缓控释固体制剂项目可行性研究报告范本参考(28亩).docx
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1、机电一体化系统设计 1 第二章 机械受控模块 第一 系及杆副 第二 珠杠螺母副 第三 波 减速器 第四 系 第五 及支撑件 第六 并机构 第七 数学模型和 要求 2 第二章 机械受控模块 机械受控模包含机械 装置与支撑向等部 件 在机一体化系中起 运和 、匹配 矩和速、隔离境温度和振以及支撑和防 等作用 主要介在机一体系中常用的一些机械 部件、系、 及支撑件。 3 2.1 机械传动装置 1.高精度 2.快速响性 3.良好的定性 4 第一节 齿轮系及蜗杆副 一、分及用 5 第一节 齿轮系及蜗杆副 二、 系 比最佳分配条件 最小等效转动惯量原则 设各齿轮材料相同,厚度相同, 齿轮1和3一样大,则有
2、 6 第一节 齿轮系及蜗杆副 二、 系 比最佳分配条件 1.最小等量 量原 2.重量最原 3.出 角差最小原 7 第一节 齿轮系及蜗杆副 三、 副隙的消除 隙的整目的: 提高 的精度和消除 的正反差。 整方法: 1. 性整法 2. 柔性整法 8 第一节 齿轮系及蜗杆副 三、 副隙的消除 1. 性整法 调整中心距法、选择装配法、带锥度齿轮法和斜齿轮法 9 第一节 齿轮系及蜗杆副 三、 副隙的消除 1. 性整法 调整中心距法、选择装配法、带锥度齿轮法和斜齿轮法 10 第一节 齿轮系及蜗杆副 三、 副隙的消除 2. 柔性整法 通双中 加入性元件,使 双分 其合的两 ,以消除 的隙。 11 第一节 齿
3、轮系及蜗杆副 三、 副隙的消除 2. 柔性整法 通双中 加入性元件,使 双分 其合的两 ,以消除 的隙。 12 第一节 齿轮系及蜗杆副 三、 副隙的消除 2. 柔性整法 通双中 加入性元件,使 双分 其合的两 ,以消除 的隙。 13 第一节 齿轮系及蜗杆副 三、 副隙的消除 2. 柔性整法 通双中 加入性元件,使 双分 其合的两 ,以消除 的隙。 14 第一节 齿轮系及蜗杆副 三、 副隙的消除 2. 柔性整法 中各 的 隙系精度影响 程度不同,各 隙分 ,算 到 上的隙: 后的隙比前的隙影响大,最后一隙 系的精度影响最大,此,于减速,保最后 一精度最重要。 15 第二节 滚珠丝杠螺母副 滚珠丝
4、杠副是一种新型螺旋传动机构,其螺杆和螺 母的螺纹滚道间置滚珠,当螺杆或螺母传动时,滚动沿 螺纹滚道滚动,使螺杆和螺母作相对运动时为滚动摩擦 ,提高了传动效率和传动精度。 16 丝杠螺母机构的传动形式 杠螺母机构又称螺旋 机构,用来将旋运 直运 或将直运 旋运。 A、按功能分: 有 能量(千斤,螺旋力机); 有 运(工作台的 杠); 整位置(螺旋微器)。 B、按运副分: 滑摩擦机构:构 ,成本低,具有自功能,但摩擦力 大, 效率低; 摩擦机构:构复,成本高,摩擦力小, 效率高 ,无自功能, 距离和速度有限; 液浮摩擦性 螺母杠型 17 2.3.2 滚珠丝杠传动部件 1)珠杠副的成 在螺母的内壁和
