单元二机电一体化系统机械技术.ppt

机电一体化技术单元二机电一体化机械技术门座起重机主要由金属结构、工作机构(起升、运行、变幅及回转机构)、动力装置和控制系统组成，门座起重机可实现环形圆柱体空间货物的升降、移动，并可调整整机的工作位置，故可在较大的作业范围内满足货物的装卸2.1概述机构：由若干运动副组成的具有确定运动的装置。常用的机械机构有连杆机构、凸轮机构、间歇机构。高精度精度是机电一体化产品的重要性能指标，对其机械系统设计主要是执行机构的位置精度，其中包括结构变形、轴系误差和传动误差，另外还要考虑温度变化的影响。小惯量传动件本身的转动惯量会影响系统的响应速度及系统的稳定性。大刚度机电一体化机械系统要有足够的刚度，弹性变形要限制在一定范围之内。机械系统设计2.2机械传动机构2.2机械传动机构2.2机械传动机构2.2.2带传动(2)自动张紧装置:常用于中小功率的传动。下图所示是将装有带轮的电动机安装在摆架上，而利用电动机和摆架的重量，自动保持张紧力。(3)使用张紧轮的张紧装置:当中心距不能调节时，可使用张紧轮把带张紧，如图所示。张紧轮一般应安装在松边内侧，使带只受单向弯曲，以减少寿命的损失;同时张紧轮还应尽量靠近大带轮，以减少对包角的影响。张紧轮的使用会降低带轮的传动能力，在设计时应适当考虑。2.2.2带传动2.2.3齿轮齿条传动机构2.2.3齿轮齿条传动机构2.2.4螺旋传动丝杠螺母机构的分类b)传递运动为主（传动螺旋）c)调整位置（调整螺旋）2）按摩擦方式分滚动丝杠螺母机构：优点：a)传动效率高（92%~98%）b)摩擦阻力小c)传动精度高缺点：a)结构复杂b)成本高c)无自锁功能（1）、螺母固定不动，螺杆既回转又作直线移动（2）、螺杆固定不动、螺母既回转又作直线运动（3）、螺杆（一个）回转，螺母（另一个）作直线运动2）丝杠转动，螺母移动：3）螺母转动，丝杠移动：4）丝杠固定，螺母转动并移动：2.2.4螺旋传动2.2.4螺旋传动2.2.4螺旋传动滑动丝杠螺母传动存在如下问题：接触面间存在着较大的滑动摩擦阻力传动效率低磨损快精度不高使用寿命短滚珠丝杠螺母传动则是为了适应机电一体化机械系统的要求而发展起来的一种新型传动机构。在螺杆和螺母制建设有封闭循环的滚道，在滚道间填充钢珠，使螺旋副的滑动摩擦变为滚动摩擦，提高传动效率，这种传动称为螺旋传动，又称为滚珠丝杠副。滚动螺旋传动—滚珠丝杠螺母副机构滚珠丝杠副由丝杠、螺母、滚动体和滚动体循环装置组成。工作时，螺母4与需作直线往复运动的零部件相连，丝杠1旋转带动螺母4作直线往复运动，从而带动零部件作直线往复运动。在丝杠1、螺母4和端盖2（滚珠循环装置）上都制有螺旋槽，由这些槽对合起来形成滚珠循环通道，滚珠3在此通道内循环滚动。为了防止滚珠3从螺母中掉出，螺母螺旋槽的两端应封住。滚动螺旋传动—滚珠丝杠螺母副机构1）按用途b)传动滚珠丝杠2）按螺纹滚道法向截形a)单圆弧形b)双圆弧形3）按滚珠循环方式内循环的工作圈数是一列只有一圈，因而回路短，滚珠少，滚珠的流畅性好，效率高。此外，它的径向尺寸小，零件少，装配简单。内循环的缺点是反向器的回珠槽具有空间曲面，加工较复杂。按结构的不同，外循环可分为：特点：结构工艺简单，易于制造，螺母径向尺寸小。缺点是挡珠器刚度较差，容易磨损。特点：结构简单，工艺性好，适于批量生产。缺点是弯管突出在螺母的外部，径向尺寸较大，若用弯管端部作挡珠器，则耐磨性较差。特点：结构紧凑，工艺性好。缺点是滚珠通过短槽时容易卡住。4）按消除轴向间隙的调整预紧方法通常采用双螺母预紧或单螺母的方法，把弹性变形控制在最小限度内，以减小或消除轴向间隙，并可以提高滚珠丝杠副的刚度。垫片调隙式根据垫片厚度不同分成两种形式，当垫片厚度较厚时即产生“预拉应力”，而当垫片厚度较薄时即产生“预压应力”以消除轴向间隙。螺纹调隙式(3)滚珠丝杠副的精度。滚珠丝杠副的精度等级为1,2,3,4,5、7,10级精度，代号分别为1,2,3,4,5,7,10。其中1级为最高，依次逐级降低(4)滚珠丝杠副的标注方法。滚珠丝杠副的型号根据其结构、规格、精度和螺纹旋向等特征按下列格式编写:负荷滚珠总圈数为1.5,2,2.5,3,3.5,4,4.5,5圈，代号分别为1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5。螺旋旋向为左、右旋，只标左旋代号为LH，右旋不标。滚珠螺纹的代号用GQ表示，标注在公称直径前，如GQ50x8-3例：CTC63x10-3.5-3.5/2000x1600表示为插管突出式外循环(CT)，双螺母齿差预紧(C)的滚珠丝杠副，公称直径63mm，基本导程10mm，负荷滚珠总圈数3.5圈，精度等级3.5级，螺纹旋向为右旋，丝杠全长为2000mm,螺纹长度为1600mm2.3机械导向结构2.3机械导向结构分类：（3）按摩擦性质分：三角形导轨：磨