1、第五章 進給傳動系統設計5.1 進給傳動系統設計應滿足的根本要求5.2 機械進給傳動系統的設計特點5.3 電氣伺服進給系統5.4 伺服電動機.5.1 進給傳動系統設計應滿足的根本要求一、進給傳動系統設計應滿足的根本要求1、進給傳動系統的組成動力源變速機構換向機構運動分配機構過載保險機構運動轉換機構執行件.5.1 進給傳動系統設計應滿足的根本要求一、進給傳動系統設計應滿足的根本要求2、進給傳動系統應滿足的根本要求具有足夠的靜剛度和動剛度；具有良好的快速呼應性，做低速進給運動或微量進給時不爬行，運動平穩，靈敏度高；抗振性好，不會因摩擦自振而引起傳動件的抖動或齒輪傳動的沖擊噪聲；具有足夠寬的調速范圍

2、；傳動精度和定位精度要高；構造簡單，加工和裝配工藝性好。.5.2 機械進給傳動系統設計的特點 由于進給系統是恒扭矩傳動，所以在各種進給速度下，末端輸出軸上受的扭矩是一樣的。 進給傳動件中各傳動件所受的扭矩為一、進給傳動是恒扭矩傳動二、進給傳動系統中各傳動件的計算轉速是其最高轉速Ti第I 個傳動件接受的扭矩；N末、ni 末端輸出軸和第i軸的轉速；Ui 第i個傳動件傳至末端輸出軸的傳動比。.三、進給傳動的變速范圍 進給傳動系統速度低，受力小，耗費功率小，齒輪模數小，因此進給傳動變速組的變速范圍可取比主變速組較大的值。極限傳動比：傳動組的最大變速范圍：.四、進給傳動系統采用傳動間隙消除機構手動微量進

3、給機構：主要用于調整精細機床的一些部件，坐標鏜床的任務臺和主軸箱。五、快速空行程的采用六、微量進給機構的采用自動微量進給機構：采用各種驅動元件使進給自主地進展。.最小進給量大于1m的機構：蝸桿傳動、絲杠螺母、齒輪齒條等。七、微量進給機構的采用彈性力傳動：利用彈性元件的彎曲變形或彈性桿件的拉壓變形實現微量進給。磁致伸縮傳動：靠改動軟磁資料如鐵鈷合金、鐵鋁合金等的磁化形狀，使其尺寸和外形產生變化。電致伸縮：壓電晶體的逆效應，將電能轉換為機械能以實現微量進給。熱應力傳動：利用金屬桿件的熱伸長驅使執行件運動。最小進給量小于1m的機構：.5.3 電氣伺服進給系統NC機床進給傳動屬伺服進給傳動。伺服ser

4、vo迅速而又準確的跟蹤控制指令， 保證機床任務臺或刀架能正確定位或保證刀具 和工件間有嚴厲的運動關系。一、進給系統特點NC機床的進給傳動應滿足：調速范圍大;傳動精度高;動態呼應快;穩定性好。.根據要求，應具備以下特點： 機械傳動機構簡單： 傳動精度高，動態呼應速度快快速跟蹤指令； 電動機絲杠 電動機齒輪絲杠 傳動滾動絲桿；任務臺部件滾動導軌，貼塑導軌； 消除系統傳動元件的間隙； 傳動機構有足夠剛度為防止爬行。.二、伺服進給系統的控制方式開環半閉環閉環.NC機床半閉環進給系統的三種方式如下：.三、進給系統驅動部件步進電動機;直流伺服電動機;交流伺服電動機;直線伺服電動機。.三、進給系統驅動部件1

5、、步進電動機任務原理：磁力線力圖走磁阻最小的途徑。.步進電動機的特點： 1、脈沖控制；2、改動定子繞組的通電順序，轉子的旋轉方向將隨之改動。3、定子繞組通電形狀的變化頻率越高，轉子的轉速越高。4、只需維持控制繞組電流不變，不需求機械制動安裝。5、步距角與定子繞組的相數M，轉子齒數Z，通電方式K有關，K：三相三拍取1，三相三拍取2。.1感應式直線電動機原理2、直線電動機.2直線電動機進給驅動的主要優點：速度高。最大進給速度可達80180mmin。加速度大。可高達2gl0g。定位精度高。定位精度高達01001m。行程不受限制。 .3)直線電動機的類型以直流直線電動機、交流永磁(同步)直線電動機、交

6、流感應(異步)直線電動機組成的高速進給系統運用較多 。直流直線電動機.交流永磁直線電動機.四、滾珠絲杠及其支承1、特點：1摩擦損失小，傳動效率高達8595，是普通滑動絲杠副的24倍；2運動靈敏，低速時無爬行；3具有傳動的可逆性； 不自鎖升降運動，必需有制動安裝。4軸向剛度高，反向定位精度高； 可消除反向間隙并施加預載。5運用期限長；6工藝復雜，專門工廠制造。.2、滾珠絲杠的任務原理按回珠方式，分為內循環和外循環。滾珠在循環中，一直與絲杠接觸。流暢性好，一個循環中只需一圈滾珠，滾珠少，回程短。螺母徑向尺寸小，軸向剛度好，但不能用于多頭螺紋傳動。滾珠每一個循環稱為一列。內循環常有三列互成120度

