1、 機(jī)電一體化系統(tǒng)中的機(jī)械設(shè)計(jì)要遵循機(jī)電結(jié)合、機(jī)電互補(bǔ)的原則，滿足高精度、快速響應(yīng)速度和穩(wěn)定性的要求。具體包括兩大部分的內(nèi)容：一是機(jī)械傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)，一是機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滾珠絲杠傳動(dòng) 齒輪傳動(dòng) 諧波齒輪傳動(dòng) 同步齒形帶傳動(dòng) 膜片彈性聯(lián)軸器 導(dǎo)軌設(shè)計(jì) 支承裝置 主軸組件設(shè)計(jì)3.1 3.1 機(jī)械傳動(dòng)裝置概述機(jī)械傳動(dòng)裝置概述一、傳動(dòng)裝置功能及性能要求一、傳動(dòng)裝置功能及性能要求 功能功能：傳遞運(yùn)動(dòng)（速度、位移）和動(dòng)力（力、力矩）增速或減速；變速； 改變運(yùn)動(dòng)規(guī)律或形式動(dòng)力機(jī)的動(dòng)力傳遞給執(zhí)行機(jī)的驅(qū)動(dòng)力(力矩） 機(jī)電一體化系統(tǒng)的傳動(dòng)裝置是伺服系統(tǒng)的一部分，通過(guò)控制裝置，

2、使機(jī)械傳動(dòng)部分與伺服電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)特性相匹配，并且滿足傳動(dòng)精度、定位精度高，響應(yīng)速度快，速度的穩(wěn)定性好。 性能要求滿足以下幾個(gè)方面性能要求滿足以下幾個(gè)方面： 1 1、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（J J）小）小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中一個(gè)剛體表現(xiàn)出來(lái)的慣性轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中一個(gè)剛體表現(xiàn)出來(lái)的慣性 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大對(duì)系統(tǒng)造成不良影響，使機(jī)械負(fù)載變大，系統(tǒng)響應(yīng)速度降低，靈敏度下降，但是 J 小不應(yīng)影響機(jī)械系統(tǒng)的剛度。2 2、剛度（、剛度（ K K ）大）大 剛度是指彈性體抵抗變形的能力，或產(chǎn)生單位彈性變形量所需要的作用力。 大的剛度對(duì)機(jī)械系統(tǒng)是有利的，可增大機(jī)構(gòu)固有頻率，不易產(chǎn)生共振，增加伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 增

3、大系統(tǒng)的傳動(dòng)剛度有以下好處：增大系統(tǒng)的傳動(dòng)剛度有以下好處： （1）可以減少系統(tǒng)的死區(qū)誤差（失動(dòng)量），有利于提高傳動(dòng)精度； （2）可以提高系統(tǒng)的固有頻率，有利于提高系統(tǒng)的抗振性； （3）可以增加閉環(huán)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 提高系統(tǒng)的剛度的方法： 1）采用彈性模量高的材料； 2）合理選擇零件的截面形狀和尺寸； 3）對(duì)齒輪、絲杠、軸承等施加預(yù)緊力。mK=w 3、阻尼（、阻尼（B ）合適）合適 系統(tǒng)產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)，B 越大，振幅越小，衰減越快，但穩(wěn)態(tài)誤差增大，精度降低。 阻尼比為：mKB2=x過(guò)阻尼系統(tǒng)臨界阻尼系統(tǒng)欠阻尼系統(tǒng)一般取1x1=x1x8 . 04 . 0 x使自由振動(dòng)衰減的各種摩擦和其他阻礙作用，我

4、們稱之為阻尼 阻尼對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性的影響: 阻尼越大,系統(tǒng)的回程誤差增大,定位精度降低.低速運(yùn)行的滑動(dòng)導(dǎo)軌容易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象.降低機(jī)械性能. 系統(tǒng)的粘性阻尼摩擦越大,使系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差增大,精度降低. 系統(tǒng)的阻尼摩擦對(duì)系統(tǒng)快速響應(yīng)性產(chǎn)生不利影響 如果系統(tǒng)剛度低而質(zhì)量大,則系統(tǒng)固有頻率較低,此時(shí)應(yīng)增大系統(tǒng)粘性阻尼,以減小振幅和衰減振動(dòng).欠阻尼:系統(tǒng)的輸出響應(yīng)的速度快,但振幅大,振蕩衰減慢.臨界阻尼:系統(tǒng)輸出響應(yīng)不發(fā)生振蕩,且達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的速度較快.四、摩擦四、摩擦減小靜摩擦和動(dòng)摩擦的差值五、固有頻率五、固有頻率提高固有頻率（提高剛度、降低慣性）六、間隙六、間隙減小間隙，避免死區(qū)誤差七、傳動(dòng)精度傳動(dòng)

