概 述 3. 稳定性好、可靠性高、阻尼合适、体积小、重量轻、寿命长等 2. 响应快、摩擦小、惯量小、谐振频率高（高接触刚度， 可避免共振） 1. 精度高、刚度高、无间隙(尽可能小) 二. 机械系统的组成 1. 传动机构 2. 导向机构：起导向与支承作用 3. 执行机构 第二章 机械系统设计 §2.2 传动机构设计 一. 无侧隙齿轮传动机构 （一） 直齿圆柱齿轮传动机构 1. 偏心轴套调整法 偏心轴套 电动机 2. 双片薄齿轮错齿调整法 §2.2 传动机构设计 §2.2 传动机构设计 （二） 斜齿轮传动机构 1. 垫片调整法 2. 轴向压簧调整法 §2.2 传动机构设计 宽齿轮应为人字形齿轮 §2.2 传动机构设计 1. 轴向压簧调整法 §2.2 传动机构设计 2. 周向弹簧调整法 §2.2 传动机构设计