机电一体化中的机械系统设计

机电一体化中的机械系统设计

机电一体化机械设计技术

机电一体化系统中的机械设计要遵循机电结合、机电互补的原则，满足高精度、快速响应速度和稳定性的要求。具体包括两大部分的内容：一是机械传动装置的设计，一是机械结构的设计。机械设计技术机械传动装置设计机械结构设计滚珠丝杠传动无侧隙齿轮传动谐波齿轮传动同步齿形带传动膜片弹性联轴器导轨设计支承装置主轴组件设计第一节机电一体化机械系统概述

机电一体化机械系统是由计算机信息网络协调与控制的，用于完成包括机械力、运动和能量流等动力学任务的机械和(或)机电部件相互联系的系统。其核心是由计算机控制的，包括机械、电力、电子、液压、光学等技术的伺服系统。它的主要功能是完成一系列机械运动。每一个机械运动可单独由控制电动机、传动机构和执行机构组成的子系统来完成，而这些子系统要由计算机协调和控制，以完成其功能要求。因此机电一体化机械系统的设计要考虑产品的总体布局、机构选型、结构造型的合理化和最优化．

第一节机电一体化机械系统概述

一、机电一体化对机械系统的基本要求

1、高精度机械传动精度主要是由传动件的制造误差、装配误差，传动间隙和弹性变形所引起的。2、快速响应即要求机械系统从接到指令到开始执行指令指定的任务之间的时间间隔短。机械系统的响应主要取决于加速度。

3、良好的稳定性即要求机械系统的工作性能不受外界环境的影响，抗干扰能力强。此外，还要求机械系统具有较大的刚度，良好的可靠性和重量轻，体积小和寿命长。为达到上述要求，主要从以下几个方面采取措施：

（1）采用低摩擦阻力的传动部件和导向支承部件，如采用滚动丝杠副，滚动导向支承等；

（2）缩短传动链，提高传动与支承刚度，如用加预紧力的方法提高滚珠丝杠副和滚动导轨副的传动与支承刚度；

（3）选用最佳传动比，以提高系统分辨率，减小等效到执行元件输出轴上的等效转动惯量，尽可能提高加速度；

（4）缩小反响死区误差，如采取消除传动间隙，减小支承变形等措施；

（5）改进支承及架体的结构设计，以提高刚性，减少振动，降低噪音，如采用复合材料等。二、机械系统的组成

1．传动机构机电一体化机械系统中的传动机构要根据伺服控制的要求进行选择设计，以满足整个机械系统良好的伺服性能．因此传动机构除了要满足传动精度的要求，而且还要满足小型、轻量、高速、低噪声和高可靠性的要求。2．导向机构其作用是支承和导向，为机械系统中各运动装置能安全、准确地完成其特定方向的运动提供保障，3．执行机构它是用以完成操作任务的．执行机构根据操作指令的要求在动力源的带动下，完成预定的操作．一般要求它具有较高的灵敏度、精确度，良好的重复性和可靠性。第二节机械传动系统一、伺服机械传动系统的传动特性机电一体化系统中的伺服系统，主要是以机械量(位置、速度，加速度、力等)为控制对象的一种自动控制系统。它在工作时，要求系统的输出能平稳地、快速地、准确地跟随输入指令动作。机电一体化中的机械系统已成为伺服系统的组成部分，直接影响系统的控制精度、响应速度和稳定性。机械系统的性能与系统本身的阻尼比ξ、固有频率有关。ξ、ω又与机械系统的结构参数密切相关。因此，机械系统的结构参数对伺服系统性能有很大影响。此外，机械结构中许多非线性因素，如传动件的非线性摩擦、传动间隙、机械零部件的非弹性变形等，对伺服系统性能也有较大影响。下面就机械结构因素对伺服系统性能的影响进行分析讨论，以便在进行机械设计和选型时合理的考虑这些因素。1.转动惯量（M=Jε）在不影响机械系统刚度的前提下，传动机构的质量和转动惯量应尽量减小。否则，转动惯量大会对系统造成不良影响：机械负载增大，需要增大驱动电机的功率；系统响应速度降低，灵敏度下降；系统固有频率减小，容易产生谐振。所以在设计传动机构时应尽量减小转动惯量，通常采取以下措施：（1）选择转矩/惯量比(M/J)大的控制电机．因为在伺服系统中高速电机的转动惯量在总惯量中是主要的，往往比负载的折算惯量大得多，特别是减速比大的系统，所以应尽量选用低惯量的控制电机。(2)适当选用强度高、刚度好、质量轻的材料，减轻各零部件的质量，合理布置结构，转动部分的质量应尽量靠近轴线。(3)合理选取总传动比和分配各级传动比．因为负载转动惯量折算到高速电机轴上，要除以传动比的平方，总传动比大，负载的折算惯量小。另外，合理地分配各级传动比也可使传动系统的折算惯量减小。另一方面，转动惯量相当于电路中的电容器，有储能作用，可以改善转速的均匀性，所以有些要求转速均匀的产品．如录像机、收录机等，都有转动惯量较大的飞轮。转动惯量的计算①对于轴、轴承、齿轮、联轴节、丝杠等圆柱体的转动惯量计算公式为：J＝md2/8＝πd4Lρ／32式中：m为圆柱体质量；d为圆柱体直径；L为圆柱体的长度；ρ为圆柱体密度。②导程为L的丝杠驱动质量为m2的工作台和质量为m1的工件，工作台和工件折算到丝杠上的总折算转动惯量为：③齿条驱动的的工作台（m2）与工件（m1）折算到节圆半半径为r的小齿轮上的的转动惯量为为J=(m1+m2)r2④齿轮传动转动动惯量折算轴轴1上的传动齿轮轮的转动惯量量J1折算到轴2上时，等效折折算惯量为J=J1/i2（i为轴1与轴2之间的总传动动比，i=Z1/Z2）⑤二级传动系系统等效转动动惯量折算2.摩擦摩擦力可分为为静摩擦力、、库仑摩擦力力和粘性摩擦擦力。库仑摩擦力是是一种大小与与速度无关的的恒值阻滞力力，当两物体体作相对滑动动时，便出现现库仑摩擦。。粘性摩擦力力代表一种阻阻滞力，它正正比于相对速速度，当物体体以—般速度通过液液体或气体时时就会出现粘粘性摩擦。