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1、第八章第八章 进给系统的机械传动结构进给系统的机械传动结构 81 系统设计的要求系统设计的要求 82 齿轮传动副齿轮传动副 83 丝杆螺母副丝杆螺母副 84 导轨导轨目录目录目录目录2021/9/2318 81 1进给进给系统设计的要求系统设计的要求系统设计的要求系统设计的要求 进给系统是数控的对象，工件的位置精度、形状精度进给系统是数控的对象，工件的位置精度、形状精度进给系统是数控的对象，工件的位置精度、形状精度进给系统是数控的对象，工件的位置精度、形状精度 等与系统的几何精度，传动精度稳定性、灵敏度关系密切。等与系统的几何精度，传动精度稳定性、灵敏度关系密切。等与系统的几何精度，传动精度稳
2、定性、灵敏度关系密切。等与系统的几何精度，传动精度稳定性、灵敏度关系密切。设计时应注意：设计时应注意：设计时应注意：设计时应注意：1 1 减小运动件的摩擦阻力和静动摩擦力之差；减小运动件的摩擦阻力和静动摩擦力之差；减小运动件的摩擦阻力和静动摩擦力之差；减小运动件的摩擦阻力和静动摩擦力之差；2 2 提高传动刚度、精度，消除传动间隙；提高传动刚度、精度，消除传动间隙；提高传动刚度、精度，消除传动间隙；提高传动刚度、精度，消除传动间隙；3 3 减小运动惯量。减小运动惯量。减小运动惯量。减小运动惯量。章目录章目录章目录章目录上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页2021/9/232021/9
3、/232 28 82 2 齿轮传动副齿轮传动副齿轮传动副齿轮传动副 采用齿轮传动装置降低伺服装置的转速，增大扭矩，采用齿轮传动装置降低伺服装置的转速，增大扭矩，采用齿轮传动装置降低伺服装置的转速，增大扭矩，采用齿轮传动装置降低伺服装置的转速，增大扭矩，可以使传动件在系统中占较低的转动惯量。可以使传动件在系统中占较低的转动惯量。可以使传动件在系统中占较低的转动惯量。可以使传动件在系统中占较低的转动惯量。数控机床进给系统的传动齿轮副不允许存在间隙。数控机床进给系统的传动齿轮副不允许存在间隙。数控机床进给系统的传动齿轮副不允许存在间隙。数控机床进给系统的传动齿轮副不允许存在间隙。数数数数控进给系统齿
4、轮传动副若存在间隙，会影响加工精度，造控进给系统齿轮传动副若存在间隙，会影响加工精度，造控进给系统齿轮传动副若存在间隙，会影响加工精度，造控进给系统齿轮传动副若存在间隙，会影响加工精度，造成进给运动与位移值滞后，反向时还会使系统产成进给运动与位移值滞后，反向时还会使系统产成进给运动与位移值滞后，反向时还会使系统产成进给运动与位移值滞后，反向时还会使系统产 生振荡，必须设法生振荡，必须设法生振荡，必须设法生振荡，必须设法消除传动间隙消除传动间隙消除传动间隙消除传动间隙。具体具体具体具体办法有：办法有：办法有：办法有：1 1刚性齿隙调整法。（齿隙调整后不能自动补偿）刚性齿隙调整法。（齿隙调整后不能
5、自动补偿）刚性齿隙调整法。（齿隙调整后不能自动补偿）刚性齿隙调整法。（齿隙调整后不能自动补偿）1 1）用用用用偏偏偏偏心轴调整两心轴调整两心轴调整两心轴调整两齿齿齿齿中心距消除间隙法；中心距消除间隙法；中心距消除间隙法；中心距消除间隙法；图图图图8-1 P2038-1 P203。两直齿圆柱齿轮啮合。两直齿圆柱齿轮啮合。两直齿圆柱齿轮啮合。两直齿圆柱齿轮啮合。章目录章目录章目录章目录上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页图图图图8-18-12021/9/232021/9/233 3返返返返 回回回回章目录章目录章目录章目录2021/9/232021/9/234 42 2）轴上加垫片法调
6、隙。轴上加垫片法调隙。轴上加垫片法调隙。轴上加垫片法调隙。图图图图8-28-2，一对圆柱齿轮啮合，若将它们的节圆直径沿齿，一对圆柱齿轮啮合，若将它们的节圆直径沿齿，一对圆柱齿轮啮合，若将它们的节圆直径沿齿，一对圆柱齿轮啮合，若将它们的节圆直径沿齿 厚方向制成一个较小的锥度，改变垫片厚度达到改变齿厚方向制成一个较小的锥度，改变垫片厚度达到改变齿厚方向制成一个较小的锥度，改变垫片厚度达到改变齿厚方向制成一个较小的锥度，改变垫片厚度达到改变齿 轮轴向的相对位置，达到消隙。轮轴向的相对位置，达到消隙。轮轴向的相对位置，达到消隙。轮轴向的相对位置，达到消隙。上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一
