机械传动与导向装置.ppt

《机械传动与导向装置》是涉及机械设备中关键组成部分的重要主题，尤其对于伺服系统而言，机械传动与导向装置的性能直接影响到执行机构的微小位移精度。这些组件包括减速齿轮、联轴节、滚珠丝杠螺母副、丝杠支撑、导轨副、数控工作台的蜗杆蜗轮等机械环节。它们的刚性、制造精度、摩擦阻尼特性等，对于执行元件能否精确响应每一个脉冲信号的微小移动至关重要。此外，由于进给传动系统的驱动力矩大，负载变化频繁，因此对刚性有特殊要求。 滚珠丝杠副是机械传动中的重要组件，具有以下显著优点： 1. 高传动效率：滚珠丝杠副的传动效率高达0.92~0.94，是普通滑动丝杠的3~4倍，能有效减少能量损失。 2. 小摩擦力：静摩擦系数和动摩擦系数都很小，使得传动灵敏、运行平稳，低速时不爬行，动态和定位精度高。 3. 可预紧：预紧后可以消除轴向间隙，提高定位精度和刚度，即使反向也没有空行程，反向定位精度高且传动平稳。 4. 可逆性：由于摩擦系数小，既能将旋转运动转化为直线运动，也能将直线运动转化为旋转运动，丝杠和螺母均可作为主动件或从动件。 5. 使用寿命长：滚珠丝杠副通常采用优质合金钢制造，滚道表面经过淬火处理，硬度高，表面粗糙度值小，且为滚动摩擦，磨损小，使用寿命长。 然而，滚珠丝杠副也存在一些缺点： 1. 制造工艺复杂，成本高：滚珠丝杠、螺母、回转器等零部件的加工精度和表面粗糙度要求高，导致制造成本增加。 2. 无法自锁：由于其摩擦系数小，无法自锁，特别是在垂直（立式）丝杠中，由于重力和惯性或突然断电，容易导致主轴箱下滑，因此需要添加制动装置。 滚珠丝杠副的滚珠循环方式主要有外循环和内循环两种。在外循环中，滚珠在丝杠和螺母间滚动时会有短暂脱离接触；而在内循环中，滚珠始终与丝杠保持接触。每条滚道的完整循环称为一列，每旋转一圈称为一圈。通过端盖循环或插管循环等方式，滚珠在螺母滚道内形成循环，确保连续可靠的传动。 机械传动与导向装置，特别是滚珠丝杠副，在现代机械设备中的作用不可忽视，其性能特点和设计考虑对设备的精度和稳定性有着深远影响。在设计和选择这类装置时，需要综合考虑其优缺点，以满足特定应用场合的需求。