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變速傳動(dòng)在數(shù)控沖床上主要形式是:齒輪傳動(dòng),、同步齒形帶傳動(dòng)和蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu),。同步齒形帶傳動(dòng)參見(jiàn)主軸傳動(dòng)部分,。蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)可參見(jiàn)后面回轉(zhuǎn)工作臺(tái)部分。
齒輪傳動(dòng)是應(yīng)用廣泛的一種機(jī)械傳動(dòng),。在數(shù)控沖床伺服系統(tǒng)中采用齒輪傳動(dòng)的目的:一是將高轉(zhuǎn)速低扭矩的伺服電動(dòng)機(jī)(如步進(jìn)電動(dòng)機(jī),、直流或交流伺服電動(dòng)機(jī)等)的輸出,改變?yōu)榈娃D(zhuǎn)速大轉(zhuǎn)矩的執(zhí)行件的輸出,;另一是使?jié)L珠絲杠和工作臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量在系統(tǒng)中占有較小的比率,。此外,,對(duì)開(kāi)環(huán)系統(tǒng)還可以保證所要求的運(yùn)動(dòng)精度。
1.速比的確定
(1)開(kāi)環(huán)系統(tǒng)中的速比的確定在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)中,,步進(jìn)電動(dòng)機(jī)至滾珠絲杠間設(shè)有齒輪傳動(dòng)裝置,,其速比決定于系統(tǒng)的脈沖當(dāng)量(即伺服系統(tǒng)接收一個(gè)指令脈沖,驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)的距離),、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步距角及滾珠絲杠導(dǎo)程因?yàn)殚_(kāi)環(huán)系統(tǒng)執(zhí)行件的運(yùn)動(dòng)位移決定于脈沖數(shù)目,,故算出的速比不能隨意更改。
(2)閉環(huán)系統(tǒng)速比的確定對(duì)于閉環(huán)系統(tǒng),,執(zhí)行件的位置決定于反饋檢測(cè)裝置,,與運(yùn)動(dòng)速度無(wú)直接關(guān)系,其速比主要是由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的額定速度或轉(zhuǎn)矩與機(jī)床要求的進(jìn)給速度或負(fù)載轉(zhuǎn)矩決定的,,所以可對(duì)它進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整.一般在閉環(huán)系統(tǒng)中,,采用的是交,、直流伺服電動(dòng)機(jī),,傳動(dòng)比常為u=1。由電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)或通過(guò)齒形帶驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠螺母副,。
2.嚙合級(jí)數(shù)及各級(jí)速比的確定在驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)至滾珠絲杠的總傳動(dòng)比已定的情況下,,通常是按最小慣量的要求來(lái)選擇齒輪級(jí)數(shù)和各級(jí)傳動(dòng)比,使其具有良好的動(dòng)態(tài)特性,。
根據(jù)總的傳動(dòng)比,,齒輪的變速級(jí)數(shù)可取一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)等形式,。最常用的是一級(jí)和二級(jí)的變速級(jí)數(shù),,即可滿足進(jìn)給系統(tǒng)的要求。
3.齒輪傳動(dòng)間隙的調(diào)整常用的調(diào)整齒側(cè)間隙的方法有以下幾種,。
(1)圓柱齒輪傳動(dòng)
1)偏心套調(diào)整法如圖7-31所示,,將相互嚙合的一對(duì)齒輪中的一個(gè)齒輪裝在電動(dòng)機(jī)輸出軸上,并將電動(dòng)機(jī)1安裝在偏心套2(或偏心軸)上,,通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)偏心套的轉(zhuǎn)角,,就可調(diào)節(jié)兩嚙合齒輪的中心距,從而消除圓柱齒輪正,、反轉(zhuǎn)時(shí)的齒側(cè)間隙,。特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但其側(cè)隙不能自動(dòng)補(bǔ)償,。
2)軸向墊片調(diào)整法如圖7-32所示,,齒輪1和齒輪2相嚙合,其分度圓齒厚沿軸線方向略有錐度,,這樣就可以用墊片3使齒輪2沿軸向移動(dòng),,從而消除兩齒輪的齒側(cè)間隙,。裝配時(shí)墊片3的軸向厚度應(yīng)使得齒輪1和2之間齒側(cè)間隙小,運(yùn)轉(zhuǎn)又靈活,。特點(diǎn)同上,。
3)雙片齒輪錯(cuò)齒調(diào)整法這種消除齒側(cè)間隙的方法是將其中一個(gè)做成寬齒輪,另一個(gè)用兩片薄齒輪組成,。采用措施使一個(gè)薄齒輪的左齒側(cè)和另一個(gè)薄齒輪的右齒側(cè)分別緊貼在寬齒輪齒槽的左,、右兩側(cè),以消除齒側(cè)間隙,,反向時(shí)不會(huì)出現(xiàn)死區(qū),。
(2)斜齒輪傳動(dòng)斜齒輪傳動(dòng)齒側(cè)間隙的消除方法基本上與上述錯(cuò)齒調(diào)整法相同,也是用兩個(gè)薄片齒輪和一個(gè)寬齒輪嚙合,,只是在兩個(gè)薄齒輪的中間隔開(kāi)了一小段距離,,這樣它的螺旋線便錯(cuò)開(kāi)了。
(3)錐齒輪傳動(dòng)錐齒輪同圓柱齒輪一樣,,可用上述類(lèi)似的方法來(lái)消除齒惻間隙,,通常采用的調(diào)整方法是下面二種:軸向壓簧調(diào)整法和周向彈簧調(diào)整法。
(4)齒輪齒條傳動(dòng)在大型數(shù)控沖床中,,工作臺(tái)的行程很大,。因此,它的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)不宜采用滾珠絲杠剮來(lái)實(shí)現(xiàn),,而常采用齒輪齒條傳動(dòng),。
(5)蝸桿蝸輪傳動(dòng)在數(shù)控沖床的工作臺(tái)中,常用蝸桿蝸輪副大減速比的傳動(dòng),。為提高傳動(dòng)精度,,采用了雙導(dǎo)程蝸桿來(lái)消除或調(diào)整傳動(dòng)副的間隙。雙導(dǎo)程蝸桿是一具有微量差左右側(cè)不等螺距的蝸桿(同一側(cè)仍是相等的),,使得蝸桿的齒厚從原始計(jì)算剖面向一端線性地增厚,,而相反的一端齒厚線性地減薄,因而可用軸向移動(dòng)蝸桿的方法來(lái)消除或調(diào)整傳動(dòng)副的間隙,。
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