7、页章目录章目录章目录章目录2021/9/232021/9/235 53 3）在斜齿轮啮合的情况下，改变两薄片齿轮间的距离在斜齿轮啮合的情况下，改变两薄片齿轮间的距离在斜齿轮啮合的情况下，改变两薄片齿轮间的距离在斜齿轮啮合的情况下，改变两薄片齿轮间的距离（图（图（图（图8-38-3），可以消隙。），可以消隙。），可以消隙。），可以消隙。上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页章目录章目录章目录章目录2021/9/232021/9/236 62 2柔性调整法：柔性调整法：柔性调整法：柔性调整法：（调整后齿隙可以自动补偿）（调整后齿隙可以自动补偿）（调整后齿隙可以自动补偿）（调整后齿隙可以自
8、动补偿）1 1）周向弹簧调整法。周向弹簧调整法。周向弹簧调整法。周向弹簧调整法。如图如图如图如图8-58-5，一个厚齿轮同时与两片齿数相同的齿轮啮合。，一个厚齿轮同时与两片齿数相同的齿轮啮合。，一个厚齿轮同时与两片齿数相同的齿轮啮合。，一个厚齿轮同时与两片齿数相同的齿轮啮合。薄齿轮中薄齿轮中薄齿轮中薄齿轮中其中其中其中其中有一片齿轮是空套在另一薄片齿轮上。用弹有一片齿轮是空套在另一薄片齿轮上。用弹有一片齿轮是空套在另一薄片齿轮上。用弹有一片齿轮是空套在另一薄片齿轮上。用弹簧的簧的簧的簧的拉拉拉拉力使薄片齿轮错位，两片薄齿轮的左右齿面分别与力使薄片齿轮错位，两片薄齿轮的左右齿面分别与力使薄片齿轮
9、错位，两片薄齿轮的左右齿面分别与力使薄片齿轮错位，两片薄齿轮的左右齿面分别与宽齿轮宽齿轮宽齿轮宽齿轮齿齿齿齿槽的左右贴紧，消除了齿侧隙。槽的左右贴紧，消除了齿侧隙。槽的左右贴紧，消除了齿侧隙。槽的左右贴紧，消除了齿侧隙。2 2）轴向压簧调整法轴向压簧调整法轴向压簧调整法轴向压簧调整法 图图图图8-48-4，用于斜齿轮间隙调整。，用于斜齿轮间隙调整。，用于斜齿轮间隙调整。，用于斜齿轮间隙调整。一个宽斜齿轮与两片薄斜齿轮同时啮合，利用弹簧压力调一个宽斜齿轮与两片薄斜齿轮同时啮合，利用弹簧压力调一个宽斜齿轮与两片薄斜齿轮同时啮合，利用弹簧压力调一个宽斜齿轮与两片薄斜齿轮同时啮合，利用弹簧压力调 节两
10、薄片斜齿轮之间的距离，实现消隙。节两薄片斜齿轮之间的距离，实现消隙。节两薄片斜齿轮之间的距离，实现消隙。节两薄片斜齿轮之间的距离，实现消隙。上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页图图图图8-58-5图图图图8-48-4章目录章目录章目录章目录2021/9/232021/9/237 7返返返返 回回回回章目录章目录章目录章目录2021/9/232021/9/238 8返返返返 回回回回章目录章目录章目录章目录2021/9/232021/9/239 9一一一一滚珠丝杆螺母副滚珠丝杆螺母副滚珠丝杆螺母副滚珠丝杆螺母副（一）（一）（一）（一）工作原理与特点工作原理与特点工作原理与特点工作原理
11、与特点 丝杆丝杆丝杆丝杆1 1和螺母和螺母和螺母和螺母3 3之间填入钢珠之间填入钢珠之间填入钢珠之间填入钢珠2 2，这就使丝杆和螺母间的，这就使丝杆和螺母间的，这就使丝杆和螺母间的，这就使丝杆和螺母间的 运动成为滚动。运动成为滚动。运动成为滚动。运动成为滚动。上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页8 83 3 丝杆螺母副丝杆螺母副丝杆螺母副丝杆螺母副章目录章目录章目录章目录2021/9/232021/9/231010 其特点：其特点：其特点：其特点：a a）摩擦系数小，传动效率高；摩擦系数小，传动效率高；摩擦系数小，传动效率高；摩擦系数小，传动效率高；b b）动静摩擦系数之差很小，低