库库仑摩擦和粘粘性摩擦可统统称为动摩擦擦。摩擦是机电一一体化系统中中的一个非线线性因素，它它对系统有不不利影响，如如会造成系统的死区误误差；引起动态滞后后，降低系统统响应速度；引起低速爬行行等，但摩擦对对系境的稳定定性又是有利利的．爬行是一种摩摩擦自激振动动，振动能量量来自系统本本身。产生爬爬行的原因可可归纳为以下下几点；(1)当摩擦副处于于边界摩擦时时，存在着静静、动摩擦系系数之差，而而且动摩擦系系数又随滑动动速度增加而而降低．这就就可能使系统统具有负阻尼尼或零阻尼；；(2)运动件的质量量较大，因而而具有较大的的惯性；(3)传动机构的刚刚度不足；(4)当移动件的质质量，摩擦副副摩擦面间的的摩擦性质和和传动机构的的刚度一定时时，在移动速速度低到一定定位后就产生生爬行．这个个值就称为爬爬行的临界速速度。其中，静、动摩擦系系数的差异是是产生爬行的的内因，运动动件的质量大大、传动件的的刚度不足以以及运动速度度太低是产生生爬行的条件件。减小由静摩擦擦而引起的系统误差(死区误差)的方法：①减小静摩擦擦力,如采用滚动导导孰、静压导导轨等；②提高机械系系统的刚度。。消除爬行的主主要措施有：：(1)减少静，动摩摩擦系数之差差．如进行良良好润滑，摩摩擦副采用减减摩材料(如钢或铸铁对对铜或聚四氟氟乙烯塑料)，采用滚动导导孰或静压导导孰等；(2)提高传动机构构的刚度；(3)动力润滑。在在控制信号中中附加高频分分量，使伺服服电机时刻处处于适度的微微振状态，从从而有利于克克服静摩擦，，以有效减小小低速爬行．．这种方法称称为“动力润润滑”。3、阻尼由振动理论知知，运动中的的机械部件易易产生振动，，其振幅取决决于系统的阻阻尼和固有频频率，系统的的阻尼越大，，最大振幅越越小，且衰减减越快。机械械部件振动时时，金属材料料的内摩擦较较小(附加的非金属属减振材料内内摩擦较大)，而运动副(特别是导轨)的摩擦阻尼占占主导地位。。在实际应用用中一般将摩摩擦阻尼简化化为粘性摩擦擦的线性阻尼尼。实际应用中一一般取0.4≤ξ≤≤0.8的欠阻尼，既既能保证振荡荡在一定的范范围内过渡过过程较平稳、、过渡过程时时间较短，又又具有较高的的灵敏度。阻尼对弹性系系统的振动特特性的主要影影响如下：1)系统的静摩擦擦阻尼越大，，系统的失动动量和反转误误差越大，使使定位精度降降低，加上摩摩擦--速度特性的负负斜率，易产产生爬行，降降低机械的性性能。2)系统的粘性阻阻尼摩擦越大大，系统的稳稳态误差越大大，精度越低低。3)对于质量大刚刚度低的机械械系统，为了了减小振幅、、加速振动衰衰减，可增大大粘性摩擦阻阻尼。过阻尼系统临界阻尼系统欠阻尼系统一般取4、刚度（K=ω2m）刚度是使弹性性体产生单位位变形量所需需的作用力．．大刚度对机机械系统而言言是有利的：：①伺服系统统动力损失随随之减小。②②机构固有频频率高，超出出机构的频带带宽度，使之之不易产生共共振。③增加加闭环伺服系系统的稳定性性。所以在设设计时应选用用大刚度的机机构。5、固有频率当外界传来的的振动的激振振频率接近或或等于系统的的固有频率时时，系统会产产生谐振，系系统不能正常常工作。系统统固有频率一一般不应低于于50～100赫兹。通常采采用提高系统统刚度，增加加阻尼，调整整机械构件质质量和自振频频率等方法来来提高系统的的抗振性，防防止谐振的发发生。6、间隙在机械传动系系统中经常存存在着传动间间隙，如齿轮轮传动的齿侧侧间隙；丝杠杠螺母的传动动间隙；丝杠杠轴承的轴向向间隙；联轴轴器的扭转间间隙等。下图图（a）是输入和输出出构件之间间间隙的物理模模型。当不考考虑输入、输输出构件的惯惯性和摩擦时时，其输入、、输出关系具具有图（b）所示的滞环非非线性特性。。二、机械传动动系统数学模模型的建立下面以数控机机床进给传动动系统为例说说明机械传动动系统建模的的方法。在下下图所示的数数控机床进给给传动系统中中，电动机通通过两级减速速齿轮Z1,Z2,Z3,Z4及丝杠螺母副副驱动工作台台作直线运动动。建模一般分两两步进行．首首先把机械系系统中各基本本物理量折算算到传动链中中的某个元件件上(本例折算到电电动机轴上)，然后，再根根据输入量和和输出量的关关系建立它的的数学模型。。图中JD为电动机转子子的转动惯量量,J1为轴I的转动惯量，，J2、J3为轴II、轴III部件构成的转转动惯量，K1，K2，K3，分别为轴I、II、III的扭转刚度系系数，K为丝杠螺母副副及螺母底座座部分的轴向向刚度系数，，m为工作台及工工件质量：C为工作台导轨轨粘性阻尼系系数，T1,T2,T3分别为轴I、II、III的输入转矩。。1．转动惯量的的折算把轴I，II，III上的转动惯量量和工作台的的质量都折算算到轴I上，作为系统统总转动惯量量。设T1′，T2′，T3′分别为轴I，II，III的负载转矩，，w1w2w3分别为轴I，II，III的角速度，v为工作台的运运动速度。（1）轴I，II，III转动惯量的折折算根据据动力平衡原原理，对于轴轴I有对于轴II有由于轴II的输入转矩是是从轴I上的负载转矩矩获得的，且且与他们的转转速成反比，，所以有又有传动关系系知所以对于轴III有根据力学原理理和传动关系系，整理得（2）工作台质量量的折算根根据动力平平衡关系，丝丝杠转动一周周所作的功等等于工作台前前进一个导程程时其惯性力力所作的功，，对于丝杠和和工作台有又根据传动关关系有所以（3）折算到轴I上的总转动惯惯量将将上式整理得得到式中J∑为系统折算到到轴I上的总的转动动惯量。2．