5、鏈的傳動(dòng)誤差影響系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性.減小傳動(dòng)鏈誤差措施 提高零件本身制造精度 合理設(shè)計(jì)傳動(dòng)鏈合理選擇傳動(dòng)類型合理確定傳動(dòng)級(jí)數(shù),合理分配傳動(dòng)比合理布置傳動(dòng)鏈采用消除間隙機(jī)構(gòu))/(1max=nkknki例已知齒輪傳動(dòng)比iba=6,蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比idc=60，試分析兩種傳動(dòng)方案的傳動(dòng)精度ABC DCDAB二、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的主要特性計(jì)算在選擇電機(jī)、設(shè)計(jì)伺服控制系統(tǒng)時(shí)，往往要根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量進(jìn)行選取和設(shè)計(jì)。 等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：傳動(dòng)系統(tǒng)中的各運(yùn)動(dòng)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量折算到特定軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。一般計(jì)算折算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。 等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算的基本原理：動(dòng)能相等原則1.轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算:22eLJm= 218Jm

6、d=c) 齒輪齒條中，工作臺(tái)折算到齒輪軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量2Jm R=2221 2eJJi=e鋼帶傳動(dòng)工作臺(tái)等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量m2vJ=mw 當(dāng)絲杠2作較低的勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，工作臺(tái)3可能會(huì)出現(xiàn)一快一慢或跳躍式的運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為爬行爬行。1）產(chǎn)生爬行的原因和過(guò)程）產(chǎn)生爬行的原因和過(guò)程 主動(dòng)件1做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，在彈簧力小于靜摩擦力F時(shí)，3不動(dòng)。 當(dāng)彈簧力大于靜摩擦力F時(shí)，3開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，靜摩擦變?yōu)閯?dòng)摩擦，摩擦阻力突然降低，使得3加速向前，產(chǎn)生跳躍式運(yùn)動(dòng)。 同時(shí)彈簧伸長(zhǎng)，作用在3上的彈簧力逐漸減小，3的速度降低，動(dòng)摩擦力增大，直到3停止運(yùn)動(dòng)。 由于，主動(dòng)件1在做勻速運(yùn)動(dòng)，從動(dòng)件的這種反復(fù)跳躍、靜止的現(xiàn)象就稱為爬行

7、現(xiàn)象。由上述分析可知，由上述分析可知，低速進(jìn)給爬行現(xiàn)象的產(chǎn)生主要取決于下低速進(jìn)給爬行現(xiàn)象的產(chǎn)生主要取決于下列因素：列因素： 靜摩擦力與動(dòng)摩擦力之差，這個(gè)差值越大，越容易靜摩擦力與動(dòng)摩擦力之差，這個(gè)差值越大，越容易產(chǎn)生爬行。產(chǎn)生爬行。 進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度K越小、越容易產(chǎn)生爬行。越小、越容易產(chǎn)生爬行。 運(yùn)動(dòng)速度太低。運(yùn)動(dòng)速度太低。2）消除爬行現(xiàn)象的途徑）消除爬行現(xiàn)象的途徑 提高傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度提高傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度a提高各傳動(dòng)件或組件的剛度，減小各傳動(dòng)軸的跨度，合理布置軸上零件的位置。 如適當(dāng)?shù)募哟謧鲃?dòng)絲杠的直徑，縮短傳動(dòng)絲杠的長(zhǎng)度，減少和消除各傳動(dòng)副之間的間隙。b盡量縮短傳動(dòng)鏈，減小