7、四列互成90度內循環特點：.外循環：每一列鋼珠轉幾圈后經插管式回珠器前往，插管式回珠器位于螺母之外, 滾珠在循環中，與絲杠脫離接觸. 缺陷：螺母體積較大; 優點：回珠器制造簡單。.雙螺母法： a左右螺母向兩頭撐開 b向中間擠緊 3、滾珠絲杠副的消除間隙 和預加載荷。 將左右螺母裝在一個共同的螺母體內一個整體，與絲杠間處于無間隙或過盈形狀以提高接觸剛度。.消除間隙和預加載荷的方法；改動兩螺母的間距墊片式：齒差式：兩螺母同向轉一個齒，那么兩螺母的相對軸向位移為：這種調整方式，準確可靠，定位精度高，構造復雜，用于要求較高的地方。絲杠導程.預緊原那么：使不受力側的螺母接觸變形為零的外載荷 F3F。 因

8、此，滾珠絲杠的預加載荷F。1/3F，預緊后的剛度提高為無預緊時的2倍。 但預緊過大F。壽命摩擦力矩加大。.4、滾珠絲杠的計算：自學疲勞強度計算；剛度計算；壓桿穩定性和臨界轉速。.5、滾珠絲杠的支承 方式三種： a為一端軸向固定一端自在，常用于短絲杠和豎 直安裝的絲杠。b為一端固定一端簡支，常用于較長的臥式安裝絲杠。c) 為兩端固定，常用于長絲杠或高轉速、要求高精度、高剛度的地方。這種方式還可以預拉伸。這種安裝方式雖優點顯著，但工藝上比較困難.滾珠絲杠用滾動軸承：1接觸角為60的推力角接觸球軸承背靠背面對面.2滾針-推力圓柱滾子組合軸承 多用于重載、要求剛度高的地方。x.6、滾珠絲杠的預拉伸制造

9、時： 目的行程公稱行程預拉伸量行程補償量 拉伸后恢復公稱行程值。 任務時發熱熱膨脹導程加大影響定位精度。處理方法：預拉伸量熱膨脹量，發熱后，熱膨脹量抵消了部分預拉伸量，使絲杠內應力下降，長度不變。.x.7、滾珠絲杠與伺服電動機的結合齒輪副同步齒形帶.聯軸節：撓性聯軸節可消除絲杠與電機軸之間的同軸度 和垂直度誤差錐環摩擦聯接：優點是不用制鍵槽，無反向間隙，軸與輪轂之間的位置可恣意調理。摩擦聯接還有一定的平安作用。. NC機床進給系統經常處于自動變向形狀，反向時假設傳動鏈中的齒輪等傳動副存在間隙，就會呵斥進給運動的反向運動滯后于指令信號，從而影響其驅動精度。 剛性調整法是指調整之后齒側間隙不能自動

10、補償的調整方法。它要求嚴厲控制齒輪的齒厚及齒距公差，否那么傳動的靈敏性將遭到影響。但用這種方法調整的齒輪傳動有較好的傳動剛度而且構造比較簡單。柔性調整法是指調整之后齒側間隙可以自動補償的調整方法。在齒輪的齒厚和周節有差別的情況下，仍可一直堅持無間隙嚙合。但是影響其傳動平穩性，而且這種調整法的構造比較復雜、傳動剛度低。二、減速機構及齒輪消隙.1、圓柱齒輪傳動1偏心軸套調整法 電動機經過偏心軸套裝到殼體上，經過轉動偏心軸套的轉角，就能方便的調整兩嚙合齒輪的中心距，消除了圓柱齒輪正、反轉時的齒側隙。特點：構造簡單，但齒側隙調整后不能自動補償. 兩個一樣齒數的薄片齒輪與另一個寬齒輪嚙合。兩個薄片齒輪套裝在一同，并可作相對回轉。由于正向和反向旋轉時，分別只需一片齒輪接受扭矩，因此承載才干遭到了限制。在設計時必需計算彈簧的拉力，使它可以抑制最大扭矩，否那么將失去消除間隙的作用。2雙齒輪錯齒式調整法.墊片調整法： 寬齒輪同時與兩個一樣齒數的薄片齒輪相嚙合，薄片齒輪經平鍵與軸銜接，相互間無相對回轉。斜齒輪1、2間加厚度為t的墊片。用螺母擰緊，使兩齒輪1、2的螺旋線產生錯位，其后兩齒面分別與寬齒輪4的齒面貼緊消除間隙，墊片t的厚度和齒側間隙的關系可由下式算出： 斜齒輪的螺旋角；齒側間隙； t墊片的厚度。2、斜齒圓柱齒輪傳動間隙的消除. 齒輪1、2相互嚙合。在錐齒輪1的軸5上裝有壓簧3，用螺母4