粘性阻尼系系数的折算机械系统工作作过程中，相相互运动的元元件间存在着着阻力，并以以不同的形式式表现出来，，如摩擦阻力力、流体阻力力以及负载阻阻力等，这些些阻力在建模模时需要折算算成与速度有有关的粘滞阻阻尼力。再利利用摩擦阻力力与粘滞阻尼尼力所消耗的的功相等这一一原则求取粘粘性阻尼系数数。考虑到其它各各环节的摩擦擦损失比工作作台导轨的摩摩擦损失小得得多，故只计计工作台导轨轨的粘性阻尼尼系数C。当只考考虑阻阻尼力力时，，根据据工作作台与与丝杠杠之间间的动动力平平衡关关系有T32π=CvL即丝杠杠转一一周所所作的的功，，等于于工作作台前前进一一个导导程时时其阻阻尼力力所作作的功功。根据力力学原原理和和传动动关系系有将T3和v值代入入上式式，整整理后后得：式中C′——工作台台导轨轨折算算到轴轴I上的粘粘性阻阻力系系数3．弹性性变形形系数数的折折算机械系系统中中各元元件在在工作作时受受力或或力矩矩的作作用，，将产产生轴轴向伸伸长，，压缩缩或扭扭转等等弹性性变形形，这这些变变形将将影响响到整整个系系统的的精度度和动动态特特性．．建模模时要要将其其折算算成相相应的的扭转转刚度度系数数或轴轴向刚刚度系系数。。本例中中，应应先将将各轴轴的扭扭转角角都折折算到到轴I上来，，丝杠杠与工工作台台之间间的轴轴向弹弹性变变形会会使轴轴III产生一一个附附加扭扭转角角，也也应折折算到到轴I上，然然后求求出轴轴I的总扭扭转刚刚度系系数。。①轴向向刚度度的折折算当当系统统承担担负载载后，，丝杠杠螺母母副和和螺母母座都都会产产生轴轴向弹弹性变变形，，在丝丝杠输输入转转矩T3的作用用下，，丝杠杠和工工作台台之间间的弹弹性变变形为为δ，对应的的丝杠杠附加加扭转转角为为△θ3，．根据动动力平平衡原原理和和传动动关系系，在在丝杠杠轴III上有所以式中K′———附加扭扭转刚刚度系系数②扭转转刚度度系数数的折折算设设θ1，θ2，θ3分别为为轴I，II，III在输入入转矩矩T1，T2，T3作用下下产生生的扭扭转角角。根根据动动力平平衡原原理和和传动动关系系有由于丝丝杠和和工作作台之之间轴轴向弹弹性变变形使使轴III附加了了一个个扭转转角△△θ3，，因此轴轴III上的实实际扭扭转角角为：：将各轴轴的扭扭转角角折算算到轴轴I上得轴轴I的总扭扭转角角式中KΣ—折算到到轴I上的总总扭转转刚度度系数数2．建立立系统统的数数学模模型把各种种物理理量都都折算算到电电动机机轴I上后，，就可可以建建立数数学模模型了了．设设输入入量为为轴I的输入入转角角Xi，输出量量为工工作台台的线线位移移Xo．根据传传动原原理，，把Xo折算成成轴I的输出出角位位移φ在轴I上根据据动力力平衡衡原理理有整理后后得这就是是机床床进给给系统统的数数学模模型,它是一一个二二阶线线性微微分方方程。。其中中JΣ、C′、KΣ均为常常数。。传递函函数为为ωn和ζ(是二阶阶系统统的两两个特特征参参量，，对于于不同同的系系统，，ωn和ζ由不同同的物物理量量组成成，但但对于于机械械系统统而言言，它它们是是由惯惯量(质量)，摩擦擦阻力力系数数、弹弹性变变形系系数等等结构构参数数决定定的。。三、机机电一一体化化系统统中常常用机机械传传动装装置（一））齿轮轮传动动1．总传传动比比的确确定齿轮传传动系系统总总传动动比i应满足足伺服服电机机与负负载之之间的的位移移及转转矩、、转速速的匹匹配要要求。。由于于负载载特性性和工工作条条件的的不同同，齿齿轮传传动系系统的的最佳佳总传传动比比有不不同的的确定定原则则。通通常按按“负负载加加速度度最大大”的的原则则确定定总传传动比比，或或按给给定脉脉冲当当量及及伺服服电机机和系系统的的运动动要求求确定定总传传动比比。(1)按最大大加速速度原原则确确定总总传动动比用于伺伺服系系统的的齿轮轮传动动一般般是减减速系系统，，其输输入是是高速速、小小转矩矩，输输出是是低速速、大大转矩矩，用用以使使负载载加速速。因因此，，不但但要求求齿轮轮传动动系统统要有有足够够的强强度和和刚度度，还还要有有尽可可能小小的转转动惯惯量，，以便便在获获得同同一加加速度度时所所需转转矩小小，即即在同同一驱驱动功功率时时，其其加速速度响响应最最大。。下图所所示为为传动动系统统的计计算模模型。。额定转转矩为为Tm、转子转转动惯惯量为为Jm的直流流伺服服电机机，通通过减减速比比为i的齿轮轮减速速器，，带动动转动动惯量量为JL、负载转转矩为为TLF的负载载，其其最佳佳传动动比确确定如如下换算到到电机机轴上上的负负载转转矩为为TLP/i，换算到到电机机轴上上的转转动惯惯量为为JL/i2，则电机机上的的加速速转矩矩Ta为当时时，即即可求求得使使负载载加速速度为为最大大的总总传动动比i值若TLF=0，则(2)按给定定脉冲冲当量量或伺伺服电电机确确定传传动比比对于开开环系系统，，当系系统的的脉冲冲当量量及步步进电电机的的步距距角已已确定定时，，可计计算相相应的的传动动比。。设采采用丝丝杠螺螺母的的伺服服传动动系统统时，，可用用以下下公式式计算算齿轮轮的总总传动动比对于闭闭环系系统，，若采采用丝丝杠螺螺母传传动时时，则则按伺伺服驱驱动电电机的的额定定转速速及所所要求求的移移动部部件的的速度度计算算总传传动比比，计计算公公式如如下nmax——电机额额定转转速(r/min)；tsp——丝杠螺螺距(mm)；vmax——最大移移动速速度(mm/min)。2．齿轮轮传动动链的的级数数及各各级传传动比比的分分配总传动动比确确定后后，就就可根根据具具体要要求在在伺服服电机机与负负载之之间配配置传传动机机构，，以实实现转转矩、、转速速的匹匹配。。