机电一体化--机械受控模块

1、机电一体化系统设计、佐原健二机械控制模块、第一节齿轮系统和蜗杆第二节滚珠丝杠螺母对第三节谐波齿轮减速器第四节轴第五节指南和配套部件第六节并联机构第七节数学模型和设计要求、佐原健二机械控制模块、机械控制模块包括在机电一体化系统中进行运动和载荷传递、扭矩和速度匹配、环境温度和振动隔离、支撑和保护等功能。2.1机械传动装置，1 .高精度2。快速响应3。良好的稳定性，第一齿轮系统和蜗杆副，一、分类和选择，第一齿轮系统和蜗杆副，第二和齿轮系统齿轮比最佳分配条件，最小等效惯性原理，每个齿轮材料相同，厚度相同，大于齿轮1和3，第一齿轮系统和蜗杆副，第二，齿轮传动比最佳分配条件1。最小等效惯性矩原理2。重量最

2、轻的原理3。输出轴角度误差最小原理，第一齿轮系和蜗杆副，消除第三和齿轮副间隙的齿轮传动间隙曹征目的：提高齿轮传动的精度，消除齿轮传动的正向反转误差。曹征方法：刚度曹征方法灵活曹征方法、第一个齿轮系统和蜗杆副、消除第三个和齿轮副间隙的刚度曹征方法中心距离方法、可选装配方法、锥齿轮方法和锥齿轮方法、第一个齿轮系统和蜗杆副、消除第三个和齿轮副间隙的刚度曹征方法中心距离方法、可选装配方法、锥齿轮方法和锥齿轮方法、第一节距和蜗杆副消除第三个齿轮副间隙的灵活曹征方法，通过双齿轮中间添加弹性组件，使双齿轮分别位于啮合齿轮的两侧来消除，第一个齿轮系和蜗轮副，消除第三个和齿轮副间隙的灵活曹征方法，通过双齿轮中间

3、添加弹性组件，两个齿轮分别贴合在啮合齿轮的两侧以消除齿轮间隙。第一齿轮系和蜗轮副，消除第三和齿轮副间隙的灵活曹征方法，通过双齿轮中间添加弹性元件，两个齿轮分别贴合在啮合齿轮的两侧，消除齿轮间隙。第一齿轮系和蜗轮副，消除第三和齿轮副间隙的灵活曹征方法，通过双齿轮中间添加弹性元件，两个齿轮分别贴合在啮合齿轮的两侧，消除齿轮间隙。移除第一个齿轮和蜗杆副、第三个和齿轮副间隙的灵活曹征方法。如果齿轮驱动器中所有齿轮的驱动器间隙徐璐对系统精度产生不同程度的影响，则将每个齿轮间隙设置为以计算载荷轴的总间隙。底层间隙的影响大于上一层间隙，最后一层间隙对系统精度的影响最大，因此，对于减速系统，最后一层精度是最重

4、要的。第二对滚珠丝杠螺母、滚珠丝杠副是一种新的螺杆传动机构，在螺杆和螺母的螺纹滚子之间的滚珠、螺钉或螺母驱动时，沿螺纹滚动流道滚动，以提高螺杆和螺母相对运动时的传动效率和传动精度。螺杆螺帽机构是螺杆螺帽机构的驱动形式，可将旋转运动变更为直线运动或直线运动。a、按功能划分：输送能量(千斤顶、螺旋压力机)；转移运动(工作台上的转移螺丝)；调整位置(螺旋测微仪)。b，按运动对分割：滑动摩擦机制：结构简单，成本低，具有自锁功能，但摩擦，传输效率低；滚动摩擦机构：结构复杂，成本高，摩擦小，传输效率高，无自动锁定功能，传输距离和速度有限；流动-浮摩擦式螺帽螺丝类型，2.3.2滚珠螺丝驱动零件，1)滚珠螺丝