8、傳動(dòng)件數(shù)和彈性變形量。c合理分配傳動(dòng)比，使多數(shù)傳動(dòng)件受力小，變形小。 減少摩擦力的變化減少摩擦力的變化a用滾動(dòng)摩擦、流體摩擦代替滑動(dòng)摩擦。 如采用滾珠絲杠、靜壓螺母、滾動(dòng)導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌等。從根本上改變摩擦面間的摩擦性質(zhì)，基本上可以消除爬行。b選擇適當(dāng)?shù)哪Σ粮辈牧希档湍Σ料禂?shù)。c降低作用在導(dǎo)軌面的正壓力。 如減輕運(yùn)動(dòng)部件的重量，采用各種卸荷裝置，以減少摩擦阻力。d提高導(dǎo)軌的制造與裝配質(zhì)量，采用導(dǎo)軌油等都可以減少摩擦力的變化。三、傳動(dòng)裝置的類型三、傳動(dòng)裝置的類型 按工作原理分為按工作原理分為：嚙合傳動(dòng)(齒輪傳動(dòng)、齒形帶傳動(dòng))摩擦傳動(dòng)(帶傳動(dòng)、鋼絲繩傳動(dòng))推動(dòng)傳動(dòng)(凸輪連桿機(jī)構(gòu))機(jī)械傳動(dòng) 液壓傳動(dòng)

9、氣壓傳動(dòng)液力傳動(dòng)流體傳動(dòng) 交流電力傳動(dòng)直流電力傳動(dòng)交、直流電力傳動(dòng)電力傳動(dòng) 磁力傳動(dòng) 一、滾珠絲杠副的工作原理及結(jié)構(gòu)一、滾珠絲杠副的工作原理及結(jié)構(gòu)1.滾珠絲杠副的工作原理 螺旋傳動(dòng)2.絲杠螺母副傳動(dòng)形式 五種傳動(dòng)方式： （1）螺母固定、絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng) （2）絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)、螺母移動(dòng) （3）螺母轉(zhuǎn)動(dòng)、絲杠移動(dòng) （4）絲杠固定、螺母轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng) （5）差動(dòng)傳動(dòng)方式3.2 3.2 滾珠絲杠傳動(dòng)裝置滾珠絲杠傳動(dòng)裝置2SLa=（e） 圖3-1 絲杠螺母副傳動(dòng)方式3.滾珠絲杠螺母副結(jié)構(gòu)類型（1）根據(jù)滾道截面形狀（a）單圓弧 （b）雙圓弧圖3-2 絲杠螺母副螺紋滾道法截面形狀單圓弧滾道：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，磨削螺紋滾道的砂輪

10、成型比較簡(jiǎn)易,易于獲得較高的加工精度,但其接觸角隨著軸向負(fù)載的大小不同,因此傳動(dòng)效率,承載能力、剛度不穩(wěn)定雙圓弧滾道：接觸角基本保持不變，因此傳動(dòng)效率、承載能力和軸向剛度較穩(wěn)定。3.滾珠絲杠螺母副結(jié)構(gòu)類型（2）根據(jù)滾珠循環(huán)方式圖3-3 內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)圖3-4 外循環(huán)結(jié)構(gòu)（a）螺旋槽式外循環(huán)（b）插管式外循環(huán) （c）端蓋式外循環(huán)二、滾珠絲杠的特點(diǎn)二、滾珠絲杠的特點(diǎn)1、傳動(dòng)效率高、傳動(dòng)效率高其中： 中徑處的螺旋升角 當(dāng)量摩擦角 （ ） 一般而言，摩擦系數(shù)較小 因此，效率很高，可達(dá)90%-95%。 2、運(yùn)動(dòng)具有可逆性、運(yùn)動(dòng)具有可逆性 回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變直線運(yùn)動(dòng) 正傳動(dòng) 直線運(yùn)動(dòng)變回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 逆?zhèn)鲃?dòng) 3、傳動(dòng)精度高

11、、傳動(dòng)精度高 精度精度軸向定位精度軸向定位精度進(jìn)給精度進(jìn)給精度誤差：誤差：j)(jllh+=tgtg0035. 00025. 0=jmtg218mmm 300/4m4 4、磨損小，使用壽命長(zhǎng)、磨損小，使用壽命長(zhǎng) 滾珠、滾道、絲杠、螺母都經(jīng)過(guò)淬火、硬化淬火、硬化處理HRC58-65。 5 5、不能自鎖、不能自鎖 垂直安裝時(shí)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)停止后，螺母在重力作用下下滑，導(dǎo)致機(jī)構(gòu)在兩個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)特性不同。 解決方法：（1）設(shè)置制動(dòng)裝置 （2）加配重平衡運(yùn)動(dòng)部分重力圖3-5 絲杠垂直安裝結(jié)構(gòu)方案6 6、制造工藝復(fù)雜，成本高、制造工藝復(fù)雜，成本高 三、軸向間隙的調(diào)整三、軸向間隙的調(diào)整 軸向間隙包括兩部分 滾珠