从减少少传动动级数数和零零件的的数量量出发发，应应尽量量采用用单级级齿轮轮传动动，这这样结结构紧紧凑，，传动动精度度和效效率高高。但但伺服服电机机跟负负载之之间的的总传传动比比一般般较大大，若若一级级的传传动比比过大大，就就会使使整个个传动动装置置的结结构尺尺寸过过大，，并使使小齿齿轮磨磨损加加剧。。虽然然各种种周转转轮系系可以以满足足总传传动比比的要要求且且结构构紧凑凑，但但由于于效率率等原原因，，常用用多级级圆柱柱齿轮轮传动动副串串联组组成齿齿轮系系。确定齿齿轮副副的级级数和和分配配各级级传动动比，，按不不同原原则有有三种种方法法。①小功功率传传动装装置以右图图所示示的电电机驱驱动的的二级级齿轮轮传动动系统统为例例。假假设传传动效效率为为100％，各各主动动小齿齿轮转转动惯惯量相相同，，轴与与轴承承的转转动惯惯量不不计，，各齿齿轮均均为同同宽度度同材材料的的实心心圆柱柱体，，分度度圆直直径分分别为为d1、d2、d3，齿宽为为b，密度为为ρ。该齿轮轮系中中各转转动惯惯量折折算到到电机机轴上上的等等效转转动惯惯量Jme为因为所以令可得当时，可简化化为所以同理，可得得n级齿轮传动动系统各级级传动比的的关系为由此可见，，各级传动动比的分配配原则是““前小后大大”例：设i=80,传动级数n=4的小功率传传动装置，，试按等效效转动惯量量最小原则则分配传动动比。验算i=i1i2i3i4≈80②大功率传传动装置大功率传动动装置传递递的转矩大大，各级齿齿轮副的的的模数、齿齿宽、直径径等参数逐逐级增加。。这时，小小功率传动动的假设不不适用，可可用下图a、b、c来确定传动动级数及各各级传动比比。各级传传动比的分分配原则仍仍然是“前前小后大””。通过分析计计算，可以以得出下列列结论：1.按折算转动动惯量最小小的原则确确定级数和和各级传动动比，从电电机到负载载，各级传传动比按“前小后大大”的次序分配配；2.级数越多，，总折算惯惯量越小。。3.但是级数增增加到一定定值后，总总折算惯量量减小并不不显著，反反而会增大大传动误差差，并使结结构复杂化化。另外还要注注意，高速速轴上的惯惯量对总折折算惯量的的影响最大大。(2)输出轴转角角误差最小小原则设齿轮传动动系统中各各级齿轮的的转角误差差换算到输输出轴上的的总转角误误差为△φmax，则式中,△φk为第k个齿轮的转转角误差；；ikn为第k个齿轮的转转轴至n级输出轴的的传动比。。设四级齿轮轮传动系统统各级齿轮轮的转角误误差分别为为△φ1,△φ2,△φ3，…，△φ8，则换算到末末级输出轴轴上的总传传动比为由此可知，，总转角误误差主要取取决于最末末一级齿轮轮的转角误误差和传动动比的大小小。在设计中，，为提高齿齿轮系的传传动精度，，从电机到到负载，各各级传动比比应按“前小后大大”的次序分配配，而且要要使最末一一级传动比比尽可能大大，同时提提高最末一一级齿轮副副的精度。。另外，应尽尽量减少传传动级数，，从而减少少零件数量量和误差来来源。(3)质量最小原原则①小功率传传动装置仍以电机驱驱动的两级级齿轮传动动为例，假假定各主动动小齿轮的的模数、齿齿数均相同同，轴与轴轴承的质量量不计，各各齿轮均为为实心圆柱柱体，且齿齿宽与材料料均相同。。则各齿轮轮的质量之之和为式中b—各齿轮宽度度；ρ—材料密度；；D1,D2,D3,D4—各齿轮的计计算直径。。由于D1=D3，i=i1i2，则令得同理，对于于n级传动由此可见，，对于小功功率传动装装置，按““质量最小小”原则来来确定传动动比时，其其各级传动动比是相等等的。②大功率传传动装置仍以二级齿齿轮传动为为例。假定定各主动小小齿轮的模模数用m1、m3、分度圆直径径Dl、D3、齿宽b1、b3都与所在轴轴上的转矩矩T1、T3的三次方根根成正比，，另设每对齿齿轮的齿宽宽相等，即即b1=b2，b3=b4，则同理，对于于三级齿轮轮传动，假假设b1=b2，b3=b4，b5=b6则（4）三种原则则的选择①对于要求求体积小、、重量轻的的齿轮传动动系统，可可用质量最最小原则。。②对于要求求运动平稳稳、启动频频繁和动态态性能要求求好的伺服服系统的减减速齿轮系系，可按最最小等效转转动惯量和和总转角误误差最小的的原则来处处理。对于于变负载的的传动齿轮轮系，各级级传动比最最好采用不不可约的比比数，避免免同期啮合合，以降低低噪声和振振动。③对于要求求提高传动动精度和减减小回程误误差为主的的传动齿轮轮系，可按按总转角误误差最小原原则来处理理。④对传动比比较大的齿齿轮系，往往往需要将将定轴轮系系和行星轮轮系巧妙结结合为混合合轮系。对对于相当大大的传动比比，并且要要求传动精精度与传动动效率高、、传动平稳稳、体积小小、重量轻轻时，可选选用新型的的谐波齿轮轮传动。3、齿轮传动动的消隙和和预载1)刚性消隙法法刚性消隙法法是在严格格控制轮齿齿齿厚和齿齿距误差的的条件下进进行的，调调整后齿侧侧间隙不能能自动补偿偿，但能提提高传动刚刚度。偏心轴套调调整法偏心轴套式式消隙机构构如图所示示。电动机机1通过偏心轴轴套2装在箱体上上。转动偏偏心轴套可可调整两齿齿轮中心距距，消除齿齿侧间隙。。锥齿轮调整整法锥齿轮消除除间隙的结结构如上图图所示。将将齿轮1、2的分度圆柱柱改为带锥锥度的圆锥锥面，使齿齿轮的齿厚厚在轴向产产生变化。。装配时通通过改变垫垫片3的厚度，来来改变两齿齿轮的轴向向相对位置置，以消除除侧隙。垫片调整法法2)柔性消隙法法柔性消隙法法指调整后后齿侧间隙隙可以自动动补偿。采采用这种消消隙方法时时，对齿轮轮齿厚和齿齿距的精度度要求可适适当降低，，但对影响响传动平稳稳性有负面面影响，且且传动刚度度低，结构构也较复杂杂。