星空体育平台机电一体化机械技术1 惯性小、动力大 2 体积小，质量轻 3 便于维修和安装 4 易于计算机控制 此外，一个执行机构还应具有：响应速度快、动态性能好、 动静态精度高和动作灵敏度高的特点

　　（2）蜗轮蜗杆传动 其特点是传动比大、输出轴与输入轴垂直、结构紧凑、 可反向自锁，传动效率低。

　　（3）同步齿型带传动 同步带传动具有带传动、链传动和齿轮传动的优点。同 步齿型带传动由于带与带轮是靠啮合传递运动和动力，故带 与带轮间无相对滑动，能保证准确的传动比。同步齿型带通 常以钢丝绳或玻璃纤维绳为抗拉体，氯丁橡胶或聚氨酯为基 体,这种带薄而且轻，故可用于较高速度的传动。传动噪声 比链传动和齿轮传动小，耐磨性好，不需要润滑油，寿命比 摩擦带长。同步齿型带广泛应用于要求传动比准确的中、小 功率传动中，如家用电器、计算机、仪器及机床、化工、石 油等机械。它既可以实现转动型传动又可以实现直线 ，剪切弹性模量 G = 8.1×10 N m ，试求：

　　1.丝杠螺母系统的最小拉压刚度 K0min 和最小扭转刚度 KT min 2.丝杠工作台系统纵向振动和扭转振动的最小固有频率。

　　四、传动精度 由于传动件之间的间隙和传动件的安装及制造误差而引 起两种误差，称为传动误差和回程误差。传动链的传动误差 和回程误差会影响系统的精度和稳定性。它们对系统性能的 影响随其在系统中的位置的不同而不同。 1、传动系统的误差分析 、 （1）传动误差——是指输入轴单相回转时，输出轴转角的实 际值相对于理论值的变动。从而使输出轴的运动时而超前， 时而滞后（图见书上图2-5(b)）。 （2）回程误差——是与传动误差既有联系又有区别的另一类 误差。其可以是当输入轴有正向回转变为反向回转是，输出 轴在转角上的滞后量，也可把它理解成输入轴固定式，输出 轴可以任意转动的转角量。其使输出轴不能立即随着输入轴 反向回转，即具有之后性（图见书上图2-5(c)）。

　　三、刚度 刚度是使弹性体产生单位变形量所需的作用力，包括 构件产生各种基本变形时的刚度和两接触面的接触刚度。 1、刚度对系统动态特性的主要影响 、 （1）矢动量。刚度越低，传动部件的变形越大，系统的 矢动量就越大； （2）固有频率。系统的刚度越大，固有频率越高； （3）稳定性。系统的刚度越大，对系统的稳定性有利。

　　（4）行星轮减速器 传动比范围宽、结构紧凑、效率高、传动精度高、适 合于各种传动，特别是与电机构成伺服机组。 （5）谐波减速器 传动比大、结构紧凑、效率高、传动精度高、适合于 中小功率传动。

　　2、直线）齿轮齿条传动 它具有齿轮传动的特点，可以实现较大的直线位移，负 载能力大，广泛应用于大型机床工作台的移动驱动。

　　2、减小传动链误差的措施 、 (1)提高零件本身的制造精度可以减少传动误差和回程误 差。 (2)合理地设计传动链可以减少传动误差，包括： ①合理地选择传动类型。 不同的传动形式所能达到的传动精度是不同的。一般说 来：圆柱齿轮的传动精度较高，蜗轮蜗杆机构次之，圆锥齿 轮的传动精度则较差；谐波齿轮传动的精度较高，渐开线行 星齿轮机构、少齿行星齿轮机构次之，摆线针轮行星齿轮机 构的传动精度则较差。 ②合理地确定传动级数、合理地分配传动比。 减少传动级数就可以减少零件数量，也就减少了产生误 差的环节。因此，在满足使用要求的前提下尽可能减少传动 级数。对减速传动链，各级传动比宜从高速端开始逐级递增， 尽量提高末级传动比。

