《精密机械技术》PPT课件

《《精密机械技术》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、机电一体化系统与设计第一章机电一体化概论第二章精密机械技术第三章工业控制计算机第四章基于单片机的控制器第五章可编程序控制器第六章传感器与计算机接口第七章动力驱动及其计算机控制第八章机电一体化系统设计方法与实例第二讲精密机械技术概述传动机构导向机构执行机构概述控制器(IPC/PLC/MCU等)输入接口输出接口驱动执行机构(电机、电磁阀等)被控对象(各种机械参数)传感检测装置(各类传感器等)反馈量被控量设定值＋—机电一体化系统的组成概述机电一体化对机械系统的基本要求一般情况下，机械系统是机电一体化产品（系统）中的支

2、撑、传动、执行机构，与一般的机械系统不同：高精度快速响应（高速的计算机单元+慢速的机械单元）良好的稳定性简单而言，就是“稳、准、快”，此外，还要求有较大的刚度、良好的可靠性、重量轻、体积小、寿命长等等措施：考虑到以上要求，在设计和制造机械装置时，通常采用精密机械技术。概述机电一体化系统中机械装置的主要组成传动机构：主要完成转速、转矩的匹配，并且要求有良好的伺服性能。导向机构：主要起支承和导向作用，为机械装置中各运动部件安全、准确地完成特定运动作保障。执行机构：完成具体的动作，要求有高的灵敏度、精确度和良好的重复

3、性、可靠性。第二讲精密机械技术概述传动机构传动机构的性能要求滚珠丝杠传动精密齿轮传动挠性传动间歇传动导向机构执行机构传动机构的性能要求为满足机械装置有良好的伺服性能，传动系统应具有：转动惯量小：前提是？大的转动惯量会带来：⑴机械负载增大⑵响应速度慢⑶灵敏度下降足够的刚度：刚度？大的刚度会：⑴能量损失小⑵机械装置固有频率高，不易共振⑶能增加闭环伺服系统的稳定性阻尼适中：大的阻尼会：⑴振幅小，衰减快⑵稳态误差增大，精度降低相互矛盾，寻找最优或最佳平衡点，这就是设计的主要任务！第二讲精密机械技术概述传动机构传动机构的

4、性能要求滚珠丝杠传动精密齿轮传动挠性传动间歇传动导向机构执行机构滚珠丝杠的结构及工作原理将旋转运动转变为直线运动或将直线运动转变为旋转运动，它是传统滑动丝杠的进一步延伸发展。由丝杠、螺母、滚动体、滚珠循环装置组成。根据滚珠的循环方式：内循环式：反向器外循环式：插管式、端盖式、螺旋槽式1—丝杠2—端盖3—滚珠4—螺母滑动丝杠滚珠丝杠的结构及工作原理内循环变位导程预紧螺母式滚珠丝杠副内循环垫片预紧螺母式滚珠丝杠副内循环螺纹预紧螺母式滚珠丝杠副滚珠丝杠的结构及工作原理大导程插管式滚珠丝杠副端盖式滚珠丝杠副滚珠丝杠的特

5、点优点：传动效率高：滚动摩擦、传动效率90%以上，驱动力矩为滑动丝杠的1/3左右，发热率低。定位精度高：发热率低，温升小，采取预拉伸并预紧消除轴向间隙等措施。传动可逆性：旋转运动——直线运动。使用寿命长：寿命远高于滑动丝杠。同步性能好：采用多套滚珠丝杠副方案驱动同一装置或多个相同部件时，可获得很好的同步性。滚珠丝杠的特点缺点：不能自锁（垂直配置需制动装置）制造工艺复杂，成本高应用：滚珠丝杠副因优良的摩擦特性使其广泛的运用于各种工业设备、精密仪器、精密数控机床、加工中心等。尤其是近年来，滚珠丝杠副作为数控机床直线

6、驱动执行单元，在机床行业得到广泛运用，极大的推动了机床行业的数控化发展。电滚珠丝杠单元滚珠丝杆电动机转子滚珠螺母提高传动精度影响传动精度的主要因素轴向间隙＝原有预留间隙＋弹性变形引起的间隙调整方法：施加预紧力双螺母螺纹预紧调整式双螺母齿差预紧调整式双螺母垫片预紧调整式调整间隙应注意的问题预紧力大小适中过大会增大摩擦，效率降低过小会降低传动精度结构图原理图滚珠丝杠的安装方式安装方式不同（支撑形式不同），将影响到丝杠的轴向刚度和传动精度，各有优缺点，应视不同需要而定：单推—单推式双推—双推式双推—简支式双推—自由式

7、单推—单推式滚珠丝杠的制动使用制动电机、超越离合器或其他方式的制动装置，例如电磁—摩擦制动装置。滚珠丝杠的设计、计算尺寸、强度、预紧力、效率计算、刚度、稳定性校核（请参考相关工具书）。第二讲精密机械技术概述传动机构传动机构的性能要求滚珠丝杠传动精密齿轮传动挠性传动间歇传动导向机构执行机构精密齿轮传动普通齿轮传动的精度提高谐波齿轮（略）精密齿轮传动普通齿轮传动的精度提高误差的主要来源直齿圆柱齿轮的消隙斜齿轮的消隙锥齿轮的消隙谐波齿轮（略）齿轮传动的误差来源误差的主要来源：齿侧间隙→空行程→传动误差齿轮啮合传动时，

8、为了在啮合齿廓之间形成润滑油膜，避免因轮齿摩檫发热膨胀而卡死，齿廓之间必须留有间隙，此间隙称为齿侧间隙，简称侧隙。但是，齿侧间隙的存在会产生齿间冲击，影响齿轮传动的平稳性。因此，这个间隙只能很小。精密齿轮传动普通齿轮传动的精度提高误差的主要来源直齿圆柱齿轮的消隙斜齿轮的消隙锥齿轮的消隙谐波齿轮（略）直齿圆柱齿轮的消隙调整中心距法偏心轴套调整法：结构简单，无自动补偿能力。偏心轴套调整法结