机械传动部件的选择与设计PPT课件

.,1,机械传动部件的选择与设计,第二节,.,2,一、机械传动部件及其功能要求,常用的机械传动部件包括：螺旋传动齿轮传动同步带传动高速带传动各种非线性传动等,.,3,传动机构及其功能,.,4,应设计和选择传动间隙小、精度高、体积小、重量轻、运动平稳、传递转矩大的传动部件。,.,5,机械传动部件的功能要求：,1、精密化2、高速化3、小型化、轻量化,.,6,二、滚珠丝杠副传动部件,1、滚珠丝杠副的组成及特点（1）组成,.,7,.,8,.,9,滚珠丝杠螺母副的组成：,带螺纹槽的丝杠带螺纹槽的螺母滚珠反向器,.,10,（2）特点,优点：,1）传动效率高（0.9)2）轴向刚度高3）运动平稳，传动精度高4）磨损小，寿命长,.,11,缺点：,1）不能自锁2）结构复杂,.,12,2、滚珠丝杠副的典型结构类型,（1）螺纹滚道型面的形状及主要尺寸,.,13,主要尺寸：,理想接触角=450R=1.04rbe=sin(R-rb),.,14,单圆弧型,特点：接触角随轴向载荷的变化而变化,.,15,双圆弧型,特点：角基本保持不变，加工成本高,.,16,（2）滚珠的循环方式,内循环外循环,.,17,1）内循环,滚珠在循环的过程中始终没有脱离丝杠。,.,18,浮动式反向器的循环,.,19,特点：,滚珠循环回路短，流畅性好，效率高；,.,20,螺母的径向尺寸小，加工困难，装配调整不易；适用于高速、高灵敏度、高刚度的精密进给系统。,.,21,2）外循环,滚珠在循环过程中脱离过丝杠,.,22,特点：,滚珠循环回路长，流畅性差，效率低；,.,23,工艺简单，螺母的径向尺寸大，易于制造；挡珠器刚性差，易磨损。,.,24,螺旋槽式,.,25,插管式,.,26,端盖式,特点：应用较少，常以单螺母形式用作升降传动机构。,.,27,3、滚珠丝杠副的主要尺寸参数,公称直径,丝杠大径,丝杠小径,滚珠直径,螺母小径,螺母大径,.,28,（1）公称直径do,指滚珠与螺纹滚道在理论接触角状态时包络滚珠球心的圆柱直径，它是滚珠丝杠副的特征尺寸。,.,29,（2）基本导程Ph,定义：丝杠相对螺母旋转2弧度时，螺母上基准点的轴向位移;,导程小精度高承载能力小,.,30,（3）行程,丝杠相对螺母旋转任意弧度时，螺母上基准点的轴向位移。,.,31,（4）滚珠直径db,滚珠直径大，则承载能力也大。应根据轴承厂提供的尺寸选用,.,32,（5）滚珠个数N,N过多，流通不畅，易产生阻塞；N过少，承载能力小，滚珠自载加距磨损和变形,一般取：NQ,.,71,注意：,当丝杠转速n10r/min时，以最大静载荷Q0为设计依据。,.,72,2）传动效率的验算,.,73,3）刚度验算,刚度的验算主要是确定丝杠的变形量,.,74,丝杠的变形量包括：,丝杠的拉伸或压缩变形量1滚珠与螺纹滚道间接触变形2支承滚珠丝杠的轴承的轴向接触变形3滚珠丝杠的扭转变形引起的导程的变化量4螺母座及轴承支座的变形5,.,75,因此:,滚珠丝杠副刚度的验算，主要是验算1、2、3之和不应大于机床精度要求允许变形量的一半，否则，应考虑选用较大直径的滚珠丝杠副。,.,76,在实际设计中，由于预紧的作用，可将原机床的刚度提高4倍。因此只要,1+2+3=机床精度要求,即可认为该丝杠刚度合格。,.,77,4）稳定性验算,对已选定尺寸的丝杠在给定的支承条件下，承受最大轴向负载时，应验算其有没有产生纵向弯曲（失稳）的危险。,.,78,产生失稳的临界负载PK可用下式计算：,式中：,.,79,丝杠的支承方式,.,80,临界负载PK与最大工作负载Pm之比称为稳定性安全系数nk。,nK-许用稳定性安全系数一般取：nk=2.54,.,81,已知一数控机床上丝杠螺母副上的最大工作载荷为2670N，丝杠的转速为1500rpm,丝杠硬度HRC