文档介绍：2 机械传动部件
机电工程系机械工程教研室
机电一体化对机械传动的要求
同步带传动
齿轮传动
谐波齿轮传动
滚珠螺旋传动
机电一体化系统的构成基础
——机械构件及其传动部件
控制部件、接口电路、功率放大电路、执行元件、机械传动部件、导向支承件以及传感元件等部分均与机械部分相关,而最主要的是机械传动部件,导向支承件部件。
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机电一体化对机械传动的要求
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机电一体化机械系统的特殊要求
机电一体化的机械系统与一般机械系统相比,具有一定的特殊要求:
(1)较高的定位精度。
(2)良好的动态响应特性。
——响应快、稳定性好。
(3)无间隙、低摩擦、低惯量、大刚度。
(4)高的谐振频率、合理的阻尼比。
这表明了机械系统部件选择与设计时的特点和要求。
在机电一体化机械系统设计中 的主要措施和手段
要达到上述要求,在机电一体化系统机械系统设计中,可采取的主要措施:
(1)采用低摩擦阻力的传动部件和导向支撑件。如:滚珠丝杠副、滚动导向和支承、动静压导向和支承。
(2)缩短传动链,提高传动与支承刚度。如:大扭矩、宽调速的伺服电动机;轴端预紧或预拉伸、滚珠丝杠副或滚动导轨副预紧消除间歇提高刚度。
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(3)选择合理(最佳)传动比,提高系统分辨率,减少等效到执行元件输出轴上的等效转动惯量,尽可能的提高系统的加速能力。
(4)尽可能地减小或消除传动误差和反转误差、减少支承变形,最终缩小反向四区误差。
(5)改进和合理设计支承件和机架结构,提高刚度、减少振动和噪音。
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机械传动部件及其主要功能
常用传动部件:螺旋传动、齿轮传动、同步齿形传动、高速带传动,其它非线性传动元件。
主要功能:传递力/转矩和速度/转速——力/转矩、速度/转速变换器。
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机械传动部件的作用和要求
主要作用或目的——使执行元件与负载之间在转矩和转速方面达到合理(最佳)的匹配。
基本要求——传动间隙小、精度高、体积小、重量轻、运动平稳、传动转矩大。
可按传动部件的用途——工作机或信息机的主要功用而确定目标指标和参量。
机电一体化机械传动部件的发展方向
——精密化,高速化,小型化,轻量化。
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同步带传动
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综合了带传动、链传动、齿轮传动特点的一种新型传动,如下图示。
发动机正时齿带
一、同步带传动的特点与分类
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1)传动比准确
2)传动效率高,效率可达98%。与V带相比,可节能10%以上。
3)传动平稳,能吸收振动,噪声小。
4)使用范围广,传动比可达10,且带轮直径比V带小得多,也不需要大的张紧力,结构紧凑。高速还达50m/s,传递功率达300kW。
5)维护保养方便
6)安装要求高。要求二带轮轴线平行。同步带在与二带轮轴线垂直的平面内运行。带轮中心距要求较严格。安装不当易生干涉、爬齿、跳齿等现象。
7)带与带轮的制造工艺较复杂,成本受批量影响大。
(一)特点