机械系统设计爬行滚珠丝杠同步带滚动导轨.ppt

5.间隙小。对于系统闭环以外的间隙，对系统稳定性无影响，但影响到伺服精度。对于系统闭环内的间隙，在控制系统有效控制范围内对系统精度、稳定性影响较小，但反馈通道上的间隙要比前向通道上的间隙对系统影响较大。第5页,共35页，星期六，2024年，5月1）产生爬行的原因和过程匀速运动的主动件1，通过压缩弹簧推动静止的运动件3，当运动件3受到的逐渐增大的弹簧力小于静摩擦力F时，3不动。直到弹簧力刚刚大于F时，3才开始运动，动摩擦力随着动摩擦系数的降低而变小，3的速度相应增大，同时弹簧相应伸长，作用在3上的弹簧力逐渐减小，3产生负加速度，速度降低，动摩擦力相应增大，速度逐渐下降，直到3停止运动，主动件1这时再重新压缩弹簧，爬行现象进入下一个周期。第6页,共35页，星期六，2024年，5月由上述分析可知，低速进给爬行现象的产生主要取决于下列因素：①静摩擦力与动摩擦力之差，这个差值越大，越容易产生爬行。②进给传动系统的刚度K越小、越容易产生爬行。③运动速度太低。第7页,共35页，星期六，2024年，5月2）消除爬行现象的途径（实际做法）①提高传动系统的刚度a．在条件允许的情况下，适当提高各传动件或组件的刚度，减小各传动轴的跨度，合理布置轴上零件的位置。如适当的加粗传动丝杠的直径，缩短传动丝杠的长度，减少和消除各传动副之间的间隙。b．尽量缩短传动链，减小传动件数和弹性变形量。c．合理分配传动比，使多数传动件受力较小，变形也小。d．对于丝杠螺母机构，应采用整体螺母结构，以提高丝杠螺母的接触刚度和传动刚度。②减少摩擦力的变化a．用滚动摩擦、流体摩擦代替滑动摩擦，如采用滚珠丝杠、静压螺母、滚动导轨和静压导轨等。从根本上改变摩擦面间的摩擦性质，基本上可以消除爬行。b．选择适当的摩擦副材料，降低摩擦系数。c．降低作用在导轨面的正压力，如减轻运动部件的重量，采用各种卸荷装置，以减少摩擦阻力。d．提高导轨的制造与装配质量，采用导轨油等都可以减少摩擦力的变化。第8页,共35页，星期六，2024年，5月机电一体化传动机构的种类齿轮传动机构、滚珠丝杠副、滑动丝杠副、同步带传动副、间歇机构、挠性传动机构第9页,共35页，星期六，2024年，5月直线运动常用传动形式滚珠丝杠传动齿轮齿条传动第10页,共35页，星期六，2024年，5月特点：高效率、可逆性；零背隙、高刚性高导程精度；低启动扭矩、顺畅性；滚珠丝杠传动第11页,共35页，星期六，2024年，5月滚珠丝杠安装方式滚珠丝杠副的安装方式一般叫做滚珠丝杠副的支承形式，通常有两大类（丝杠旋转类和螺母旋转类）共五种典型的支承形式，支承形式不同，所容许的轴向载荷和容许的回转转速也有所不同，应根据工况适当选择。丝杠旋转类两侧固定式用于高转速、高精度的场合。由于此形式结构较复杂，调整较难，因此一般仅在定位要求很高时采用。固定-游动式适用于中转速、高精度的场合。此形式结构较简单，效果良好，应用广泛。支撑-支撑式适用于中转速，中精度的场合。此形式结构简单，受力情况较差，应用较少。固定-自由式适用于低转速，中精度，轴向长度短的场合。此形式结构简单，受力情况差，但在行程小、转速低时也经常用到。第12页,共35页，星期六，2024年，5月螺母旋转类螺母旋转型，顾名思义，丝杠两端固定不动（拉伸状态），螺母相对丝杠转动，同时与丝杠产生相对轴向移动。由于“螺母旋转型”的丝杠不转，因此回避了丝杠的极限转速和压杆稳定性的约束，并且没有丝杠旋转惯性力，从而可以实现相对更高的转速和进给速度，同时也放宽了对丝杠直径的抗弯要求。体积小、精度高组装容易高刚性低噪音第13页,共35页，星期六，2024年，5月丝杠的选择与设计第14页,共35页，星期六，2024年，5月第15页,共35页，星期六，2024年，5月预压预压的目的在于消除轴向背隙且降低因轴向力造成的弹性位移，亦可改善滚珠丝杠刚性（避免失步）。预压方式拉伸式预压压缩式预压第16页,共35页，星期六，2024年，5月齿轮传动间隙调整直齿圆柱齿轮传动副（1）偏心套调整法2）锥度齿轮调整法

（3）.双片齿轮错齿调整法2．斜齿圆柱齿轮传动副

（1）轴向垫片调整法

（2）轴向压簧调整法3.齿轮齿条传动第17页,共35页，星期六，2024年，5月旋转运动（减速）常见传动形式同步带传动减速器同步齿形带，

是一种新型的带传动。