　　工业机械手是一种自动控制、可重复编程、多自由度的 操作机，具有搬运功能以及完成其他各种作业的机电一体 化设备（直接执行操作功能）。

　　②齿轮驱动 齿轮齿条驱动总质量为mr 的工作台和工件，其折算 到节圆半径为 r 0 的小齿轮上的等效转动惯量为：

　　③合理地布置传动链。 在减速传动中，精度较低的传动机构应尽量布置在高速 轴上（如圆锥齿轮传动）星空体育网站入口，这样可以减小低速轴上的误差。 (3)采用消除间隙机构可以减少回程误差。 螺纹传动间隙的消除机构, 齿轮传动侧隙的消除机构, 滚 珠丝杠螺母间隙的调整机构等。

　　2.2.2 常用传动机构 1、转动型传动机构 、 （1）齿轮（齿条）传动 齿轮传动包括圆柱齿轮传动、圆锥齿轮传动和圆弧齿轮 传动等。其工艺性好、适用范围广、可实现大功率或者高精 度传动，效率高、传动平稳，不易实现大传动比、体积较大。

　　• § 2-1 机电一体化中的机械系统 • § 2-2 机电一体化中常用的传动机构 • § 2-3 机电一体化中常用的执行机构 • § 2-4 机电一体化中的虚拟样机技术（自学）

　　机械系统包括系统的框架和支承结构、机械连接和传动系统，本章重点介绍 传动系统的特点和设计方法。 一．传动系统的构成及作用

　　（2）直线运动物体的转动惯量 ①丝杠驱动 导程为 L0 的丝杠驱动总质量为 mr 的工作台和工件， 其折算到丝杠轴上的等效转动惯量为：

　　2、刚度的计算 、 （1）拉压刚度计算 丝杠螺母机构的拉压刚度是由丝杠机构的拉压刚度 K L 、 丝杠螺母见的接触刚度 K N 及丝杠轴承的支承 K B 三部分组成。 ①一端轴向支承的丝杠，其拉压刚度为：

　　二、阻尼 阻尼是由于机械系统的传动件之间的摩擦力而产生的， 机械传动系统可视为带有阻尼的质量—弹簧系统。系统的 阻尼可划分为3类：静摩擦阻尼、库仑摩擦阻尼和粘性摩擦 阻尼（粘滞摩擦阻尼）。 1、阻尼对机械系统的动态特性的影响 、 系统的静摩擦阻尼越大，系统的回程误差增大，定位精 度降低； 系统的黏性阻尼摩擦越大，系统的稳态误差就越大，精度 就降低； 系统的黏性阻尼摩擦会对系统的减慢系统的响应速度； 如果机械系统刚度低而质量大，则系统的固有频率低，于 是应增大系统的黏性摩擦阻尼，以减小振幅和衰减振动。

　　（3）同步齿型带实现的移动传动 它具有同步齿型带转动传动的特点，可以实现较大的 直线位移，广泛应用于移动型工作台、绘图机、打印机、 复印机、扫描仪等办公设备和计算机外设的驱动。

　　（4）钢丝（绳）实现的移动传动 它具有可以实现较大的直线位移、重量轻、噪声小、 驱动力大等特点。其缺点是，可能产生打滑，传递运动不 如同步齿型带准确。应用于大型天车、升降机构等的移动 驱动。在绘图机、打印机、复印机、扫描仪等办公设备和 计算机外设的应用基本上被同步齿型带所取代。

　　2、阻尼比计算 、 在带有阻尼的弹簧—质量系统中（机械传动部件若简化为二 阶振动系统），阻尼比与粘滞摩擦阻尼之间的关系如下：

　　当工作台位于距离支撑端最远位置时（受力点到支撑 端的距离最大），丝杠的全部工作长度L都受力，则刚度 最小：

　　一、转动惯量 它是系统的机械负载，要产生功耗，影响系统的响 应速度、灵敏度星空体育网站入口、固有频率和阻尼特性星空体育网站入口。它取决于质量 的大小和质量分布。 1、转动惯量大的影响 、 （1）机械负载增加，功率消耗大； （2）响应速度变慢，灵敏度降低； （3）固有频率下降，容易产生谐振； （4）电气驱动部件的谐振频率降低，阻尼增大等。

　　（2）丝杠螺母（螺杆）传动 传动比大、可反向自锁、结构简单、工艺性好，效率较低。 滚珠丝杠可以实现高效率、高精度传动，滚珠丝杠副的传动效 率高达85%-98%，是普通滑动丝杠副的2-4倍，可以做到无间 隙传动，广泛应用于数控机床工作台，数控平台和机器人的驱 动。