5、对分别在螺帽的内壁和螺丝的外壁上加工螺旋流道，将滚珠装入流道，在螺帽的滚子两端安装防止滚珠的螺帽(螺帽内壁有滚珠槽，可以反转)，以形成滚珠螺丝驱动零件。2)滚珠丝杠副的特性，1)传动效率，小摩擦损失。滚珠丝杠副的驱动效率为0.920.96，是普通螺丝螺母对的34倍。因此，功耗仅为普通螺杆螺母对的1/41/3。2)适当的预紧，消除了螺杆和螺母的螺纹间距，反转时消除了空行程死区，位置精度高，刚度好。3)运动平稳，无爬行现象，传输精度高。4)运动具有可逆性，可以从旋转运动转换为直线运动，也可以从直线运动转换为旋转运动。也就是说，螺钉和螺母都可以是活动零件。5)磨损少，寿命长。6)制造过程复杂。滚珠丝

6、杠、螺母等零件的加工精度高，表面粗糙度高，制造成本高。7)不能自我锁定。特别是垂直螺杆，如果因自重习惯性的作用而下降，变速中断后不能立即停止运动，经常需要添加刹车。(3)滚珠丝杠副的典型结构类型，单圆弧和双圆弧的特征是单圆弧滚珠丝杠大小具有恒定的驱动间隙，驱动精度稍差，但流道加工更容易。如图所示，左侧是单圆弧形，螺钉和螺母的螺纹都是半圆。显然，它们之间的间隔更大，因此驱动器错误更大。图右侧有四分之一圆螺纹，双圆弧滚珠丝杠振幅驱动间隙相对较小，驱动精度高，但流道加工更加困难。内外循环法的特点，球内循环法的反周期旋转可以调整球的循环方向，球循环回路短，流动性好；螺母的径向尺寸也很小(“逆向工程”能

7、做的很小)。但是逆向加工很困难，组装调整也很困难。更适用于内部循环法、滚珠丝杠内部循环、外部循环和外部循环道路长度、高频浮动珠槽进出口自动对接、光滑通道、小摩擦、高速高灵敏度和刚性精密进料系统。滚珠丝杠外部循环原理图、(4)轴向间隙方法曹征、用于消除轴向间隙的常用双螺母的结构样式有三种：(a)垫片释压类型通常在连接滚珠丝杠的两个螺母的凸缘的螺钉和凸缘之间添加垫片。调整垫片的厚度可以使螺母产生轴向位移，从而消除间隙并产生预助力。这种结构的特点是结构简单，可靠性好，刚度高，装卸方便。但是，除非更换其他厚度的垫片，否则曹征需要很长时间，工作中不能随意调整。双螺母垫片释压结构，(b)其中一个螺钉齿隙螺

8、母的外端有法兰，另一个螺母的外端没有法兰，有螺纹，套筒向外伸出，并用两个圆形螺母固定。旋转圆螺母可以消除间隙，产生预拧紧的力，曹征后可以用另一个圆螺母重新锁定。双螺母螺纹齿隙结构，(c)齿差齿隙在两个螺母的凸缘上各有一个正齿轮，两个齿数相差一个齿，装入内环环，内圈圈用螺钉或定位销固定在套筒上。曹征时，从两端移除内环。当两个球螺母相对于套筒沿相同方向旋转相同的齿数时，一个球螺母会生成相对于另一个球螺母的角度位移，因此球螺母可以相对于球螺杆的螺旋拖动移动，以消除间隙并应用预压力。，除了双螺母齿差止裂结构、上述三个双螺母添加预紧力的方式外，还有单螺母可变导程自预紧力和单螺母球干涉预紧力方法。(5)滚

