第二章 机电一体化典型机械零部件设计.ppt

第二章机电一体化典型机械零部件设计;2.1机电一体化系统中主要机械特性与参数;2.1.1机械系统建模中基本物理量的描述和等效转化;1.质量和惯量的转化;力-质量系统;等效转化;功等效;功等效;2.弹性变形系数的转化;2.弹性变形系数的转化;2.弹性变形系数的转化;3.阻尼系数的转化;3.阻尼系数的转化;3.阻尼系数的转化;3.阻尼系数的转化;3.阻尼系数的转化;3.阻尼系数的转化;4.减速齿轮传动链的基本物理量计算实例;4.减速齿轮传动链的基本物理量计算实例; 系统的动能：;4.减速齿轮传动链的基本物理量计算实例;4.减速齿轮传动链的基本物理量计算实例;4.减速齿轮传动链的基本物理量计算实例;4.减速齿轮传动链的基本物理量计算实例;4.减速齿轮传动链的基本物理量计算实例;4.减速齿轮传动链的基本物理量计算实例;4.减速齿轮传动链的基本物理量计算实例;4.减速齿轮传动链的基本物理量计算实例;2.1.2 机械结构因素对伺服系统的影响;机械结构因素对伺服系统的影响;1.阻尼的影响;1.阻尼的影响;2.摩擦的影响;2.摩擦的影响;2.摩擦的影响;2.摩擦的影响;3.结构弹性变形;3.结构弹性变形;3.结构弹性变形;4.惯量的影响;5.间隙的影响;5.间隙的影响;5.间隙的影响;2.2机械系统的精度设计基础;1.精度设计中的主要原理与原则;1.精度设计中的主要原理与原则;1.精度设计中的主要原理与原则;1.精度设计中的主要原理与原则;1.精度设计中的主要原理与原则;2.运动学设计原理;2.运动学设计原理;2.运动学设计原理;2.运动学设计原理;3.平均效应原理;3.平均效应原理;4.变形最小原则 ;4.变形最小原则;4.变形最小原则;.变形最小原则;4.变形最小原则;4.变形最小原则;4.变形最小原则;5.基面统一原则;5.基面统一原则;6.误差缩小和放大原则（速比原理）;7.误差配置原理;2.2.2精度设计中的基本概念;1.误差的定义;1.误差的定义;2.误差的表示方法;2.误差的表示方法;3.误差的分类 ;3.误差的分类;3.误差的分类;3.误差的分类;3.误差的分类;4.精度的定义;4.精度的定义;4.精度的定义;4.精度的定义;4.精度的定义;4.精度的定义;4.精度的定义;5.灵敏度和分辨率;5.灵敏度和分辨率;5.灵敏度和分辨率;6.随机误差;6.随机误差;6.随机误差;7.系统误差;7.系统误差;7.系统误差;7.系统误差;7.系统误差;2.3机械传动部件;1.机电一体化对机械传动的要求;1.机电一体化对机械传动的要求;1.机电一体化对机械传动的要求;1.机电一体化对机械传动的要求;2.3.2齿轮传动;1.齿轮传动系统的总传动比及其分配;1) 最佳总传动比 首先把传动系统中的工作负载、惯性负载和摩擦负载综合为系统的总负载，方法有： (1) 峰值综合：若各种负载为非随机负载，取各负载的峰值取代数和。 (2) 方和根综合：若各种负载为随机性负载，取各负载的方和根。 负载综合时，要转化到电机轴上，成为等效峰值综合负载转矩或等效方和根综合负载转矩。使等效负载转矩值最小或负载加速度最大的总传动比，即为最佳总传动比。 设齿轮系的传动效率为η，传动比i1，即： ;1.齿轮传动系统的总传动比及其分配;1.齿轮传动系统的总传动比及其分配; 对于系统的稳定性而言，i值偏大使系统的相对阻尼系数ξ增大，振荡得到抑制，稳定性提高，但ξ≥1时影响系统的快速响应。对系统响应特性而言，i小于最佳值，使加速度下降； i大于最佳值，则使加速度收敛为一定值。因此．i偏大使响应特性提高，但影响负载的快速性。对于系统的低速稳定性而言，由于电枢反应、电刷摩擦和低速不稳定性，可能产生爬行。i值偏大可避免爬行，但传动级数增多，传动精度、效率、刚度与系统固有频率降低。由上可见，总传动比的选择要综合考虑。 ;2.总传动比分配 齿轮系统的总传动比确定后，根据对传动链的技术要求，选择传动方案，使驱动部件和负载之间的转矩。转速达到合理匹配。若总传动比较大，又不准备采用谐波．少齿差等同轴传动方式而要采用多级齿轮传动，需要确定传动级数，并在各级之问分配传动比。单级传动比增大使传动系统简化，但大齿轮的尺寸增大会使整个传动系统的轮廓尺寸变大。可按下述三种原则适当分级，并在各级之间分配传动比。 ;2.总传动比分配;2.总传动比分配;2.总传动比分配;2.总传动比分配;2.总传动比分配;2.总传动比分配;2.总传动比分配;2.总传动比分配;2.总传动比分配;2.总传动比分配;2.总传动比分配;2.总传动比分配;2.总传动比分配;2.3.3谐波齿轮传动;1.谐波齿轮传动的工作原理;1.谐波齿轮传动的工作原