由于進(jìn)給伺服系統(tǒng)采用伺服電機(jī)作為動力驅(qū)動元件,有伺服系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)給速度的自動無級調(diào)速,無須機(jī)械變速,所以,進(jìn)給傳動鏈大大縮短屑柔。對直線移動的執(zhí)行部件,伺服電機(jī)通常只經(jīng)一對傳動副(齒輪、齒形同步
皮帶輪)或直接于絲杠(直線運(yùn)動轉(zhuǎn)換元件)連接限榆⊥>停縮短傳動鏈極大的提高了傳動精度和剛度。盡管如此笆唧,為了保證進(jìn)給伺服系統(tǒng)的傳動性能要求颈癌,在機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計時,除選較高精度的傳動元件外岸裙,還必須在結(jié)構(gòu)上減少和消除傳動間隙猖败。
一、電機(jī)與絲杠的連接結(jié)構(gòu)
〗翟省(1)齒輪傳動
齒輪傳動的作用:改變運(yùn)動方向恩闻、降速、增大扭矩剧董、適應(yīng)不同絲杠螺距和不同脈沖當(dāng)量的匹配幢尚。
齒輪傳動有側(cè)隙,造成反向運(yùn)動死區(qū)翅楼,必須設(shè)法消除尉剩。
雙齒輪錯齒消隙結(jié)構(gòu):
對直齒輪:將一對齒輪中的大齒輪,分成兩個齒輪毅臊,套裝在一起理茎,兩個齒輪的同側(cè)單面上分別均布安裝四個帶凸耳的螺釘,用彈簧(拉簧)將兩螺釘連接起來管嬉,通過彈簧的拉力使兩齒輪自然錯開功蜓,這樣,兩個大齒輪在傳動時分別與小齒輪的齒槽的兩個側(cè)面始終保持嚙合宠蚂,從而達(dá)到消除側(cè)隙的目的丑辖。通過調(diào)整彈簧的拉力來滿足傳動扭矩的要求。
對斜齒輪:將一個斜齒輪分成兩個薄齒輪夷朽,在兩個薄齒輪之間加墊片咏编,改變墊片的厚度,使兩薄斜齒輪的螺旋線錯位熄朴,分別與寬齒輪齒槽的兩個側(cè)面嚙合理侄,從而消除側(cè)隙。側(cè)隙消除量Δ與墊片增減量Δt的關(guān)系雾鸠∠蘩危可由下式計算:Δt=Δctgβ
(2)同步(齒形)帶傳動
同步帶傳動是由一根內(nèi)圓周表面設(shè)有等間距齒的封閉膠帶和相應(yīng)的帶輪所組成的傳動纪娄。傳動時戈裳,同步帶和帶輪多齒嚙合,具有齒輪傳動启毁,鏈傳動和帶傳動的優(yōu)點(diǎn)橘蹭。無相對滑動憔辞,傳動平穩(wěn),均勻摊滔,無嚙合間隙阴绢。由于膠帶中間有金屬骨架,彈性伸長很小艰躺,具有較好的傳動剛度呻袭。是一種好的無隙傳動,所以腺兴,在伺服進(jìn)給傳動中得到應(yīng)用左电。
(3)齒輪或帶輪與軸的連接
當(dāng)齒輪或帶輪與軸的連接時含长,也需要消除傳動間隙券腔。
采用雙鍵消除間隙:用緊定螺釘在鍵的側(cè)面頂緊鍵,使鍵緊靠鍵槽拘泞,消除間隙纷纫,兩個鍵分別傳動不同旋轉(zhuǎn)方向。
采用錐環(huán)副連接:錐環(huán)副由一個帶內(nèi)錐的圓環(huán)和一個帶外錐的圓環(huán)配對組成陪腌。連接時辱魁,將若干(一般位2)副錐環(huán)副安放在軸和輪孔之間,外錐環(huán)的孔與軸叼稍、內(nèi)錐環(huán)的外圓與輪孔小間隙配合轨赦。擰緊端蓋螺釘,使端蓋靠近輪的端面闻荠,端蓋端面推動內(nèi)錐環(huán)谈芬,使內(nèi)、外錐環(huán)相互擠壓藻拟,這時式蠢,外錐環(huán)內(nèi)孔縮小,抱緊軸卑聚,內(nèi)錐環(huán)外徑脹大遥妒,脹緊孔,實(shí)現(xiàn)軸與輪的無鍵聯(lián)結(jié)纽秽。
