由于進(jìn)給伺服系統采用伺服電機作為動(dòng)力驅動(dòng)元件,有伺服系統可以實(shí)現進(jìn)給速度的自動(dòng)無(wú)級調速,無(wú)須機械變速,所以,進(jìn)給傳動(dòng)鏈大大縮短。對直線(xiàn)移動(dòng)的執行部件,伺服電機通常只經(jīng)一對傳動(dòng)副(齒輪、齒形同步皮帶輪)或直接于絲杠(直線(xiàn)運動(dòng)轉換元件)連接??s短傳動(dòng)鏈極大的提高了傳動(dòng)精度和剛度。盡管如此,為了保證進(jìn)給伺服系統的傳動(dòng)性能要求,在機械傳動(dòng)結構設計時(shí),除選較高精度的傳動(dòng)元件外,還必須在結構上減少和消除傳動(dòng)間隙。
一、電機與絲杠的連接結構
?。?)齒輪傳動(dòng)
齒輪傳動(dòng)的作用:改變運動(dòng)方向、降速、增大扭矩、適應不同絲杠螺距和不同脈沖當量的匹配。
齒輪傳動(dòng)有側隙,造成反向運動(dòng)死區,必須設法消除。
雙齒輪錯齒消隙結構:
對直齒輪:將一對齒輪中的大齒輪,分成兩個(gè)齒輪,套裝在一起,兩個(gè)齒輪的同側單面上分別均布安裝四個(gè)帶凸耳的螺釘,用彈簧(拉簧)將兩螺釘連接起來(lái),通過(guò)彈簧的拉力使兩齒輪自然錯開(kāi),這樣,兩個(gè)大齒輪在傳動(dòng)時(shí)分別與小齒輪的齒槽的兩個(gè)側面始終保持嚙合,從而達到消除側隙的目的。通過(guò)調整彈簧的拉力來(lái)滿(mǎn)足傳動(dòng)扭矩的要求。
對斜齒輪:將一個(gè)斜齒輪分成兩個(gè)薄齒輪,在兩個(gè)薄齒輪之間加墊片,改變墊片
的厚度,使兩薄斜齒輪的螺旋線(xiàn)錯位,分別與寬齒輪齒槽的兩個(gè)側面嚙合,從而消除側隙。側隙消除量Δ與墊片增減量Δt的關(guān)系??捎上率接嬎悖?/span>
Δt=Δctgβ
?。?)同步(齒形)帶傳動(dòng)
同步帶傳動(dòng)是由一根內圓周表面設有等間距齒的封閉膠帶和相應的帶輪所組成的傳動(dòng)。傳動(dòng)時(shí),同步帶和帶輪多齒嚙合,具有齒輪傳動(dòng),鏈傳動(dòng)和帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。無(wú)相對滑動(dòng),傳動(dòng)平穩,均勻,無(wú)嚙合間隙。由于膠帶中間有金屬骨架,彈性伸長(cháng)很小,具有較好的傳動(dòng)剛度。是一種好的無(wú)隙傳動(dòng),所以,在伺服進(jìn)給傳動(dòng)中得到應用。
?。?)齒輪或帶輪與軸的連接
當齒輪或帶輪與軸的連接時(shí),也需要消除傳動(dòng)間隙。
采用雙鍵消除間隙:用緊定螺釘在鍵的側面頂緊鍵,使鍵緊靠鍵槽,消除間隙,兩個(gè)鍵分別傳動(dòng)不同旋轉方向。
采用錐環(huán)副連接:錐環(huán)副由一個(gè)帶內錐的圓環(huán)和一個(gè)帶外錐的圓環(huán)配對組成。連接時(shí),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、內錐環(huán)的外圓與輪孔小間隙配合。擰緊端蓋螺釘,使端蓋靠近輪的端面,端蓋端面推動(dòng)內錐環(huán),使內、外錐環(huán)相互擠壓,這時(shí),外錐環(huán)內孔縮小,抱緊軸,內錐環(huán)外徑脹大,脹緊孔,實(shí)現軸與輪的無(wú)鍵聯(lián)結。
?。?)聯(lián)軸節
電機與絲杠直接聯(lián)結時(shí),使用聯(lián)軸節。
套筒加錐銷(xiāo)聯(lián)結。彈性聯(lián)軸節。
二、滾珠絲杠螺母副
?。ㄒ唬L珠的循環(huán)方式
外循環(huán):滾珠在循環(huán)過(guò)程中有時(shí)與絲杠脫離。制造工藝簡(jiǎn)單;徑向尺寸大,剛度低,易磨損,噪音大。
內循環(huán):滾珠在循環(huán)過(guò)程中始終與絲杠接觸。結構緊湊,剛性好,定位可靠,不易磨損,摩擦損失小。結構復雜,制造困難。