12、與螺母原有的間隙承載時(shí)滾珠與滾道彈性變形引起的間隙 當(dāng)絲杠改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向時(shí)，間隙會(huì)使運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生空程，從而影響機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)精度。 通常采用以下方法消除間隙，提高剛度。 五種結(jié)構(gòu)形式：五種結(jié)構(gòu)形式： v 墊片調(diào)隙式 v 螺紋調(diào)隙式 v 齒差調(diào)隙式 v 變位螺距調(diào)隙式v 彈簧自動(dòng)調(diào)隙式1 1、墊片調(diào)隙式 調(diào)整墊片厚度，使螺母產(chǎn)生軸向位移，該形式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便，應(yīng)用廣，但僅適用于高剛度、重載荷一般精度機(jī)構(gòu)。圖3-6 雙螺母墊片調(diào)隙式2、螺紋調(diào)隙式 通過(guò)圓螺母調(diào)整，消除間隙并產(chǎn)生預(yù)緊力，再用鎖緊螺母鎖緊，結(jié)構(gòu)緊湊，調(diào)整方便。但不能精確定量調(diào)整，可靠性差。圖3-7 雙螺母螺紋調(diào)隙式3、齒差調(diào)隙式 兩螺母的凸

13、緣上制有圓柱外齒，齒數(shù)Z 1、Z 2 且Z 2 -Z 1=1，分別與內(nèi)齒輪嚙合，調(diào)整時(shí)先取下內(nèi)齒輪，使兩螺母產(chǎn)生相對(duì)位移（即在同方向轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒或幾個(gè)齒，根據(jù)間隙大小），然后將內(nèi)齒輪復(fù)位固定，達(dá)到消除間隙的目的。 產(chǎn)生的軸向位移（即間隙）為：其中：n為螺母同方向轉(zhuǎn)過(guò)的齒數(shù)p為絲杠的導(dǎo)程圖3-8 雙螺母齒差調(diào)隙式npZZ)11(21=d例：若Z1=99，Z2=100，n=1, p=6mm 則=0.6m 該結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工和裝配工藝性差，但是調(diào)整的精度高，工作可靠。 4、變位螺距調(diào)隙式 預(yù)緊力的大小由L和滾珠直徑?jīng)Q定。 結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單、尺寸最緊湊，價(jià)格低廉。缺點(diǎn)是不便于隨時(shí)調(diào)整。5、彈簧自動(dòng)調(diào)隙式 能夠自

14、動(dòng)消除使用過(guò)程中由于磨損或彈性變形產(chǎn)生的間隙，缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，軸向剛度低。圖3-9 單螺母變位調(diào)隙式圖3-10 彈簧自動(dòng)調(diào)隙式四、滾珠絲杠的主要尺寸、精度等級(jí)和標(biāo)注方法四、滾珠絲杠的主要尺寸、精度等級(jí)和標(biāo)注方法 1、主要尺寸、主要尺寸 公稱直徑（滾珠中心圓直徑） D0（mm） 導(dǎo)程(或螺距) p（mm） 螺旋升角 （） 滾珠直徑 d0(mm) 螺紋滾道半徑 R (mm) 此外還有：絲杠外徑、絲杠內(nèi)徑、螺母外徑、螺母內(nèi)徑等。 2、精度等級(jí)、精度等級(jí) 根據(jù)JB316.2-91滾珠絲杠副精度標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定分為5個(gè)等級(jí)：1、2、3、4、5級(jí)（有的參考書稱7個(gè)等級(jí)，另外有7、10級(jí)），1級(jí)最高，5級(jí)最低。 J

15、B316.2-82標(biāo)準(zhǔn)，分為C、D、E、F、G、H六個(gè)精度等級(jí)， v 一般動(dòng)力傳動(dòng)選4、5級(jí)或F、G、H v 數(shù)控機(jī)床、精密機(jī)械或儀器選1、2、3級(jí)或C、D、E滾珠絲杠副結(jié)構(gòu)、規(guī)格、精度的標(biāo)注方法如圖所示：例：例：1 1、FFB-606-5-E2 左 (漢江機(jī)床廠) 螺紋旋向，右旋不標(biāo)檢查項(xiàng)目編號(hào)精度等級(jí)滾珠總?cè)?shù)基本導(dǎo)程公稱直徑預(yù)緊方式循環(huán)方式外形結(jié)構(gòu)特征3、標(biāo)注方法、標(biāo)注方法 表表3-1 3-1 滾珠絲杠副主要尺寸及計(jì)算公式滾珠絲杠副主要尺寸及計(jì)算公式表表3-3 3-3 滾珠絲杠副選用參考滾珠絲杠副選用參考表表3-4 3-4 滾珠絲杠副選用參考滾珠絲杠副選用參考表表3-5 3-5 滾珠絲杠