≌溲(4)聯(lián)軸節(jié)
電機(jī)與絲杠直接聯(lián)結(jié)時,使用聯(lián)軸節(jié)掰腌。
套筒加錐銷聯(lián)結(jié)策橘。彈性聯(lián)軸節(jié)。
二、滾珠絲杠螺母副
∫畚啤(一)滾珠的循環(huán)方式
外循環(huán):滾珠在循環(huán)過程中有時與絲杠脫離偶摔。制造工藝簡單暇唾;徑向尺寸大促脉,剛度低,易磨損策州,噪音大瘸味。
內(nèi)循環(huán):滾珠在循環(huán)過程中始終與絲杠接觸。結(jié)構(gòu)緊湊够挂,剛性好旁仿,定位可靠,不易磨損孽糖,摩擦損失小枯冈。結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造困難办悟。
〕咀唷(二)滾珠絲杠螺母副的預(yù)緊
滾珠絲杠螺母副必須預(yù)緊才能正常工作。預(yù)緊:消除滾珠與滾道的間隙鸦呆,保證傳動精度瓣挂;使?jié)L珠與滾道有點(diǎn)接觸變成微小面接觸,提高傳動剛度畔香。常采用雙螺母类埋,使兩個螺母產(chǎn)生軸向位移,以消除間隙和施加預(yù)緊力猪褐。預(yù)緊常有三種結(jié)構(gòu):
1.螺紋消隙結(jié)構(gòu)
一個螺母外斷為法蘭鼓辈,另以螺母外端為螺紋,上裝兩個圓螺母和蛀,兩螺母以平鍵與螺母座相聯(lián)失跷,限制螺母的轉(zhuǎn)動。擰緊圓螺母咨锐,就能使兩螺母在軸向產(chǎn)生位移持蓄,消除間隙和施加預(yù)緊力。結(jié)構(gòu)簡單系馁,調(diào)整方便臂外;調(diào)整精度差。
2.墊片消隙結(jié)構(gòu)
兩螺母外端都為法蘭結(jié)構(gòu)喇颁,通過修磨墊片的厚度漏健,使兩螺母產(chǎn)生軸向位移,消除間隙和施加預(yù)緊力橘霎。結(jié)構(gòu)簡單蔫浆,剛性好殖属,裝拆方便;調(diào)整麻煩瓦盛。
3.齒差調(diào)隙結(jié)構(gòu)
兩個螺母的外端制成圓柱外齒輪洗显,其齒數(shù)差為一。兩個內(nèi)齒圈用螺釘和銷釘固定在螺母座上原环。預(yù)緊時挠唆,先取出內(nèi)齒圈,使兩個螺母分別在相同方向轉(zhuǎn)過一個或幾個齒嘱吗,這時玄组,兩螺母在軸向產(chǎn)生相應(yīng)的位移,其消隙位移距離s可用下式計算:
n----轉(zhuǎn)過的齒數(shù)谒麦,t----絲杠導(dǎo)程杏住。Z1,Z2----齒數(shù)援愁。
∑妒谩(三)絲杠的預(yù)拉伸
滾珠絲杠工作時會發(fā)熱。發(fā)熱使絲杠熱膨脹适系,從而加大導(dǎo)程字拗,影響傳動和定位精度。對要求很精密傳動的絲杠高骑,需要補(bǔ)償熱膨脹蝠盘。絲杠預(yù)拉伸就使常用的補(bǔ)償方法。
在制造時辈殃,使絲杠螺紋部分的長度小于公稱長度(導(dǎo)程乘螺紋圈數(shù))一個預(yù)拉伸量苔免。預(yù)拉伸量略大于熱膨脹量。裝配時债案,通過一定拉伸結(jié)構(gòu)更启,將絲杠拉長一個預(yù)拉伸量,使絲杠螺紋部分到公稱長度截型。工作時趴荸,熱膨脹量抵消部分預(yù)拉伸量,絲杠拉應(yīng)力下降宦焦,但長度不變发钝。從而保證螺距精度不受熱膨脹的影響。