9、珠丝杠轴承组合和轴承座连接的刚度不足时，滚珠丝杠驱动器对的驱动精度和刚度会严重影响滚珠丝杠驱动器对的驱动精度和刚度，为了提高轴向刚度，通常可以用推力轴承型轴承组合来支撑螺钉，在轴向载荷较大的情况下，可以用中心推力球轴承来支持螺杆。单推单推：在轴承基座上安装止推轴承，在外侧安装止推轴承，双推双推：刚度最好，但可以轻松制作两端支撑的预紧不对称，双推单推：在左端安装双止推轴承，右端仅安装双向止推轴承，轴向刚度不高。双推自由形式：一端安装双推力轴承，另一端自由，适用于轴向刚度和低支承力的轻负荷，适用于低速垂直安装。轴承类型和选择；标准滚动轴承：(6)滚珠丝杠副选择方法；(1)结构类型选择：根据防尘保护

10、条件和曹征间距和预紧要求进行选择。范例：如果允许间隙(例如垂直运动)，您可以选取具有单一圆弧螺纹滚子的单一螺帽球螺丝对。如果必须有预紧力，或者在使用过程中由于磨损而需要定期调整，则应使用双螺母螺钉预紧或齿差预紧结构。如果防尘条件良好，仅在组装时需要调整间隙和预紧压力，可以用简单的双螺母垫片调整预紧结构。滚珠螺钉对选取方法，(2)结构尺寸选取标称直径d0:轴最大负载预设导引l0:设计要求螺纹长度ls: l0，可能的短节距t:传输精度，传输速度，滚珠螺钉对，精密滚珠螺钉对的精度等级为1，2，3，4，5，其中1个级别最高，顺序下降1个级别。基于弹性变形理论的新型变速谐波齿轮减速器的第三部分是行星齿轮

11、传动的演化。基于弹性变形理论的新型变速谐波齿轮减速器的第三部分是行星齿轮传动的演化。第一，工作原理，刚性车轮1是刚性内部齿轮。弹性滚轮2是具有弹性外部齿轮的薄壳元件。谐波发生器3由凸轮(通常为椭圆形)和薄壁轴承组成，并且在凸轮旋转时，薄壁轴承的外环是椭圆形变形运动(在弹性范围内)。第三节谐波齿轮减速器，第一，工作原理波形发生器是主动零件，刚性轮或柔性轮是联动零件。固定轮有内部齿，柔性轮有外部齿，齿数为渐开线或三角形，圆周相同，但齿数不同，固定轮的齿数比Zg为柔性轮的齿数Zr多几个。柔性车轮是薄壁圆柱形的，波形生成器的纵横比比柔性车轮内径略大，因此装配在一起时，柔性车轮是椭圆形的。第三节谐波齿轮

12、减速器，1，在工作原理和结构工程中常用的波形发生器有2次接触，3次接触。对于具有双波发生器的谐波减速器，刚度轮和柔性轮的齿数差为ZgZr2。椭圆长轴的两端与刚性车轮的牙齿啮合，短轴方向的牙齿完全分离。波形发生器逆时针旋转一次，两个车轮的相对位移是两个齿矩。固定轮固定时，柔性轮的旋转方向与波形发生器的旋转方向相反。第三节谐波齿轮减速器，第一节谐波齿轮减速器，第一节工作原理和结构，第三节谐波齿轮减速器，第二节谐波齿轮传动的特性谐波齿轮传动与普通齿轮副传动相比具有以下特点：(1)结构简单、体积小、重量轻、驱动器效率高。(2)传动比的范围很大。(3)同时啮合齿数多，运动精度高，承载能力大。(4)运动平

13、稳，没有冲击，噪音小。(5)齿侧间隙可以调整(6)密封空间传动运动和动力(7)实现快速提速运动(8)，第三部分谐波齿轮减速器，第三部分传动刚度，消除传动间隙的措施，第三部分谐波齿轮减速器，第一部分。刚性车轮固定波发生器输入，柔性车轮输出；柔体输入，波发生器输出2。柔轮固定波发生器输入，刚性轮输出；刚性滚轮输入，波发生器输出3。波发生器固定柔轮输入，刚性轮输出；固定轮输入、柔性轮输出、4、谐波齿轮传动速度比和柔轮直径计算，示例：问题19所示，双波驱动谐波齿轮减速器，柔轮齿数ZR=200，刚性轮齿数ZG=202，波发生器速度nH=1500rmin。测试：(1)刚性车轮固定时柔性车轮的速度nR？(2