双齿轮错齿齿调整法碟形弹簧消消除斜齿圆圆柱齿轮侧侧隙的机构构压力弹簧消消隙机构双斜齿圆柱柱齿轮消隙隙机构（二）谐波波齿轮传动动(1)谐波齿轮传传动的构造造和工作原原理谐波齿轮传传动与少齿齿差行星齿齿轮传动十十分相似。。它是依靠靠柔性齿轮轮产生的可可控变形波波引起齿间间的相对错错齿来传递递运动和动动力的，谐谐波齿轮传传动由刚轮轮1、柔轮2和波形发生生器3(H)三个主要构构件组成。。波形发生器器的直径比比柔轮内径径略大，故故装配在一一起时就将将柔轮撑成成椭圆形，，迫使柔轮轮在椭圆的的长轴方向向与刚轮完完全啮合(A、B位置)，在短轴方方向完全脱脱开(C、D位置)。当波形发发生器回转转时，柔轮轮长轴和短短轴的位置置随之不断断变化，从从而齿的啮啮合处和脱脱开处也随随之连续变变化，由于于柔轮和刚刚轮在节圆圆处的啮合合过程，如如同两个纯纯滚动的圆圆环一样，，它们在任任意瞬间转转过的弧长长都必须相相等，因此此对于双波波传动，波波形发生器器每转一转转，柔轮和和刚轮就必必然相对移移动2个齿距。如如果刚轮固固定，柔轮轮就沿着与与波形发生生器相反的的回转方向向转过一定定角度。当当波形发生生器连续运运转时，柔柔轮上任何何一点的径径向变形量量△是随转角φ变化的变量量，其展开开图为一正正弦波，故故称之为谐谐波传动。。(2)谐波齿轮传传动的传动动比谐波齿轮传传动的波形形发生器相相当于行星星轮系的转转臂，柔轮轮相当于行行星轮，刚刚轮相当于于中心轮，，故谐波齿齿轮传动装装置的传动动比可以应应用行星轮轮系求传动动比的方法法来计算。。假设ωg,ωr,ωH分别为刚轮轮、柔轮和和波形发生生器的角速速度，Zg、Zr分别为刚轮轮和柔轮的的齿数，则则当柔轮固定定时，ωr=0,以波形发生生器为输入入轴，刚轮轮为输出轴轴，则设Zr=200、Zg=202，则iHg=101。结果为正值值说明柔轮轮与波形发发生器转向向相同。当刚轮固定定时，ωg=0,以波形发生生器为输入入轴，柔轮轮为输出轴轴，则设Zr=200、Zg=202，则iHr=-100。结果为负值值说明柔轮轮与波形发发生器转向向相反。(3)谐波齿轮传传动的主要要特点谐波齿轮传传动具有如如下优点；；①传动比大大一般单级谐谐波齿轮传传动的传动动比为50~500，多级和复复式传动的的传动比更更大，可达达30000以上。不仅仅用于减速速，还可用用于增速。。②承载能力力强因为同时啮啮合的齿数数多，双波波传动同时时啮合的齿齿数可达总总齿数的30％～40％左右，而而且齿与齿齿之间是面面接触。③传动精度度高由于多齿啮啮合对误差差有互相补补偿作用，，因此在齿齿轮精度等等级相同的的情况下，，谐波齿轮轮传动的传传动误差只只有普通圆圆柱齿轮传传动的1/4左右，精密密谐波齿轮轮传动的传传动误差可可小于20〞。通过波形形发生器半半径的微量量改变可调调整柔轮的的变形量，，使齿隙很很小，甚至至做到无侧侧隙啮合。。④传动效率率高、运动动平稳由于柔轮的的轮齿在传传动过程中中作均匀的的径向移动动，因此，，即使输入入速度很高高，轮齿的的相对滑动动速度仍极极低，只有有普通渐开开线齿轮传传动的几百百分之一，，所以磨损损小、效率率高。由于于啮入和啮啮出时轮齿齿的两侧都都参加工作作，因而无无冲击现象象，运动平平稳。⑤结构简单、、零件少、、体积小、、重量轻。。在传动比和和承载能力力相同的条条件下，谐谐波齿轮减减速器比一一般减速器器的体积和和重量减少少约1/2~1/3。谐波齿轮传传动的主要要缺点是：：①柔轮周期期性的变形形产生交变变应力，所所以对材料料、加工、、热处理都都提出了较较高的要求求，否则容容易产生疲疲劳破坏。。目前使用用较普遍的的材料是35MnSiA，GCrl5，小功率传动动有的选用用尼龙1010、尼龙6和含氟塑料料。②转动惯量量大，启动动力矩大。。为了减小小折算转动动惯量，可可在高速端端串接一对对圆柱齿轮轮减速。③传动比下下限值较高高，且不能能做成交叉叉轴和相交交轴的结构构；④散热条件件差。(4)谐波齿轮减减速器产品品及选用谐波齿轮传动动装置自行设设计制造较少少，多数选用用现成产品。。原电子工业业部于1985年颁布的SJ2640--85《《单级谐波齿轮轮减速器》标准，有10个机型43个品种，以柔柔轮内径表示示机型号。另另外，有关生生产厂也有谐谐波齿轮减速速器系列产品品出售。设计计机电一体化化系统时，可可根据减速比比、额定输入入转速和额定定输出转矩等等参数选用相相应的谐波齿齿轮减速器。。（三）、同步步带传动1．同步带传动动的特点同步带传动是是一种综合了了带、链传动动优点的新型型传动。它将将带的工作面面及带轮外周周均制成齿形形，通过带齿齿与轮齿作啮啮合传动。带带内有强力层层，保持带的的节距不变，，使主、从动动带轮能作无无滑差的同步步传动。与一般带传动动相比，同步步带传动具有有如下优点：：①无滑动，传传动比准确；；②传动效率高高，可达98%，有明显节能能效果；③传动平稳，，能吸振，噪噪声小；④使用范围广广，传递功率率可由几瓦到到几百千瓦，，速度可达50m/s，速比可达10左右；⑤维修保养方方便，不需要要润滑。同步带传动的的缺点是：①安装精度要要求高，中心心距要求严格格；②带与带轮制制造较复杂，，成本高。3．同步带及带带轮的结构(1)同步带结构同步带由带背背1、强力层2及带齿4组成。为提高高寿命，在采采用氯丁橡胶胶为基体的同同步带中还增增设了尼龙包包布层3。强力层是带的的抗拉元件，，用来传递力力并保证带的的节距不变。。它多采用有有较高抗拉强强度、较小伸伸长率的材料料制造，如钢钢丝、尼龙、、玻璃纤维等等。带齿为啮合元元件，带背用用来连接带齿齿、强力层，，并在工作中中承受弯曲。。