5、杠的外壁分加工一条螺旋形的道,在道中 装入珠,在螺母的道两端装一个住珠的螺母(螺母内壁有 珠槽,反向器),就构成了珠杠 部件。 18 2)滚珠丝杠副的特点 1 1)传动效率高,摩擦损失小。滚珠丝杠副的传动效)传动效率高,摩擦损失小。滚珠丝杠副的传动效 率率0.920.920.960.96,比常规的丝杠螺母副提高,比常规的丝杠螺母副提高3 34 4倍倍 。因此,功率消耗只相当于常规的丝杠螺母副的。因此,功率消耗只相当于常规的丝杠螺母副的1/41/4 1/31/3。 2 2)给予适当预紧,可消除丝杠和螺母的螺纹间隙,)给予适当预紧,可消除丝杠和螺母的螺纹间隙, 反向时就可以消除空行程死区,定位精度
6、高,刚度好反向时就可以消除空行程死区,定位精度高,刚度好 。 3 3)运动平稳,无爬行现象,传动精度高。)运动平稳,无爬行现象,传动精度高。 19 4)运具有可逆性,可以从旋运 直运 ,也可以从直运 旋运,即杠 和螺母都可以作主件。 5)磨小,使用寿命。 6)制造工复。珠杠和螺母等元件的加工精度 要求高,表面粗糙度也要求高,故制造成本高。 7)不能自。特是于垂直杠,由于自重力的 作用,下降当 切断后,不能立刻停止运, 故常需添加制装置。 20 (3)滚珠丝杠副的典型结构类型 21 单圆弧形与双圆弧形的特点 然, 弧型珠杠幅存在一定的 隙,因 此, 精度稍差,但道加工容易。如所示,左 弧型,可以
7、看到,螺杆和螺母的螺都是半弧 型,然它之的隙比大,因此其 差就 大。右是1/4弧型螺,双弧型珠杠幅 隙相 小, 精度高,但道加工困些 。 22 内循环与外循环方式的特点 珠内循方式的反向器的 可整珠的循 方向,珠循回路短、流性好;而且螺母的径向 尺寸也小(反向器可以做的很小)。但反向器的加 工困,而且装配整也比困。 23 内循环方式 滚珠丝杠内循环方式 滚珠丝杠内循环的反向器 24 外循环方式 n而外循环方式中滚道循环道路长,在高频浮动中达到回珠圆弧槽进出口自动 对接,通道流畅,摩擦小,更适合于高速高灵敏度高刚性的精密进给系统。 滚珠丝杠外循环结构图 25 (4)调整轴向间隙方式 常用的双螺母
8、消除轴向间隙的结构型式有以下三种。 (a)垫片调隙式 通常用螺钉来连接滚珠丝杠两个螺母的凸缘,并在 凸缘间加垫片。调整垫片的厚度使螺母产生轴向位移, 以达到消除间隙和产生预拉紧力的目的。 这种结构的特点是构造简单、可靠性好、刚度高以 及装卸方便。但调整费时,并且在工作中不能随意调整 ,除非更换厚度不同的垫片。 双螺母垫片 调隙式结构 26 (b)螺隙式 其中一个螺母的外端有凸而另一个螺母的外端没有 凸而制有螺,它伸出套筒外,并用两个螺母固 定着。旋 螺母,即可消除隙,并生拉 力,整好后再用另一个螺母把它 。 双螺母螺纹调 隙式结构 27 (c)齿差调隙式 在两个螺母的凸缘上各制有圆柱齿轮,两者
9、齿数相差一个 齿,并装入内齿圈中,内齿圈用螺钉或定位销固定在套筒 上。调整时,先取下两端的内齿圈,当两个滚珠螺母相对 于套筒同方向转动相同齿数时,一个滚珠螺母对另一个滚 珠螺母产生相对角位移,从而使滚珠螺母对于滚珠丝杠的 螺旋滚道相对移动,达到消除间隙并施加预紧力的目的。 双螺母齿差 调隙式结构 28 除了上述三种双螺母加 力的方式外,有螺母 程自 及螺母球盈 方式等方式。 29 (5)滚珠丝杆副支承方式 杠的承合及承座的接性不足将重影响珠杠 副的 精度和度,了提高向度,常用止推承主的 承合来支承杠,当向荷小,也可用向心推力球承 来支承杠。 推推式:在支承座内安装向心推力承,外安装止推承 30
