第2章机械系统部件的选择与设计.ppt

第二章 机械系统部件的选择与设计 第一节 机械系统部件的设计要求 第二节 机械传动部件的选择与设计 第三节 导向支承部件的选择与设计 第四节 旋转支承部件的类型与 选择 第五节 轴系部件的选择与设计 第六节 机电一体化系统的机座或机架 主要从以下几方面采取措施： 1) 低摩擦 采用低摩擦阻力的传动部件和导向支承部件； 2) 短传动链 缩短传动链，提高传动与支承刚度； 3) 最佳传动比 选用最佳传动比，以达到提高系统分辨率、减少等效 到执行元件输出轴上的等效转动惯量，尽可能提高加速能力； 4) 反向死区小 缩小反向死区误差，如采取消除传动间隙、减少支承变形的措施； 5) 高刚度 改进支承及架体的结构设计以提高刚性、减少振动、降低噪声。 第二节 机械传动部件的选择与设计 一、机械传动部件 及其功能要求 常用的机械传动部件有螺旋传动、齿轮传动、同步带传动、高速带传动、各种非线性传动部件等。其主要功能是传递转矩和转速。因此，它实质上是一种转矩、转速变换器，其目的是使执行元件与负载之间在转矩与转速方面得到最佳匹配。 机械传动部件对伺服系统的伺服特性有很大影响，特别是其传动类型、传动方式、传动刚性以及传动的可靠性对机电一体化系统的精度、稳定性和快速响应性有重大影响。因此，应设计和选择传动间隙小、精度高、体积小、重量轻、运动平稳、传递转矩大的传动部件。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 习题与思考题 ? 2-1 设计机械传动部件时，为确保机械系统的传动精度和工作稳定性，常提出哪些要求？ 2-2 机电一体化系统传动机构的作用是什么？ 2-3 机电一体化系统（产品）对传动机构的基本要求是什么？ 2-4 简述丝杠螺母机构的分类及其特点。 2-5 丝杠螺母机构的传动形式及选择方法是什么？ 2-6 丝杠螺母副的组成要素有哪些？ 2-7 滚珠丝杠副的传动特点有哪些？ 2-8 珠丝杠副的典型结构类型有哪些？各有何特点？ 2-9 滚珠丝杠副消除轴向间隙的调整预紧方法有哪些？ 2-10 现有一双螺母齿差调整预紧式滚珠丝杠，其基本导程为6mm、一端的齿轮齿数为100、 另一端的齿轮齿数为98，当其一端的外齿轮相对另一端的外齿轮转过2个齿时，试问： 两个螺母之间相对移动了多大距离。 2-11 简述滚珠丝杠副的主要尺寸参数及其涵义。 2-12 简述滚珠丝杠副的精度等级及标注方法。 2-13 简述滚珠丝杠副的支承方式及其特点。 2-14 电磁制动装置的工作原理是什么？ 2-15 齿轮传动部件的作用有哪些？ 2-16 各级传动比的分配原则是什么？输出轴转角误差最小原则是什么？ 2-17 已知：4级齿轮传动系统，各齿轮的转角误差为0.005rad，各级减速比相同，即1.5，求： （1）该传动系统的最大转角误差； （2）为缩小其最大转角误差，应采取何种措施？ 2-18 谐波齿轮传动有何特点？传动比的计算方法是什么？ 2-19 设有一谐波齿轮减速器，其减速比为100，柔轮齿数为100。当刚轮固定时，试求该谐波减速器 的刚轮齿数及输出轴的转动方向（与输入轴的转向相比较）。 2-20 齿轮传动的齿侧间隙的调整方法有哪些？ 2-21 简述导轨的主要作用，导轨副的组成、种类及应满足的基本要求。 2-22 导轨的截面形状及其特点是什么？ 2-23 简述旋转支承的种类及其基本要求。 2-24 简述圆柱支承中摩擦转矩及精度的计算方法。 2-25 轴系部件设计的基本要求有哪些？ * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 精度计算图 * * 三、 圆锥支承 圆锥支承结构图 * 四、 填入式滚动支承 填入式滚动支承形式图 * 填入式滚珠支承 * 专用填入式滚珠支承图 * 五、 其他形式支承 球面支承、 球面轴颈的类型 * 顶针支承、刀口支承与钟摆的支承结构图 * 第五节 轴系部件的选择与设计 轴系由轴及安装在轴上的齿轮、带轮等传动部件组成，有主轴轴系和中间传动轴轴系。轴系的主要作用是传递转矩及精确的回转运动，它直接承受外力(力矩)。对于中间传动轴系一般要求不高。而对于完成主要作用的主轴轴系的旋转精度、刚度、热变形及抗振性等的要求较