故带齿、带带背要求有较较好的抗剪切切、抗弯曲能能力及较高的的耐磨性和弹弹性。目前常常用的材料有有氯丁橡胶、、聚氨脂等。。在氯丁橡胶制制成的同步带带的齿面覆盖盖着一层尼龙龙包布，以增增加带齿的耐耐磨性及带的的抗拉强度。。常用的材料料有尼龙帆布布、锦纶布等等。(2)带轮结构目前在国际上上采用的带轮轮齿形有直边边齿形和渐开开线齿形两种种。带轮的主主要参数为；；①带轮的齿数数在一定速比下下，取较少的的带轮齿数可可使传动结构构紧凑，但齿齿数过少，同同时啮合的齿齿数少，易造造成带齿受载载过大而断裂裂，一般要求求同时啮合的的齿数应大于于6。此外，带轮轮齿数过少，，在节距一定定时，带轮直直径减小，使使同步带的弯弯曲应力增大大，过早疲劳劳断裂。②带轮的节线线与节圆直径径d同步带上通过过强力层中心心、长度不发发生变化的线线称为节线。。当同步带包包于带轮时，，带轮上与带带的节线相切切、并与节线线作纯滚动的的圆称为带轮轮的节圆。在在节圆上度量量所得的相邻邻两齿对应点点的距离称为为带轮的节距距，用Pb表示。如带轮轮齿数为Z，则带轮的节圆圆直径为d=PbZ/π(mm)。③带轮齿形角角φ梯形齿同步带带带轮齿形角角φ取40°。④带轮齿顶圆圆直径d0由图可以看出出，d0=d-2a(mm)，式中a称为节顶距，，是带轮节圆圆至齿顶圆间间的距离。带带轮节顶距距的数值和其其他参数如轮轮齿顶部、根根部圆弧半径径，齿槽深度度，齿槽宽度度，带轮宽度度等，详见GBll3611-189。4．同步带传动动失效形式同步带的主要要失效形式为为：①带中强力层层被拉断；②带齿被剪切切破裂；③强力层从背背带中抽出；；④带齿工作表表面磨损，失失去原来形状状；⑤强力层伸长长，使带节距距改变而发生生爬齿。根据这些失效效情况，同步步带传动计算算主要是限制制其单位宽度度拉力，以保保证带的使用用寿命。当啮啮合齿数少时时，还需考虑虑齿的剪切和和磨损。5.同步带传动的的设计计算步步骤设计同步带传传动的已知条条件为：Pm需要传递的名名义功率；n1、n2主从动轮的转转速或传动比比；(a)确定带的设计计功率；(b)选择带型和节节距；(c)确定带轮齿数数和节圆直径径；(d)确定同步带的的节线长度、、齿数及传动动中心距；(e)校验同步带和和小带轮的啮啮合齿数；(f)确定实际所需需同步带宽度度；(g)带的工作能力力验算。（四）、滚珠珠螺旋传动1．滚珠丝杠传传动的原理和和特点滚珠丝杠传动动是在丝杠和和螺母之间放放入一定量的的滚珠，使丝丝杠和螺母之之间的摩擦由由普通丝杠传传动的滑动摩摩擦变为滚动动摩擦。它由由丝杠、螺母、、滚珠和反向向器(滚珠循环反向向装置)等四部分组成成。丝杠转动，带带动滚珠沿螺螺纹滚道滚动动，为防止滚滚珠从滚道端端面掉出，在在螺母上装有有反向器，构构成滚珠的循循环通道，使使滚珠从通道道的一端滚出出后，沿着通通道进入另一一端，重新进进入滚道，形形成一闭合回回路。与普通滑动丝丝杠相比，滚滚珠丝杠传动动具有下列特特点：(1)传动效率高滚珠丝杠副传传动的效率η=0.92～0.96，比常见的丝杠杠螺母副提高高3～4倍（滑动丝杠杠效率为0.2～0.4）。因此，功功率消耗只相相于常见丝杠杠螺母副的1/4～1/3。(2)传动精度高经过淬硬并精精磨螺纹滚道道后的滚珠丝丝杠副，本身身就具有很高高的传动精度度，由于摩擦擦小，启动时时无冲击，低低速时无爬行行，工作时温温升变形小，，容易获得较较高的传动精精度。(3)磨损小、寿命命长钢球是在淬硬硬的滚道上作作滚动运动，，磨损极小，，工作寿命一一般要比滑动动丝杠高5～6倍。(4)运动的可逆性性逆传动效率几几乎与正传动动效率相同，，既可把回转转运动变成直直线运动，又又可把直线运运动变成回转转运动，以用用于一些特殊殊要求的场合合。但在需要要防止逆向传传动的场合，，需设置防逆逆转装置。(5)给予适当预紧紧，可消除丝丝杠和螺母的的螺纹间隙，，反向时就可可以消除空程程死区，定位精度高，，刚度好。(6)结构复杂，工工艺性差，成成本高。(7)不能自锁。特别是对于垂垂直丝杠，由由于重力的作作用，下降时时当传动切断断后，不能立立刻停止运动动，故常需添添加制动装置置。2、滚珠丝杠副副的参数（1）公称直径d0滚珠与螺纹滚滚道在理论接接触角状态时时包络滚珠球球心的圆柱直直径，它是滚滚珠丝杠副的的特征尺寸。。公称直径d0应大于丝杠工工作长度的1/30。数控机床常常用的进给丝丝杠，公称直直径d0为φ30—φ80mm。（2）基本导程L0丝杠相对于螺螺母旋转2πrad时，螺母上的的基准点的轴轴向位移。基基本导程L0按承载能力选选取，选取后后应验算步距距，以满足单单位进给脉冲冲的步距要求求，还要验算算螺旋升角，，以满足效率率要求。传动动精度要求高高，L0应取小些，这这样在一定的的轴向力作用用下，丝杠上上的磨擦阻力力较小。但当当如果L0取小了势必将将滚珠直径取取小，滚珠丝丝杠副承载能能力下降。另另外，当公称称直径d0一定时，L0小，螺旋升角角也小，传动动效率也变小小。（3）导程L丝杠相对于螺螺母旋转任意意弧度时，螺螺母上基准点点的轴向位移移。（4）接触角β在螺纹滚道法法向剖面内滚滚珠球心与滚滚道接触点的的连线和螺纹纹轴线和垂直直间的夹角，，理想接触角角β等于45º。（5）滚珠直径db滚珠直径db应根据轴承厂厂提供的尺寸寸选用。滚珠珠直径db大，则承载能能力也大，但但在导程已确确定的情况下下，滚珠的直直径db受到丝杠相邻邻两螺纹间过过渡部分最小小宽度的限制制，在一般情情况下，滚珠珠直径db≈0.6Lc但这样算出的的db值后，要按滚滚珠直径标准准尺寸系列圆圆整。