自动化机械传动结构特点及其他 PPT课件

自动化机械传动结构特点及其他 制作 牟仲财 目录 公司机械自动化的优势及面临的问题 自动化定义 自动化系统涉及的关键技术 自动化 Automation 是指机器设备 系统或过程 生产 管理过程 在没有人或较少人的直接参与下 按照人的要求 经过自动检测 信息处理 分析判断 操纵控制 实现预期的目标的过程 自动化产品对机械系统部件的基本要求 高精度 快速响应特性 高稳定性 自动化产品对机械系统部件的基本要求 机械系统部件 机械传动机构 导向与支承机构 执行元件 常用传动机构齿轮传动螺旋传动同步带及琏传动连杆机构 凸轮机构等 常用导向机构1 回转运动支承 轴系 2 直线运动支承 导轨 3 支承构件要求 足够静刚度 抗震性稳定性好 常用执行元件1 电动执行元件 伺服电机 步进电机 直线电机 2 气动执行元件 气缸 气动马达 3 液压执行元件 液压缸 液压马达 1 机械传动机构 齿条 齿轮 皮带传动 链传动 常见传动的优缺点 齿轮传动的回差及其控制 回差 对于齿轮传动来说 当主动轮突然改变方向时 此时主动轮空转的转角和对应的从动轮滞后转角即为齿轮传动的回差 控制侧隙的方法 机械传动机构 螺旋传动 滚珠丝杆由螺杆 螺母和滚珠组成 它的功能是将旋转运动转化成直线运动 滚珠丝杠副的的性能特点 1 高效率 由于滚珠丝杠在其螺母与丝杠之间以滚珠滚动方式实现滚动摩擦 与各种滑动螺旋相比 滚珠丝杠副可获得高达97 的传动效率 从而使驱动扭矩降低到1 3以下 xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx2 预紧及高刚性 有预紧要求时 滚珠丝杠副可能通过预压等多种方法实现螺母与丝杠间的预紧 从容不迫而消除轴向间隙或实现负向间隙 在施加预紧的情况下 滚珠丝杠副的轴向刚性能够获得较大提高 xxxxxxxxxxxxxxxxxxx3 高寿命 滚珠丝杠之螺母 丝杠硬度均达到HRC58 62 滚珠硬度达到HRC62 66 且它们之间是滚动摩擦 故滚珠丝杠杠副在设计适当的前提下可实现较高的疲劳寿命和精度寿命 xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx4 可实现微量及高速进给 滚珠丝杠副不会产生如滑动螺旋中的蠕动现象 所以能实现正确的微量进给 只要进给脉冲足够小 滚珠丝杠副可实现亚微米级进给 又因滚珠丝杠副发热低 而且能制作大导程丝杠 所以能实现高速进给 在保证低于滚珠丝杠副临界转速的前提下 大导程滚珠丝杠副可实现100m min甚至更高的进给速度xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 机械传动机构 螺旋传动 滚珠丝杆副的轴向间隙的调整与预紧 多采用过盈预紧方式进行预紧 即采用安装直径比正常值大几微米的钢球进行预紧装配 通过过盈配合来获得预紧 滚珠丝杠副的制动装置 滚珠丝杠副传动效率高 但无自锁能力 垂直安装时 为了防止当传动停止或电机断电后 由于部件自重等原因产生逆转动 需要设置自锁 制动装置或重力平衡装置 目前多采用电机断电抱死方式制动 机械传动机构 连杆及凸轮机构 凸轮机构 连杆机构 连杆及凸轮机构为非线性传动部件 2 导向与支承机构 回转运动支承 轴系 直线运动支承 导轨 对支承构件基本要求足够的静刚度良好的抗震性稳定性好热变形小 支承构件 支承构件 3 执行元件 驱动元件 步进电机 伺服电机 直线电机 步进电机和伺服电机性能比较 直线电机 从旋转电动机到直线电机的演化 旋转电动机的定子和转子分别对应直线电动机的初级和次级 电机极距为 电源频率为f 1 省去了把旋转运动转换为直线运动的中间转换机构 节约了成本 缩小了体积 2 不存在中间传动机构的惯量和阻力的影响 直线电动机直接传动反应速度快 灵敏度高 随动性好 准确度高 3 直线电动机容易密封 不怕污染 适应性强 由于电机本身结构简单 又可做到无接触运行 因此容易密封 直线电机的特点 执行元件 直线电机 直线电机与旋转伺服电机 滚珠丝杆比较 公司机械自动化的优势及面临的问题 公司机械自动化的优势1 机械结构设计优势2 零件加工优势公司机械自动化面临的问题1 机械装配薄弱 缺乏具有专业技术的技术工人2 自动控制技术薄弱 精密定位 速度控制 校正补偿等在目前控制中很少甚至基本没有 3 计算机信息处理技术目前还没有深入挖掘 今后的任务