16、型號(hào)含義滾珠絲杠型號(hào)含義五、滾珠絲杠支承方式的選擇和設(shè)計(jì)計(jì)算五、滾珠絲杠支承方式的選擇和設(shè)計(jì)計(jì)算 1、支承方式的選擇、支承方式的選擇 為保證滾珠絲杠副傳動(dòng)的剛度和精度，應(yīng)選擇合適的支承方式，選用軸承組合，一般常用推力軸承和向心球軸承。 四種典型的支承方式：四種典型的支承方式： 固定可以用深溝球軸承和雙向推力軸承組合或用圓錐滾子軸承兩端都裝止推軸承，承受軸向載荷兩端都裝止推軸承和向心球軸軸承，承受軸、徑向載荷固定端裝深溝球軸承和雙向推力軸承，承受徑向、軸向載荷，簡(jiǎn)支端用深溝球軸承徑向約束圖3-11 滾珠絲杠典型的支承方式典型支承方式圖3-12 單推-單推支承方式典型支承方式圖3-13 雙推-游動(dòng)

17、支承方式典型支承方式圖3-14 雙推-自由支承方式其中：小時(shí)2、設(shè)計(jì)計(jì)算、設(shè)計(jì)計(jì)算 已知條件是：工作載荷或平均工作載荷（F或Fm）(N); 絲杠副的使用壽命L（百萬(wàn)轉(zhuǎn)）； 絲杠的工作長(zhǎng)度（或螺母的有效長(zhǎng)度）l; 絲杠的轉(zhuǎn)速n（r/min）; 滾道硬度HRC及運(yùn)轉(zhuǎn)情況。 設(shè)計(jì)步驟：1、求出計(jì)算載荷Fc Fc=K Fm K為工況系數(shù) 2、根據(jù)壽命計(jì)算出額定動(dòng)載荷3、查滾珠絲杠副系列中的額定動(dòng)載荷 ，使 ， 初選幾個(gè)規(guī)格（或型號(hào)），列出其主要參數(shù) 4、驗(yàn)算傳動(dòng)效率、剛度、穩(wěn)定性等 3、滾珠絲杠副傳動(dòng)剛度的計(jì)算滾珠絲杠副傳動(dòng)剛度的計(jì)算 傳動(dòng)剛度由三部分組成： K=1.01.2 K=1.21.5K=1.

18、52.0無(wú)沖擊平穩(wěn)運(yùn)行：一般情況：沖擊和振動(dòng)情況：61060=nLLh31067. 14=hnLcaFCaCaaCCaCv 滾珠絲杠的拉壓剛度 KCv 滾珠絲杠與螺母接觸剛度 KNv 滾珠絲杠軸承與軸承座的支承剛度 KB （1）拉壓剛度 KC a、一端固定，一端自由、一端固定，一端自由 根據(jù)材料力學(xué)知識(shí) d1為絲杠螺紋底徑；E為彈性模量 MPa其中： 為行程比； b、兩端固定、兩端固定MLl剛度最低點(diǎn)在：圖3-15 nLEdlEdKc442121=Lln =5101 . 2Ll =LEdKc421min=MLl剛度最低點(diǎn)在： （2）接觸剛度KN 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式： 其中：i 為滾珠螺母的有效工作圈

19、數(shù) F為軸向載荷 （選最大值） R為滾道半徑 rb 、db 為滾珠半徑、直徑 （指軸向）圖3-16 )1 (14)11(42121nnLEdlLlEdKc=+=2Ll =21mincdEKL=32025 .2159FddiKbN=32027 .2667FddiKbN=)11. 1(=brR)04. 1(=brR（3）支承剛度 包括三部分內(nèi)容軸承軸向剛度KB軸承支座剛度KBR螺母支座剛度KNR這三部分剛度，一般難以精確計(jì)算，根據(jù)結(jié)構(gòu)而定。4、滾珠絲杠副傳動(dòng)的力學(xué)模型滾珠絲杠副傳動(dòng)的力學(xué)模型 傳動(dòng)系統(tǒng)的力學(xué)模型可以簡(jiǎn)化成如下圖所示的彈簧質(zhì)量系統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng)的力學(xué)模型可以簡(jiǎn)化成如下圖所示的彈簧質(zhì)量系統(tǒng)圖