14、)柔性轮固定时刚性轮的速度nG？(2008)，第三次谐波齿轮减速器，5，选择谐波齿轮减速器，xd100-125-250-柔轮轨迹100mm，传动比125，输出扭矩250Nm，精度等级通用，水平双轴扩展谐波减速器。四节轴、轴轴由轴、轴颈和轴的驱动零件组成，分为常规工作轴和主轴。主轴的要求如下：(1)轴向精确度(2)静态刚性(3)动态性质(4)热性质主要是支撑类型、4轴线、1、滚动摩擦支撑轴、圆柱滚子轴承、推力球轴承、角度接触球轴承、推拔滚子轴承、球面滚珠轴承、球面滚珠轴承流体动力轴承，流体动力支承工作原理：如果两个平面之间的油形成楔，则可以在徐璐相反的方向移动时转移载荷，4轴轴，1轴启动阶段轴停

15、止时轴位于轴承孔底部最稳定的位置，自然弯曲的楔形成，旋转开始和速度极低时金属直接接触，轴承以与轴颈表面圆周速度相反的方向作用，将轴颈右侧滚动到右侧偏移。如果3流体动力润滑工作阶段速度n增加到一定值，则轴颈油将获取足够的油，分离两个摩擦表面以形成油膜。此时，油层的压力能够支撑外部载荷，平衡的轴颈(颈)开始以流体摩擦状态工作，即进入稳定的工作阶段。速度继续上升，油膜承载能力进一步提高时，轴颈再次抬起，速度n无限增大时；如果两个轴重合，则轴颈轨迹为半圆。2随着工作阶段速度的增加，皮带楔油的杨怡逐渐增加油膜轴承区，因此摩擦阻力逐渐减小，轴颈和左下方移动。4轴，1。根据形成液体动压轴承、球头浮动、油楔的

16、结构，液体动压支撑可以分为：球浮薄壁弹性变形态加工成形，1 .液体动压轴承，薄壁弹性可变形状，4轴，2轴，滑动摩擦支承轴2。气体动压支持，气体动压支持技术是以空气作为润滑剂的一种轴承。通过空气的弹性，支撑起作用，防止固体面之间的直接接触。与流体力学支撑的原理基本相同，在轴颈和轴承之间形成楔形。第四节轴，第二节，滑动摩擦支承轴3。流体静压支承，液体静压轴承依靠外部供给压力生成压力油膜，并支撑主轴承载它。以高精度、大刚度、良好的冲击阻力、小摩擦扭矩为特征的静压轴承。用于中低速重载高精度机械设备。第四节轴，第二，滑动摩擦支承轴4。气体静压支持，气体模具压力有外部气体来源。外部压缩空气由空气源通过节流

17、孔，通过轴承间隙连续排放到大气中。负载会导致轴承具有气动补偿力，从而获得轴承容量和刚性。第四个轴，第二个，滑动摩擦支撑轴4。气体静压支撑，薄膜压力有外部空气来源。外部压缩空气由空气源通过节流孔，通过轴承间隙连续排放到大气中。通过载荷对轴承应用气动补偿力，确保轴承容量和刚度。第5节轨道和支承、一节、导轨对引导运动部件的方向，确保管路的正确运动轨迹，通过摩擦和阻尼影响执行器的运动特性，例如位置精度和低速均匀性。轨道对由两部分组成：运动轨道和支持轨道。导轨副的性能要求包括导向精度、接触刚度、精度裴珉姬和低速运动稳定性。轨道对1-支撑零件2-运动零件，第5节导向和支撑零件，1。按运动导轨分类轨迹：(1)直线运动轨道(2)按轨道面旋转运动导向摩擦特性：(1)滑动轨道(2)滚动轨道(3)静