機械系統(tǒng)課件.ppt

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1、第二章機械系統(tǒng)概述傳動機構(gòu)導(dǎo)向機構(gòu)執(zhí)行機構(gòu)等效轉(zhuǎn)動慣量與等效力矩對機械系統(tǒng)的基本要求：高精度快速響應(yīng)良好的穩(wěn)定性較大剛度良好的可靠性重量輕壽命長體積小機械系統(tǒng)的組成傳動機構(gòu)：傳遞轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速導(dǎo)向機構(gòu)：支承和限制執(zhí)行機構(gòu)：用來完成操作任務(wù)對傳動機構(gòu)的性能要求1、轉(zhuǎn)動慣量及質(zhì)量都要小。2、剛度大3、阻尼合適4、摩擦小5、抗振性好、穩(wěn)定性高6、間隙小傳動機構(gòu)的種類傳動機構(gòu)種類：齒輪傳動副、滾珠絲杠副傳動系統(tǒng)、同步齒形帶、諧波齒輪減速器、軟軸傳動、聯(lián)軸器、滾珠花鍵等機構(gòu)。學(xué)習(xí)要點:各類傳動工作原理、特點（優(yōu)點及缺點）、典型結(jié)構(gòu)、設(shè)計選用方法。圖a偏心套式間隙消除機構(gòu)1偏心套2電動機3減速箱

2、45減速齒輪圖b圓柱齒輪軸向墊片間隙消除機構(gòu)1、2齒輪3墊片圖c錐齒輪軸向壓簧調(diào)隙機構(gòu)1、4錐齒輪2、3鍵5壓簧6螺母7軸圖2-16滾珠絲杠副1—螺母2—滾珠3—回程引導(dǎo)裝置4—絲杠工作過程動態(tài)演示滾動絲杠副按螺紋滾道的截面形狀分單圓弧型和雙圓弧型按滾珠的循環(huán)方式分內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)按消除軸向間隙的調(diào)整方法分雙螺母螺紋預(yù)緊調(diào)隙式、雙螺母齒差預(yù)緊調(diào)隙式、雙螺母墊片預(yù)緊調(diào)隙式、彈簧式自動調(diào)整預(yù)緊式結(jié)構(gòu)類型外循環(huán)式滾珠絲杠（插管式）外循環(huán)式滾珠絲杠（插管式）內(nèi)循環(huán)式滾珠絲杠內(nèi)循環(huán)式滾珠絲杠端蓋循環(huán)方式的滾珠絲杠端蓋循環(huán)方式的滾珠絲杠不同螺紋滾道的截面形狀浮動式反向器的內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠副1.反

3、向器2.彈簧套3.絲杠4.拱形片簧插管式外循環(huán)滾珠絲杠副1.銷釘2.壓板3.螺紋滾道4.滾珠端蓋式外循環(huán)滾珠絲杠副1.螺母2.套筒（有滾珠的回程道口）雙螺母螺紋預(yù)緊調(diào)隙式雙螺母齒差預(yù)緊調(diào)隙式雙螺母墊片預(yù)緊調(diào)隙式彈簧式自動調(diào)整預(yù)緊式滾動絲杠副特點①傳動效率高。90%-95%②運動具有可逆性。正逆效率基本一樣③系統(tǒng)剛度好。因能預(yù)緊故無爬行④傳動精度高。制造精度高⑦工藝復(fù)雜。成本高⑥不能自鎖。因重力而下滑⑤使用壽命長。比滑動高5-6倍雙推—自由式（P17）單端拉伸，軸向剛度低，適合中小載荷，低速，短行程場合。雙推—簡支式單端拉伸，軸向剛度不高，適合中速精度較高場合雙推—雙推式兩端預(yù)拉緊