12、速不易爬行；动静摩擦系数之差很小，低速不易爬行；动静摩擦系数之差很小，低速不易爬行；动静摩擦系数之差很小，低速不易爬行；c c）自锁性很差；自锁性很差；自锁性很差；自锁性很差；d d）预紧可提高刚度。预紧可提高刚度。预紧可提高刚度。预紧可提高刚度。（二）（二）（二）（二）回珠方式。回珠方式。回珠方式。回珠方式。1 1外回珠。外回珠。外回珠。外回珠。在螺母体上开回珠孔，插回珠管，每一列钢珠转几圈后在螺母体上开回珠孔，插回珠管，每一列钢珠转几圈后在螺母体上开回珠孔，插回珠管，每一列钢珠转几圈后在螺母体上开回珠孔，插回珠管，每一列钢珠转几圈后 经插管由螺母外返回，称外回珠。经插管由螺母外返回，称外回
13、珠。经插管由螺母外返回，称外回珠。经插管由螺母外返回，称外回珠。制造方便，使用较广。制造方便，使用较广。制造方便，使用较广。制造方便，使用较广。2 2内回珠。内回珠。内回珠。内回珠。螺纹每一圈形成一个钢珠循环回路，回珠器在螺母之螺纹每一圈形成一个钢珠循环回路，回珠器在螺母之螺纹每一圈形成一个钢珠循环回路，回珠器在螺母之螺纹每一圈形成一个钢珠循环回路，回珠器在螺母之 内，称为内回珠。内，称为内回珠。内，称为内回珠。内，称为内回珠。上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页章目录章目录章目录章目录2021/9/232021/9/231111（三）滚珠丝杆的预紧。（三）滚珠丝杆的预紧。（三）滚
14、珠丝杆的预紧。（三）滚珠丝杆的预紧。有三种预紧方法，基本原理都是使两个螺母产生轴向位有三种预紧方法，基本原理都是使两个螺母产生轴向位有三种预紧方法，基本原理都是使两个螺母产生轴向位有三种预紧方法，基本原理都是使两个螺母产生轴向位 移，移，移，移，以消除以消除以消除以消除副间的间隙和施加预紧力。副间的间隙和施加预紧力。副间的间隙和施加预紧力。副间的间隙和施加预紧力。图图图图8-98-9、8-108-10、8-118-11是三种预紧方法。是三种预紧方法。是三种预紧方法。是三种预紧方法。图图图图8-98-9通过调节垫片厚度，使螺母轴向受压预紧，消隙。通过调节垫片厚度，使螺母轴向受压预紧，消隙。通过调
15、节垫片厚度，使螺母轴向受压预紧，消隙。通过调节垫片厚度，使螺母轴向受压预紧，消隙。图图图图8-108-10利用一头螺母固定，另一端螺母受拉，达到预紧利用一头螺母固定，另一端螺母受拉，达到预紧利用一头螺母固定，另一端螺母受拉，达到预紧利用一头螺母固定，另一端螺母受拉，达到预紧 消隙。消隙。消隙。消隙。图图图图8-118-11利用差式齿轮实现螺母相对轴向位移。利用差式齿轮实现螺母相对轴向位移。利用差式齿轮实现螺母相对轴向位移。利用差式齿轮实现螺母相对轴向位移。上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页图图图图8-118-11图图图图8-108-10图图图图8-98-9章目录章目录章目录章目录
16、2021/9/232021/9/231212返返返返 回回回回章目录章目录章目录章目录2021/9/232021/9/231313返返返返 回回回回章目录章目录章目录章目录2021/9/232021/9/231414返返返返 回回回回章目录章目录章目录章目录2021/9/232021/9/2315158 8，4 4 静压导轨静压导轨 在在在在导轨导轨导轨导轨的油腔中通入具有一定的油腔中通入具有一定的油腔中通入具有一定的油腔中通入具有一定压压压压力的力的力的力的润润润润滑油，能使滑油，能使滑油，能使滑油，能使导轨导轨导轨导轨 （如工作台）（如工作台）（如工作台）（如工作台）微微微微微微微微抬起，
17、在抬起，在抬起，在抬起，在导轨导轨导轨导轨面面面面间间间间充充充充满润满润满润满润滑油所形成滑油所形成滑油所形成滑油所形成 的油膜，使的油膜，使的油膜，使的油膜，使导轨处导轨处导轨处导轨处于于于于纯纯纯纯液体摩擦状液体摩擦状液体摩擦状液体摩擦状态态态态。按按按按结结结结构形式静构形式静构形式静构形式静压导轨压导轨压导轨压导轨分分分分为为为为：开式静：开式静：开式静：开式静压导轨压导轨压导轨压导轨和和和和闭式静压导轨闭式静压导轨闭式静压导轨闭式静压导轨 按拱油情况分为：定压式导轨和定量式导轨按拱油情况分为：定压式导轨和定量式导轨按拱油情况分为：定压式导轨和定量式导轨按拱油情况分为：定压式导轨和定