（6）滚珠的工作作圈数j试验结果已表表明，在每一一个循环回路路中，各圈滚滚珠所受的轴轴向负载是不不均匀的，第第一圈滚珠承承受负载的50%左右，第二圈圈约承受30%，第三圈约为为20%。因此滚珠丝丝杠副的每个个循环回路的的滚珠工作圈圈数取为j=2.5~3.5圈，工作圈数数大于3.5无实际意义。。（7）滚珠的总数数N一般N不超过150个，若设计计计算时超过规规定的最大值值，则因流通通不畅容易产产生堵塞现象象。若出现此此种情况可以以从单回路式式改为双回路路式或加大滚滚珠丝杠的名名义直径d0或加大滚珠直直径dc来解决。反之之，若工作滚滚珠的总数N太少，将使得得每个滚珠的的负载加大，，引起过大的的弹性变形。。（8）其它参数除了上述参数数外，滚珠丝丝杠副还有丝丝杠螺纹小径径D1、滚道圆弧偏心心距e、滚道圆弧半径径R等参数。3、滚珠丝杠副副精度及丝杠杠有效行程（1）精度等级根据使用范围围及要求将滚滚珠丝杠副分分为定位滚珠珠丝杠副（P）、传动滚珠丝杠杠副（T）、精度分为七个个等级，即1、2、3、4、5、7、10级。1级精度最高，，依次逐渐降降低。（2）有效行程lu按下式计算式中：lu—有效行程，mmll—丝杠螺纹全长长，mmlc—余程，mm（见表）余程的选择单单位：：mm公称导程456810121620余程1620243240484860标注方法例：1、FC1B-60×6-5-E2左(汉江机床厂)2、FFZD40×5-3-D3/1400×900（南京工艺装备备厂）螺纹旋向，右旋不标检查项目编号精度等级滚珠总圈数基本导程公称直径预紧方式循环方式外形结构特征×4、滚珠丝杠副副的结构形式式滚珠丝杠副的的结构形式很很多，其主要要区别在于螺螺纹滚道的截截面形状、滚滚珠的循环方方式和消除轴轴向间隙的调调整预紧方法法等三个方面面。（1）螺纹滚道法法向截面形状状螺纹滚道法田田截面的形状状，常见的有有单圆弧(图a)和双圆弧(图b)两种。在螺纹滚道法法向截面内，，滚珠与滚道道接触点的公公法线和丝杠杠轴线垂直线线之间的夹角角刀称为接触触角，一般取取45°。单圆弧滚道用用砂轮加工成成型较简单，，容易得到较较高的加工精精度，但其接接触角随间隙隙及载荷变化化而变化，故故传动效率、、承载能力和和轴向刚度均均不稳定。双圆弧滚道的的接触角在工工作过程中基基本保持不变变，故传动效效率、承载能能力和轴向刚刚度均比较稳稳定。滚道底底部与滚珠不不接触，其空空隙可存储一一定的润滑油油和脏物，以以减小摩擦和和磨损。(2)滚珠循环方式式按滚珠在整个个循环过程中中与丝杠表面面的接触情况况，可分为内内循环和外循循环两种。内循环方式的的滚珠在循环环过程中始终终与丝杠表面面保持接触。优点是滚珠循环的回回路短、流畅畅性好、效率率高、螺母的的径向尺寸也也较小。但精精度要求高，，否则误差对对循环的流畅畅性和传动平平稳性有影响响。左图中的反向向器为圆形带带凸键，不能能浮动，称为为固定式反向器器。若反向器为为圆形，可在在孔中浮动，，外加弹簧片片令反向器压压向滚珠，称称为浮动式反向器器，可以做到无无间隙有预紧紧，刚度较高高，回珠槽进进出口自动对对接，通道流流畅，摩擦特特性好，但制制造成本高。。外循环方式中中的滚珠在循循环返向时，，离开丝杠螺螺纹滚道，在在螺母体内或或体外作循环环运动。插管管式外循环结结构简单，制制造容易，但但径向尺寸大大，且弯管两两端耐磨性和和抗冲击性差差。若在螺母外表表面上开槽与与切向孔连接接，在螺纹滚滚道内装入两两个挡珠器，，代替弯管，，则为螺旋槽式外循循环，径向尺寸较较小，但槽与与孔的接口为为非圆滑连接接，滚珠经过过时易产生冲冲击。若在螺母两端端加端盖，端端盖上开槽引引导滚珠沿螺螺母上轴向孔孔返回，则为为端盖式外循环环，这种方式结结构简单，但但滚道衔接和和弯曲处不易易做准确而影影响其性能，，故应用较少少。(3)消除轴向间隙隙的调整预紧紧方法滚珠丝杠副的的轴向间隙是是承载时在滚滚珠与滚道型型面接触点的的弹性变形所所引起的螺母母位移量和螺螺母原有间隙隙的总和。通常采用双双螺母预紧的的方法，把弹弹性变形控制制在最小限度度内，以减小小或消除轴向向间隙，并可可以提高滚珠珠丝杠副的刚刚度。目前前制制造造的的单单螺螺母母式式滚滚珠珠丝丝杠杠副副的的轴轴向向间间隙隙达达0.05mm，而双双螺螺母母式式的的经经加加预预紧紧力力调调整整后后基基本本上上能能消消除除轴轴向向间间隙隙。。应应用用该该方方法法消消除除轴轴向向间间隙隙时时应应注注意意以以下下两两点点：：1)预紧紧力力大大小小必必须须合合适适，，过过小小不不能能保保证证无无隙隙传传动动，，过过大大将将使使驱驱动动力力矩矩增增大大，，效效率率降降低低，，寿寿命命缩缩短短。。预预紧紧力力应应不不超超过过最最大大轴轴向向负负载载的的1/3。2)要特特别别注注意意减减小小丝丝杠杠安安装装部部分分和和驱驱动动部部分分的的间间隙隙，，这这些些间间隙隙用用预预紧紧的的方方法法是是无无法法消消除除的的，，而而它它对对传传动动精精度度有有直直接接影影响响。。单螺螺母母预预紧紧常用用的的双双螺螺母母消消除除轴轴向向间间隙隙的的结结构构形形式式有有三三种种：垫片片调调隙隙式式用螺螺钉钉连连接接滚滚珠珠丝丝杠杠两两个个螺螺母母的的凸凸缘缘，，并并在在凸凸缘缘间间加加垫垫片片。。调调整整垫垫片片的的厚厚度度使使螺螺母母产产生生微微量量的的轴轴向向位位移移，，以以达达到到消消除除轴轴向向间间隙隙和和产产生生预预紧紧力力的的目目的的。。