4、，軸向剛度高，適合高速、高剛度、高精度。超越離合器1—外圈2—星輪3—滾柱4—活銷5—彈簧特點：單方向傳遞運動電磁摩擦制動裝置示意圖特點：便于實現(xiàn)自動控制（圖示滾珠絲杠用于垂直軸時的自鎖方式。）滾珠絲杠副的主要尺寸參數(shù)同步帶傳動特點①能方便地實現(xiàn)較遠(yuǎn)中心距的傳動；②工作平穩(wěn)，能吸收振動；③不需要潤滑，耐油、水、耐高溫，耐腐蝕，維護保養(yǎng)方便；④強度高，厚度小，重量輕；⑤中心距要求嚴(yán)格，安裝精度要求高；⑥制造工藝復(fù)雜，成本高。同步帶傳動梯形齒同步帶結(jié)構(gòu)1-帶背2-承載繩3-包布層4-帶齒同步帶主要參數(shù)諧波齒輪傳動諧波齒輪傳動優(yōu)點①傳動比大。單級50-5000,最高可達(dá)30000以

5、上②承載能力大。同時嚙合齒數(shù)有30%--40%③傳動精度高。嚙合齒數(shù)多，誤差均化④可以向密封空間傳遞運動或動力。⑤傳動平穩(wěn)。無沖擊振動⑥傳動效率高。單級在69%-96%⑦結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕。諧波齒輪傳動用于機器人、雷達(dá)、射電望遠(yuǎn)鏡、電子儀器、儀表等的大傳動比傳動機構(gòu)中缺點①柔輪和波發(fā)生器制造復(fù)雜。②傳動比下限值較高。③不能做成交叉軸和相交軸的結(jié)構(gòu)。軟軸傳動滾珠花鍵機構(gòu)2、機械系統(tǒng)導(dǎo)向機構(gòu)導(dǎo)軌的組成和分類導(dǎo)軌按其接觸面的摩擦性質(zhì)可分為滑動導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)軌、流體介質(zhì)摩擦導(dǎo)軌等。按結(jié)構(gòu)特點可分為開式導(dǎo)軌和閉式導(dǎo)軌。根據(jù)導(dǎo)軌之間的摩擦情況，常用導(dǎo)軌有滑動導(dǎo)軌和滾動導(dǎo)軌。對導(dǎo)軌的基本要

6、求（1）導(dǎo)向精度（2）剛度（3）耐磨性（4）運動的靈活性和低速運動的平穩(wěn)性直線運動導(dǎo)軌的幾何精度塑料導(dǎo)軌塑料導(dǎo)軌軟帶(貼塑導(dǎo)軌）金屬塑料復(fù)合導(dǎo)軌板塑料涂層軟帶粘貼形式金屬塑料復(fù)合導(dǎo)軌滾動導(dǎo)軌①摩擦系數(shù)?。?.003-0.005），運動靈活②動、靜摩擦系數(shù)基本相同，啟動阻力小，不易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象③可以預(yù)緊，剛度高④壽命長⑤精度高⑥潤滑方便一次裝填潤滑脂，長期使用。工作過程動態(tài)演示優(yōu)點滾動導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)形式滾動體循環(huán)式導(dǎo)軌副滾動導(dǎo)軌副導(dǎo)軌用滾動軸承2、機械系統(tǒng)執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行機構(gòu)的分類熱變形式磁致伸縮式工業(yè)機器人末端執(zhí)行器圖2-42熱變形式微動機構(gòu)原理2、機械系統(tǒng)執(zhí)行機構(gòu)—熱變形式傳動桿受熱伸長

7、，伸長量ΔL(mm)為：ΔL=αL(t1-t0)=αLΔt式中：α—傳動桿1材料的線性膨漲系數(shù)（um/℃.m）；L—傳動桿長度（m）；t1——加熱后的溫度（℃）；t0——加熱前的溫度（℃）；Δt—加熱前后的溫度差（℃）圖2-44磁致伸縮式原理2、機械系統(tǒng)執(zhí)行機構(gòu)—磁致伸縮式伸縮棒的變形量ΔL(μm)為：ΔL=±λL式中，λ—材料磁致伸縮系數(shù)（μm/m）；L—伸縮棒被磁化部分的長度（m）100mm長的鐵鈷礬棒，磁致伸縮只能伸長7μm。磁致伸縮式精密坐標(biāo)工作臺工業(yè)機器人末端執(zhí)行器1、