18、量式导轨 。（一）（一）（一）（一）工作原理工作原理工作原理工作原理以开式以开式以开式以开式导轨为导轨为导轨为导轨为例。例。例。例。油油油油泵泵泵泵2 2启启启启动动动动后，油后，油后，油后，油经经经经粗粗粗粗滤滤滤滤油器油器油器油器1 1吸入，用溢流吸入，用溢流吸入，用溢流吸入，用溢流阀阀阀阀3 3调节调节调节调节供油供油供油供油压压压压力力力力P Ps s，在，在，在，在经经经经精精精精滤滤滤滤油器油器油器油器4 4，通，通，通，通过节过节过节过节流流流流阀阀阀阀5 5降降降降压压压压至至至至P Pr r（油腔（油腔（油腔（油腔压压压压力）力）力）力）进进进进入入入入导轨导轨导轨导轨油腔，
19、并通油腔，并通油腔，并通油腔，并通过导轨间过导轨间过导轨间过导轨间隙向外流隙向外流隙向外流隙向外流出，回到油箱。油腔出，回到油箱。油腔出，回到油箱。油腔出，回到油箱。油腔压压压压力力力力P Pr r通通通通过过过过油腔面油腔面油腔面油腔面积积积积形成浮力将上形成浮力将上形成浮力将上形成浮力将上导轨导轨导轨导轨6 6浮起，使上下浮起，使上下浮起，使上下浮起，使上下导轨间导轨间导轨间导轨间形成形成形成形成n n0 0的的的的间间间间隙。隙。隙。隙。上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页图图图图8-198-19章目录章目录章目录章目录2021/9/232021/9/231616返返返返 回
20、回回回章目录章目录章目录章目录2021/9/232021/9/231717当当当当载载载载荷增大荷增大荷增大荷增大时时时时，运，运，运，运动导轨动导轨动导轨动导轨下沉，下沉，下沉，下沉，导轨间导轨间导轨间导轨间隙减小，液阻增隙减小，液阻增隙减小，液阻增隙减小，液阻增大流量减小油流大流量减小油流大流量减小油流大流量减小油流过节过节过节过节流器流器流器流器时压时压时压时压力力力力损损损损失减小，油腔失减小，油腔失减小，油腔失减小，油腔压压压压力力力力PrPr增大，直到与增大，直到与增大，直到与增大，直到与WW平衡平衡平衡平衡时为时为时为时为止。止。止。止。上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页
21、下一页章目录章目录章目录章目录2021/9/232021/9/231818五五五五 贴塑导轨贴塑导轨贴塑导轨贴塑导轨 贴塑导轨是用聚四氟乙烯软带或在聚四氟乙烯中加入贴塑导轨是用聚四氟乙烯软带或在聚四氟乙烯中加入贴塑导轨是用聚四氟乙烯软带或在聚四氟乙烯中加入贴塑导轨是用聚四氟乙烯软带或在聚四氟乙烯中加入 50%50%的青铜粉、二硫化钼、玻璃纤维等制成复合的带状的青铜粉、二硫化钼、玻璃纤维等制成复合的带状的青铜粉、二硫化钼、玻璃纤维等制成复合的带状的青铜粉、二硫化钼、玻璃纤维等制成复合的带状 物。将其贴在导轨上使两导轨副间隔一层塑料。物。将其贴在导轨上使两导轨副间隔一层塑料。物。将其贴在导轨上使两
22、导轨副间隔一层塑料。物。将其贴在导轨上使两导轨副间隔一层塑料。（一）（一）（一）（一）Turcite-B Turcite-B塑料软带。塑料软带。塑料软带。塑料软带。特性：特性：特性：特性：1 1动静摩擦系数相差很小，在干摩擦下也不致拉伤动静摩擦系数相差很小，在干摩擦下也不致拉伤动静摩擦系数相差很小，在干摩擦下也不致拉伤动静摩擦系数相差很小，在干摩擦下也不致拉伤 导轨表面（有自润滑性）；导轨表面（有自润滑性）；导轨表面（有自润滑性）；导轨表面（有自润滑性）；2 2P PV V比对导轨的精度影响较大，设计时应注意比对导轨的精度影响较大，设计时应注意比对导轨的精度影响较大，设计时应注意比对导轨的精度影响较大，设计时应注意 减小导轨的比压；减小导轨的比压；减小导轨的比压；减小导轨的比压；3 3导轨耐磨性好，噪声小，可防振。导轨耐磨性好，噪声小，可防振。导轨耐磨性好，噪声小，可防振。导轨耐磨性好，噪声小，可防振。上一页上一页上一页上一页下一页下一页下一页下一页章目录章目录章目录章目录2021/9/232021/9/231919章目录章目录章目录章目录上一页上一页上一页上一页总目录总目录总目录总目录2021/9/232021/9/232020