该该形形式式结结构构紧紧凑凑，，工工作作可可靠靠，，调调整整方方便便，，应应用用广广，，但但不不很很准准确确，，并并且且当当滚滚道道磨磨损损时时不不能能随随意意调调整整，，除除非非更更换换垫垫圈圈。。故故适适用用于于一一般般精精度度的的传传动动机机构构。。螺纹纹调调隙隙式式双螺螺母母中中的的一一个个外外端端有有凸凸缘缘，，一一个个外外端端无无凸凸缘缘但但制制有有螺螺纹纹，，它它伸伸出出套套筒筒外外，，用用两两个个圆圆螺螺母母固固定定锁锁紧紧，，并并用用键键防防止止两两螺螺母母相相对对转转动动。。旋旋转转圆圆螺螺母母可可调调整整消消除除间间隙隙并并产产生生预预紧紧力力，，之之后后再再用用锁锁紧紧螺螺母母锁锁紧紧。。该该形形式式结结构构紧紧凑凑、、工工作作可可靠靠、、调调整整方方便便，，缺缺点点是是不不很很精精确确。。齿差差调调隙隙式式在两两个个螺螺母母的的凸凸缘缘上上各各制制有有圆圆柱柱外外齿齿轮轮(齿数数为为z1、z2，且z2-zl＝1)分别别与与内内齿齿圈圈啮啮合合，，内内齿齿圈圈用用螺螺钉钉或或定定位位销销固固定定在在套套筒筒上上。。调调整整时时，，先先取取下下两两端端的的内内齿齿圈圈，，使使两两螺螺母母产产生生相相对对角角位位移移，，相相应应地地产产生生轴轴向向的的相相对对位位移移，，从从而而两两螺螺母母中中的的滚滚珠珠分分别别紧紧贴贴在在螺螺旋旋滚滚道道的的两两个个相相反反的的侧侧面面上上，，然然后后将将内内齿齿圈圈复复位位固固定定，，故故而而达达到到消消除除间间隙隙，，产产生生预预紧紧力力的的目目的的。。当当两两个个螺螺母母按按同同方方向向转转过过一一个个齿齿时时，，所所产产生生的的相相对对轴轴向向位位移移为为若z1=99，z2=100，p＝6mm，则△△s=0.6μμm。可见见，，该该形形式式的的调调整整精精度度很很高高，，工工作作可可靠靠。。但但结结构构复复杂杂，，加加工工和和装装配配工工艺艺性性能能较较差差。。5.防逆逆机机构构滚珠珠丝丝杠杠副副无无自自锁锁作作用用，，直直安安装装时时，，必必须须采采取取防防逆逆措措施施，，防防止止被被驱驱动动部部件件因因自自重重发发生生逆逆传传动动。。防防逆逆措措施施有有：：(1)采用用本本身身不不能能逆逆转转的的驱驱动动电电机机(如电电液液脉脉冲冲电电机机、、制制动动电电机机等等)(2)采用用有有自自锁锁能能力力的的中中间间传传动动机机构构(如蜗蜗轮轮蜗蜗杆杆传传动动)。(3)采用用电电器器、、液液压压及及机机械械的的制制动动装装置置。。(4)采用用重重力力平平衡衡装装置置。。常用用的的制制动动装装置置有有超超越越离离合合器器和和电电磁磁摩摩擦擦制制动动装装置置。。6.滚珠珠丝丝杠杠副副的的支支承承方方式式为了了保保证证滚滚珠珠丝丝杠杠副副传传动动的的刚刚度度和和精精度度，，应应选选择择合合适适的的支支承承方方式式，，选选用用高高刚刚度度、、小小摩摩擦擦力力矩矩、、高高运运转转精精度度的的轴轴承承，，并并保保证证支支承承座座有有足足够够的的刚刚度度。。①一端端固固定定、、一一端端自自由由(F-O)如图图所所示示，，其其固固定定端端轴轴向向、、径径向向都都需需要要有有约约束束，，采采用用圆圆锥锥滚滚子子轴轴承承3、5。轴轴承承外外圈圈由由支支承承座座4的台台肩肩轴轴向向限限位位，，内内圈圈由由螺螺母母1、2及轴轴肩肩轴轴向向限限位位。。两两轴轴承承采采用用背背靠靠背背组组配配方方式式，，可可增增大大轴轴承承间间的的有有效效支支点点距距离离，，可可承承受受双双向向的的轴轴向向载载荷荷和和径径向向载载荷荷，，并并有有较较大大的的承承受受倾倾斜斜力力矩矩的的能能力力。。这这种种结结构构只只能能用用于于短短丝丝杠杠或或竖竖直直安安装装的的丝丝杠杠，，在在水水平平安安装装时时，，两两轴轴承承3、5之间间的的距距离离要要尽尽量量大大一一些些。。②一一端端固固定定、、一一端端游游动动(F-S)如图图所所示示。。固固定定端端采采用用深深沟沟球球轴轴承承2和双双向向推推力力球球轴轴承承4，可可分分别别承承受受径径向向和和轴轴向向负负载载，，螺螺母母1、挡挡圈圈3、轴轴肩肩、、支支承承座座5台肩肩、、端端盖盖7提供供轴轴向向限限位位，，垫垫圈圈6可调调节节推推力力轴轴承承4的轴轴向向预预紧紧力力。。游游动动端端需需要要径径向向约约束束，，轴轴向向无无约约束束。。采采用用深深沟沟球球轴轴承承8，其其内内圈圈由由挡挡圈圈9限位位，，外外圈圈不不限限位位，，以以保保证证丝丝杠杠在在受受热热变变形形后后可可在在游游动动端端自自由由伸伸缩缩。。③两两端端固固定定(F-F)两端端固固定定方方式式的的支支承承为为减减少少丝丝杠杠因因自自重重的的下下垂垂和和补补偿偿热热膨膨胀胀，，应应进进行行预预拉拉伸伸。。如如图图所所示示，，两两端端各各采采用用一一个个推推力力角角接接触触球球轴轴承承，，外外圈圈限限位位，，内内圈圈分分别别用用螺螺母母进进行行限限位位和和预预紧紧：：调调节节轴轴承承的的间间隙隙，，并并根根据据预预计计温温升升产产生生的的热热膨膨胀胀量量对对丝丝杠杠进进行行预预拉拉伸伸。。只只要要实实际际温温升升不不超超过过预预计计的的温温升升，，这这种种支支承承方方式式就就不不会会产产生生轴轴向向间间隙隙。。四、、滚滚珠珠螺螺旋旋传传动动单推推—单推推1．轴轴向向刚刚度度较较高高；；2．预预拉拉伸伸安安装装时时，，加加载载荷荷较较大大3．适适宜宜中中速速、、精精度度高高，，并并可可用用双双推推—单推推组组合合。。双推推—双推推四、、滚滚珠珠螺螺旋旋传传动动1．轴轴向向刚刚度度最最高高；；2．预预拉拉伸伸安安装装时时，，须须加加载载荷荷较较小小