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1、第四章 机械传动系统,本章的学习内容： 4.1 齿轮传动系统 4.2 滚珠丝杠螺母传动 4.3 谐波齿轮传动 4.4 同步带传动 4.5 间歇运动机构,4.1 齿轮传动系统,一、负载的等效换算,1、等效转动惯量的计算,2、等效负载力矩的计算,由于,所以,采用工程上常用单位时，上式改写为,等效到电机轴上的总转动惯量为：,三、齿轮副间隙的调整,1、刚性调整法,调整中心距法、选择装配法、带锥度齿轮法和斜齿轮法。,调整中心距法结构,带锥度齿轮法结构,斜齿轮法结构,2、柔性调整法,通过双齿轮中间加入弹性元件，使双齿轮分别贴紧其啮合齿轮的两侧，以消除齿轮的间隙。,拉簧消除间隙结构,碟形弹簧消除间隙结构,压
2、簧消除间隙结构,单面接触消除间隙结构,齿轮齿条传动消除间隙原理,4.2 滚珠丝杠螺母传动,一、特点,磨损小、传动效率高、传动平稳 寿命长、精度高、温升低等优点； 结构复杂、成本高； 传动的距离和速度有限。,二、结构类型,a),b),滚珠丝杠螺母副结构类型,a)外循环插管式,b)内循环反向器式,端盖式外循环,三、螺纹滚到型面（法向）的形状,螺纹滚道法向截面形状,四、滚柱丝杠副间隙的消除及预紧方法,双螺母齿差式预紧结构,双螺母螺纹式预紧结构,1、2螺母 3丝杠 4套筒 5平键 6圆螺母,a),b),双螺母垫片式预紧结构,a)压紧式,b)拉紧式,单螺母变位导程自预紧结构,1螺母 2丝杠 3滚球,五、
3、精度等级,滚珠丝杠副的精度根据JB3162-91,可以分为7个精度等级：1、2、3、4、5、7、10，其中1级最高，依次递减。,不同精度等级参数(m),六、标注方法,七、滚珠丝杠副的主要结构参数及计算,主要参数：公称直径、基本导程、小径、大径、滚动体直径,1、承载能力的计算,对于低速运转(n10rmin)的滚珠丝杠，无需计算其最大动载荷Q值，而只考虑最大静负载是否充分大于最大工作负载即可。,计算作用于丝杠轴向最大动载荷Q，选择丝杠的型号,式中，,滚珠丝杠寿命系数,载荷系数,硬度系数,最大的工作载荷（或平均工作载荷）,2、压杆稳定性核算,式中，,实际承受载荷的能力,压杆稳定的支承系数,钢的弹性模
4、量,丝杠小径d1的截面惯性矩,压杆稳定安全系数,基本导程,3、刚度的验算,在工作负载P和扭矩M的共同作用下，引起每一导程的变形量为：,式中， E钢的弹性模量为,S丝杠的最小截面积（cm2）,M扭矩（N.cm）,I 丝杠的最小直径d1的截面惯性矩,表示“+”受拉伸，“-”受压缩,八、滚珠丝杠副支承方式,单推单推式,双推双推式,双推简支式,九、滚珠丝杠副的密封,防护套示例,4.3 谐波齿轮传动,一、特点,结构简单、体积小、重量轻； 传动比范围大； 同时啮合的齿数多、运动精度高、承载能力大； 运动平稳、噪声低； 实现差速运动；,二、工作原理,构件1刚轮， 构件2柔轮， 3（H）谐波发生器,谐波齿轮减
5、速器,三、谐波齿轮传动速比的计算,四、谐波齿轮减速器的标注方法,例如，XBD 100-125-250-表示柔轮小径为100mm，传动比为125，输出转矩为250Nm，精度等级为普通级，卧式双轴伸出型谐波减速器。,4.4 同步带传动,它是一种在带的工作面及带轮的外周上均制有啮合齿，由带齿与轮齿的相互啮合实现传动 。,传动比准确，传动效率高； 工作平稳，能吸收振动； 不需要润滑、耐油水、耐高温、耐腐蚀，维护保养方便； 中心距要求严格，安装精度要求高； 制造工艺复杂，成本高。,1、同步带传动的特点,2、带和带轮的结构和主要参数,带轮的齿形：有渐开线和直线,主要参数：带齿的节距、节线长度、带轮的齿数,2、带轮,材料一般采用铸铁或钢，有渐开线和直线两种,4.5 间歇运动机构,一、槽轮机构,槽轮转动的时间与静止时间之比定义为时间系数Kt：,作为转位机构：Z=312,二、棘轮传动机构,棘爪往返一次棘轮转过的角度,式中：,棘轮回转角,棘爪每往复一次推过的棘轮齿数,棘轮齿数,三、空间凸轮转位机构,