10、 双推双推式:度最好,但容易造成两端支承的 力不称 31 双推支式:左端安装双止推承,右端只安装双向心 承,向度不高。 32 双推自由式:一端安装双止推承,另一端自由状, 向度和承能力低,适于 ,低速的垂直安装。 33 34 轴承的类型与选择 准 承: 35 (6)滚珠丝杠副的选择方法 (1)构型式的: 根据防防条件及 整隙和 的要求来 。 例如:当允有隙(如垂直运),可 具有 弧形螺 道的螺母珠杠副; 当必有 或在使用程中因磨而需要定期整 ,采用双螺母螺 或差 式构; 当具有良好的防条件,且只需要在装配 整隙 及 力,可采用构 的双螺母片整 式构; 36 滚珠丝杠副的选择方法 (2)构尺寸的
11、 公称直径d0:向最大荷 基本程l0: 要求 螺 度ls:在足l0的条件下尽可能短 螺距t: 精度、 速度 37 珠杠副的精度 珠杠副的精度等 1、2、3、4、5、7 、10精度,代号分 1、2、3、4、5、7、 10。其中1 最高,依次逐降低。 38 第三节 谐波齿轮减速器 波 是建立在性形理基上的一种新 型,是由行星 演而来的。 39 第三节 谐波齿轮减速器 波 是建立在性形理基上的一种新 型,是由行星 演而来的。 一、工作原理 刚轮1是刚性的内齿轮。 柔轮2是薄壳形元件,具有 弹性的外齿轮。 谐波发生器3是凸轮(通常 为椭圆形)及薄壁轴承组成,随 着凸轮转动,薄壁轴承的外环作 椭圆形变形
12、运动(弹性范围内) 。 40 第三节 谐波齿轮减速器 一、工作原理 波形生器主件,或柔从件。 有内圈,柔有外圈,其形开或三角形, 周相同而数不同,的数Zg比柔的数Zr多 几。柔是薄筒形,由于波形生器的径比柔 内径略大,故装配在一起就将柔撑成形。 41 第三节 谐波齿轮减速器 一、工作原理及构 工程上常用的波形生器有两个触的即双波 生器,也有三个触的。具有双波生器的波减速器 ,其和柔的数之差ZgZr2。其 的两端柔与的牙相合,在短方向的牙完 全分离。当波形生器逆 一圈,两相位移 两个矩。当 固定,柔的回方向与波形 生器的回方向相反。 42 第三节 谐波齿轮减速器 一、工作原理及构 43 第三节
13、谐波齿轮减速器 二、波 的特点 波 与普通副相比有以下特点。 (1)构,体小,重量,效率高。 (2)比范大。 (3)同合的数多,运精度高,承能力大。 (4)运平,无冲,噪声小。 (5) 隙可以整 (6)可密空 运及力 (7)可高增速运 (8)方便差速运 44 第三节 谐波齿轮减速器 三、 度 消除传动间 隙的措施 45 第三节 谐波齿轮减速器 谐波齿轮行星轮系 波发生器转臂(H) 柔轮行星轮 刚轮太阳轮 1. 固定 波发生器输入,柔轮输出;柔轮输入,波发生器输 出 2.柔固定 波发生器输入,刚轮输出;刚轮输入,波发生器输 出 3.波生器固定 柔轮输入,刚轮输出;刚轮输入,柔轮输出 四、波 速比
14、及柔直径的算 46 例:如19所示,已知双波 波 减速器中,柔 数ZR=200, 数ZG=202 ,波生器速nH=1500rmin。 求:(1) 固定柔的速nR? (2)柔固定 的速nG? (2008) 47 第三节 谐波齿轮减速器 五、波 减速器的用 XBD 100-125-250-表示柔轮小径为100mm,传动比为125,输出 转矩为250Nm,精度等级为普通级,卧式双轴伸出型谐波减速器 。 48 第四节 轴系 系由、 、承以及上的 件等 成,分一般工作和主。 于主的要求包括: (1)回精度含向精度 (2)静度 (3)特性 (4)特性 主要介绍支承型式 49 第四节 轴系 一、 摩擦支撑系