20、3-17 絲杠副傳動(dòng)系統(tǒng)的力學(xué)模型傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)剛度為：傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)剛度為：NRNCBRBKKKKKK1111211minmin+=m2KBKCminKBRKNKNR5、壓桿穩(wěn)定性核算6、臨界轉(zhuǎn)速的驗(yàn)證高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)是否發(fā)生共振要求絲杠最高轉(zhuǎn)速nmax=Smcf支承方式支承方式有關(guān)系數(shù)有關(guān)系數(shù)雙推雙推自由自由FO雙推雙推簡(jiǎn)支簡(jiǎn)支FS雙推雙推雙推雙推FF安全系數(shù)安全系數(shù)342.53.3長(zhǎng)度系數(shù)長(zhǎng)度系數(shù)22/3臨界轉(zhuǎn)速系數(shù)臨界轉(zhuǎn)速系數(shù)1.8753.9274.730 臨界轉(zhuǎn)速臨界轉(zhuǎn)速 驗(yàn)證驗(yàn)證 高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，需驗(yàn)算其是否會(huì)發(fā)生共振的臨界轉(zhuǎn)速，高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，需驗(yàn)算其是否會(huì)發(fā)生共振的臨界轉(zhuǎn)速，要求絲杠的最高轉(zhuǎn)

21、速要求絲杠的最高轉(zhuǎn)速 。 臨界轉(zhuǎn)速臨界轉(zhuǎn)速可按公式計(jì)算：可按公式計(jì)算：crncrnnmax221223.9270.04599910991010960 /min2( )(1.2)3ccrf dnrlm=max10000 /min10960 /mincrnrnr=所以不會(huì)發(fā)生共振所以不會(huì)發(fā)生共振 。（5）剛度驗(yàn)算：）剛度驗(yàn)算： 滾珠絲杠在工作負(fù)載滾珠絲杠在工作負(fù)載F和轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩T共同作用下，引起共同作用下，引起每個(gè)導(dǎo)每個(gè)導(dǎo)程的變形量程的變形量 為：為： 式中：式中：A絲杠的截面積，絲杠的截面積， (m2)； 絲杠的極慣性矩，絲杠的極慣性矩， (m4)； G鋼的切變模量，對(duì)于鋼鋼的切變模量，對(duì)于鋼G

22、=83.3GPa; F 工作載荷工作載荷 ( N ) P 絲杠的導(dǎo)程絲杠的導(dǎo)程(mm) T轉(zhuǎn)矩（轉(zhuǎn)矩（Nm）0L202cpFp TLEAGJ=+214dA=4132dJc=cJ3050tan()380010 tan(211840 )3.822mDTFNml=+=+取工作載荷取工作載荷F等于平均工作載荷等于平均工作載荷Fm，即即 F = Fm ，則，則 絲杠在工作長(zhǎng)度上的彈性變形所引起的導(dǎo)程誤差為：絲杠在工作長(zhǎng)度上的彈性變形所引起的導(dǎo)程誤差為：通常，要求絲杠的導(dǎo)程誤差應(yīng)小于其傳動(dòng)精度的通常，要求絲杠的導(dǎo)程誤差應(yīng)小于其傳動(dòng)精度的1/2，即，即 mGdTpEdpFGJTpEApFLcm2492232

23、934122212010752. 60459. 0103 .83)14. 3(8 . 3)106(160459. 01020614. 338001064 1642+=+=+=mpLlLm5 .1310610752. 62 . 1320=mmmm1503. 02121L=Zmin，則（4）校核帶的速度v為帶的最大允許帶速（m/s）, 可根據(jù)模數(shù)m查表確定，表5-11 （5）確定中心距a、帶長(zhǎng)Lp和帶齒數(shù)Z 根據(jù)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)要求，初定中心距a0： 初定帶長(zhǎng)L0：再根據(jù)L0，查表5-8，定實(shí)際帶長(zhǎng)LP及齒數(shù)Z11ZmD=iZZ=1222ZmD=max11100060vnDv=maxv)(27 . 0(210DDa+=0212