第二章機械技術2.1概述2.2機械傳動2.3軸系支撐部件2.1概述

與一般的機械系統設計要求相比，機電一體化系統中的機械部分應具有以下特性：(1)高精度

(2)快速響應性

(3)良好的穩定性

為了確保機械系統的傳動精度和工作穩定性，主要從以下幾個方面采取措施。低摩擦短傳動鏈最佳傳動比反向死區誤差小高剛性2.2機械傳動一、同步帶傳動二、諧波齒輪傳動三、滾珠絲杠傳動同步帶于1940年由美國尤尼羅爾橡膠公司首先加以開發。一、同步帶傳動1.分類2.同步帶的優缺點3.同步帶的結構和尺寸結構4.同步帶的設計計算一、同步帶傳動1.分類(1)．按用途分

(a)一般工業用同步帶傳動即梯形齒同步帶傳動。

(b)高轉矩同步帶傳動又稱HTD帶。一、同步帶傳動(3)特種規格的同步帶傳動這是根據某種機器特殊需要而采用的特種規格同步帶傳動，如工業縫紉機用的、汽車發動機用的同步帶傳動。

(4)特殊用途的同步帶傳動即為適應特殊工作環境制造的同步帶。

一、同步帶傳動(2).按規格制度分

(a)模數制

(b)節距制

(c)DIN米制節距一、同步帶傳動2.同步帶傳動的優缺點

(1)．工作時無滑動，有準確的傳動比

(2)．傳動效率高，節能效果好

(3)．傳動比范圍大，結構緊湊

(4)．維護保養方便，運轉費用低

(5)．安裝要求嚴格，制造工藝復雜。一、同步帶傳動3.同步帶的結構和尺寸規格

(1)．同步帶結構如下左圖所示，同步帶一般由承載繩、帶齒、帶背和包布層組成。工業用同步帶帶輪形狀如下右圖所示。一、同步帶傳動(2)尺寸規格4.同步帶的設計計算

(1)．失效形式和設計準則同步帶傳動主要失效形式有：(a)承載繩斷裂(b)爬齒和跳齒(c)帶齒的磨損(d)其他失效方式一、同步帶傳動

設計準則是在不打滑的條件下，保證同步帶的抗拉強度；在灰塵雜質較多的條件下，應保證帶齒的一定耐磨性。(2)．同步帶傳動的設計計算步驟Pm

需要傳遞的名義功率；n1、n2

主從動輪的轉速或傳動比；(a)確定帶的設計功率；(b)選擇帶型和節距；(c)確定帶輪齒數和節圓直徑；(d)確定同步帶的節線長度、齒數及傳動中心距；(e)校驗同步帶和小帶輪的嚙合齒數；(f)確定實際所需同步帶寬度；(g)帶的工作能力驗算。一、同步帶傳動1諧波齒輪傳動的工作原理

二、諧波齒輪傳動機器人配件諧波傳動原理諧波減速器諧波減速器演示2諧波齒輪傳動的傳動比計算

式中：、、分別為剛輪、柔輪和波形發生器的角速度；、分別為剛輪和柔輪的齒數。

(1)當柔輪固定時，，則

二、諧波齒輪傳動(2)當剛輪固定時，，則設、

當柔輪固定時，當柔輪固定時二、諧波齒輪傳動3.諧波齒輪減速器產品二、諧波齒輪傳動諧波減速器應用1諧波減速器應用2

滾珠螺旋傳動與滑動螺旋傳動或其它直線運動副相比，有下列特點：（1）傳動效率高（2）運動平穩

（3）工作壽命長（4）定位精度和重復定位精度高（5）同步性好（6）可靠性高（7）不能自鎖（8）制造工藝復雜三、滾珠螺旋傳動絲杠一絲杠二1.工作原理與結構三、滾珠螺旋傳動滾珠絲桿副端蓋循環

插管循環

滾珠絲杠副除了對本身單一方向的傳動精度有要求外，對其軸向間隙也有嚴格要求，以保證其反向傳動精度。滾珠絲杠副的軸向間隙是承載時在滾珠與滾道型面接觸點的彈性變形所引起的螺母位移量和螺母原有間隙的總和。通常采用雙螺母預緊或單螺母（大滾珠、大導程）的方法，把彈性變形控制在最小限度內，以減小或消除軸向間隙，并可以提高滾珠絲杠副的剛度。三、滾珠螺旋傳動2.滾珠絲杠副軸向間隙的調整和施加預緊力的方法(1)雙螺母預緊原理根據墊片厚度不同分成兩種形式，當墊片厚度較厚時即產生“預拉應力”，而當墊片厚度較薄時即產生“預壓應力”以消除軸向間隙。三、滾珠螺旋傳動(2)單螺母預緊原理（增大滾珠直徑法）為了補償滾道的間隙，設計時將滾珠的尺寸適當增大，使其4點接觸，產生預緊力，為了提高工作性能，可以在承載滾珠之間加入間隔鋼球。三、滾珠螺旋傳動(3)單螺母預緊原理（偏置導程法）

偏置導程法原理如上圖所示，僅僅是在螺母中部將其導程增加一個預壓量Δ，以達到預緊的目的。三、滾珠螺旋傳動3.滾珠絲杠副的主要尺寸、精度等級和標注方法

(1)．主要尺寸標稱直徑、導程、螺旋升角等。

(2).精度等級JB312.2—82《滾珠絲杠副精度》標準規定分為六個等級：C、D、E、F、G、H。C級最高，H級最低。(3).標注方法

三、滾珠螺旋傳動三、滾珠螺旋傳動單推—單推1．軸向剛度較高；2．預拉伸安裝時，須加載荷較大，軸承壽命比方案

2低；3．適宜中速、精度高，并可用雙推—單推組合。

4.滾珠絲杠副支撐方式的選擇雙推—雙推三、滾珠螺旋傳動1．軸向剛度最高；2．預拉伸安裝時，須加載荷較小，軸承壽命較高3．適宜高速、高剛度、高精度。雙推—簡支三、滾珠螺旋傳動1．軸向剛度不高，與螺母位置有關；2．雙推端可預拉伸安裝；3．適宜中速、精度較高的長絲杠。雙推—自由三、滾珠螺旋傳動1．軸向剛度低，與螺母位置有關；2．雙推端可預拉伸安裝；3．適宜中小載荷與低速，更適宜垂直安裝，短絲杠。2.3軸系支承部件

軸系由軸及安裝在軸上的齒輪、帶輪等傳動部件組成，有主軸軸系和中間傳動軸軸系。通常在設計軸系時要求：（1）旋轉精度（2）剛度（3）抗振性（4）熱變形（