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图2.9 滚珠丝杠副的结构原理示意图
特点：
(1)传动效率高： 0.90到0.96 ；
(2)传动精度高、刚度好：可消除间隙； (3)定位精度和重复定位精度高； (4)运动平稳； (5)摩擦阻力小:静摩擦阻力及动静摩擦 阻力差值小； (6)不能自锁、有可逆性。
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轴向压簧调整、周向压簧调整（柔性）
径向（中心矩）调隙法；轴向调隙法；周向(切向）调隙法
(一)直齿圆柱齿轮传动机构
1.偏心轴套调整法 结构如图2.1所示。转动偏心轴套2调整 两啮合齿轮的中心距，消除齿侧间隙及其造成的换向死区。 特点：结构简单，侧隙调整后不能自动补偿。
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图2.1 偏心轴套式消隙结构 1.电动机 2. 偏心轴套
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3.双片薄齿轮错齿调整法 结构如图2.3所示。 调节两薄片齿轮l、2的相对位置，达到错齿以 消除齿侧间隙，反向时也不会出现死区。
特点：齿侧间隙可自动补偿，但结构复杂。
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图2.3 双圆柱薄片齿轮错齿调整 1、2. 薄片齿轮 3、4、9. 凸耳 5.螺钉 6、7. 螺母 8.弹簧
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2.锥度齿轮调整法 结构如图2.2所示。改变垫片3 的厚度就能调整两个齿轮的轴向相对位置，从而消 除齿侧间隙。
以上两种方法的特点是结构简单，能传递较大扭矩， 传动刚度较好，但齿侧隙调整后不能自动补偿，又 称为刚性调整法。
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图2.2 锥度齿轮消隙结构 1、2.齿轮 3.垫片
轴向负荷F 的大小而变化，
如图2.10a所示；
2)双圆弧型面：滚珠与滚 道只在滚道内相切的两点 接触，接触角不变，如图 2.10b所示。
1)具有良好的伺服性能； 2)传动部分与伺服电机的动态特性相匹配。
即：精度高、快速响应性和稳定性好。
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对传动机构要求
1.转动惯量小
在不影响机械系统刚度 的前提下，传动机构的 质量和转动惯量应尽量 减小。
1)转动惯量大会对系统造成不良影响，机械负载增大； 2)转动惯量大系统响应速度降低，灵敏度下降； 3)转动惯量大系统固有频率减小，容易产生谐振。
操作。如，电动机、液压缸、气缸、液压马达、以及各种电磁铁、 或机械手等等。 要求：具有较高的灵敏度、精确度，良好的重复性和可靠性。
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进给系统的机械传动结构
1、进给系统的功用 协助完成加工表面的成形运动，传递所需的运动及动力。 2、进给系统机械部分的组成 传动机构+运动变换机构+导向机构+执行件（工作台） 传动机构: 齿轮传动、同步带传动 运动变换：丝杠螺母副、蜗杆齿条副、齿轮齿条副等 导向机构：导轨（滑动导轨、滚动导轨、静压导轨）
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类型：
定位滚珠丝杠副(P类) 传动滚珠丝杠副(T类)
外循环式 内循环式
单圆弧型面 双圆弧型面
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通过旋转角度和导 程来控制轴向位移 量的滚珠丝杠副
即与旋转角度无关， 用于传递动力的滚 珠丝杠副
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（二）滚珠丝杠副的结构
1．螺纹滚道型面的形状
1)单圆弧型面:接触角是随
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第一节 概述 第二节 常用传动支承系统设计 第三节 机械系统载荷的类型及确定 第四节 机械系统的参数设计
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第一节 概 述
一、机械系统的定义
传统机械系统组成： 动力件、传动件、执行件、 电气、机械控制
现代机械：由计算机信息网络协调与控制的、用于完 成包括机械力、运动和能量流等动力学任务的机械和 (或)机电部件一体化的机械系统 ，是机电一体化机械 系统。核心是由计算机控制的、包括机、电、液、光 等技术的伺服系统。
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二、机电一体化对机械系统的基本要求
1.高精度 ：精度直接影响产品的质量，机电一体化产品的技术性能、 工艺水平和功能比普通的机械产品有很大的提高，因此机电一体化 机械系统的高精度是其首要的要求。 2.快速响应 ：要求机械系统从接到指令到开始执行指令指定的任务 之间的时间间隔短。 3.良好的稳定性：要求机械系统的工作性能不受外界环境的影响，抗 干扰能力强。 此外，还要求机械系统具有较大的刚度、良好的可靠性和重量轻、 体积小、寿命长。
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二、滚珠丝杠副传动机构
滚珠丝杠副:是在丝杆和螺母间以钢球为滚动体的螺旋传动 元件。它可将旋转运动转变为直线运动，或者将直线运动转 变为旋转运动。
（一）工作原理、特点及类型
结构原理示意图如图2.9所示，当丝杠旋转时，滚珠在封闭 滚道内既自转又沿滚道循环转动。因而迫使螺母(或丝杆)轴 向移动。
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刚度是使弹性体产生
2.刚度大
单位变形量所需的作 用力。
①伺服系统动力损失随之减小；
②机构固有频率高，超出机构的频带宽度，使之不 易产生共振；
③增加闭环伺服系统的稳定性。
3.阻尼合适
阻尼越大，其最大振幅 就越小且衰减也越快； 阻尼大使系统的稳态误 差增大、精度降低。
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一、无侧隙齿轮传动机构
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三、机械系统的组成
1.传动机构 ：如，齿轮传动机构、蜗杆蜗轮传动机构、丝杠传动机 构、链传动、带传动等。
要求：满足整个机械系统良好的伺服性能；要满足传动精度的要求； 满足小型、轻量、高速、低噪声和高可靠性的要求。
2.导向机构 ：作用是支承和导向，为机械系统中各运动装置能安全、 准确地完成其特定方向的运动提供保障。如，滚动导轨、滑动导轨 等。 3.执行机构 ：根据操作指令的要求在动力源的带动下，完成预定的
齿轮传动机构的特点： 1)瞬时传动比为常数；2)传动精确度高；3)可做到零侧隙无 回差；4)强度大能承受重载；5)结构紧凑；6)摩擦力小和效 率高
功用： 转矩匹配； 惯量匹配；脉冲当量匹配；降速
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消除传动间隙
作用：消除反向间隙，提高传动精度 方法：使啮合状态轮齿的两侧均处于接触状 实现：偏心轴调整、轴向垫片调整 （刚性）
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工作 台
导轨 副
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3、主要要求 (1) 减小摩擦力 采用摩擦力及动静摩擦力差值较小的传动件及导轨. (2) 提高传动精度和刚度 消除传动间隙,增加传动系统刚度. (3) 减小运动惯量 快速响应.减小运动部件质量.
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第二节 常用传动支承系统设计
传动机构性能要求