15、 圆柱滚子轴承推力球轴承 角接触球轴承圆锥滚子轴承 调心球轴承 深沟球轴承 50 第四节 轴系 二、滑摩擦支撑系 1.液体动压轴承 液体动压支承工作原理: 若两平面之间的油液成楔形,两者相对运动时将产生压力,从而可以 承载 51 第四节 轴系 1的启 段 静止, 于承孔的最下方、最定位置,自然形成一弯曲的楔 形,开始 并速很低,完全是金属直接接触,承 的摩擦 力方向与 表面周速度方向相反,迫使 向右 而偏移。 3液体动力润滑运转阶段 当转速n增加到一定值时,轴颈带入足够油量把两摩擦表面分开,形 成承载油膜,这时,油层内的压力已能支承外载荷,达到平衡的轴颈开 始按液体摩擦状态工作,即进入稳定运转
16、阶段。 当转速继续升高,油 膜承载能力进一步提高时,轴颈又抬起,当转速n趋向无穷大时;时 两轴心重合,轴颈轴心轨迹为半圆形。 2不稳定运转阶段 随着转速的提高,带人楔形中的油量也逐渐增加,油膜承载面积加大 ,因而摩擦阻力逐渐减少,于是轴颈又向左下方移动。 52 第四节 轴系 1.液体动压轴承 球头浮动式 根据形成油楔的 结构不同,液体 动压支承可分为 : 球头浮动式 薄壁弹性变形式 加工形成式 53 1.液体动压轴承 薄壁弹性变形式 54 第四节 轴系 二、滑摩擦支撑系 2.气体动压支承 气体动压支承技术是利用空气作 润滑剂的一种轴承。它通过空气 的弹性起支承作用,可避免固体 面之间的直接接触
17、。其原理和液 体动压支承基本相同,在轴颈和 轴瓦之间形成气楔。 55 第四节 轴系 二、滑摩擦支撑系 3.液体静压支承 液体静压轴承是依靠外界供给压 力以产生压力油膜 ,支承主轴使 其承载。 液体静压支承 特点:精度高、刚度大、抗震性 好、摩擦力矩小。 用于中低速重载高精度机械设备 。 56 第四节 轴系 二、滑摩擦支撑系 4.气体静压支承 气模压力有外部气源提供。外部的压缩空气由气源经节流器 ,进入轴承间隙,然后连续排入大气。它是通过负载使轴承 产生气动补偿力来获得承载能力和刚度 57 第四节 轴系 二、滑摩擦支撑系 4.气体静压支承 气膜压力有外部气源提供。外部的压缩空气由气源经节 流器,
18、进入轴承间隙,然后连续排入大气。它是通过负载使 轴承产生气动补偿力来获得承载能力和刚度 58 第五节 导轨及支承件 一、 副用于引运部件的走向,保行件的正 确运迹,并通摩擦和阻尼影响行件的运特性 ,如定位精度和低速均匀性。副包括运 和支 承两部分。 副的性能要求是:向精度、接触度、精 度保持性以及低速运定性。 导轨副组成 1-支承件 2-运动件 59 第五节 导轨及支承件 1.分 按运 的迹分: (1) 直线运动导轨 (2)旋转运动导轨 按 面的摩擦性分: (1)滑动导轨 (2)滚动导轨 (3)液体静压导轨 (4)气浮导轨 (5)磁浮轨道 按 副构可分: (1)开式导轨 (2) 闭式导轨 60
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