自動(dòng)送鎖螺絲機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

自動(dòng)送鎖螺絲機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),自動(dòng)送鎖螺絲機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),自動(dòng),螺絲,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 分 類(lèi) 號(hào) 密 級(jí) 設(shè)計(jì) 自動(dòng)送鎖螺絲機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 所在學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)老師 2012 年 02 月 20 日 誠(chéng) 信 承 諾 我謹(jǐn)在此承諾：本人所寫(xiě)的《自動(dòng)送鎖螺絲機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》均系本人獨(dú)立完成，沒(méi)有抄襲行為，凡涉及其他作者的觀(guān)點(diǎn)和材料，均作了注釋?zhuān)粲胁粚?shí)，后果由本人承擔(dān)。 承諾人（簽名）： 年 月 日 摘 要 本文簡(jiǎn)要介紹了自動(dòng)送鎖螺絲機(jī)的概念，自動(dòng)送鎖螺絲機(jī)的組成和分類(lèi)，氣動(dòng)技術(shù)的特點(diǎn)，及國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r。 本文對(duì)自動(dòng)送鎖螺絲機(jī)絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行總體方案設(shè)計(jì)，確定了絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)。同時(shí)，設(shè)計(jì)計(jì)算了升降液壓缸的參數(shù)，設(shè)計(jì)了升降液壓缸結(jié)構(gòu)。 本文系統(tǒng)地研究了自動(dòng)送鎖螺絲機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)，對(duì)氣壓夾緊系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行了分析,繪制了原理圖,對(duì)圖的參數(shù)進(jìn)行了了解，大大提高了對(duì)此種機(jī)械的認(rèn)識(shí)深度。 關(guān)鍵詞：絲杠；氣缸；氣動(dòng)；螺絲輸送 III Abstract This thesis gives a brief introduction of the conception of automatic locking screw machine, The components and classification of automatic locking screw machine, the characteristics of air pressure drive, and the domestic and foreign status of the development. This thesis designs the overall scheme of lead-screw driving system, decides the technique parameter of lead-screw driving system. Meanwhile, it designs the technique parameter of lift hydraulic cylinder and the structure of lift hydraulic cylinder. This thesis focus on the analyzing of the transmission system of automatic locking screw machine, analyses the working principle of air pressure clamping system, draws a schematic and studies it, which helps a lot to make a improvement in charting, greatly improves the depth of understanding of the machinery. Key Words: lead-screw, cylinder, air pressure drive, screw transmission 目 錄 摘 要 I Abstract II 目 錄 III 第1章 緒論 1 1.1 自動(dòng)送鎖螺絲機(jī)的定義 1 1.2 自動(dòng)送鎖螺絲機(jī)的組成 1 1.3 自動(dòng)送鎖螺絲機(jī)送鎖步驟 1 1. 4 自動(dòng)送鎖螺絲機(jī)的優(yōu)點(diǎn) 1 1.5 螺絲機(jī)選用小竅門(mén) 2 第2章 方案選擇 3 2.1總體的方案選擇 3 2.2、機(jī)架的方案選擇 5 第3章 總體設(shè)計(jì) 5 3.1 總體機(jī)構(gòu) 5 3.2 螺釘自動(dòng)分離及輸送裝置 6 3.3 萬(wàn)向節(jié)部分裝配體 6 3.3.1、電動(dòng)改錐 8 3.3.3、萬(wàn)向聯(lián)軸器 8 3.4、自動(dòng)供螺絲機(jī) 12 3.5、治具裝配體設(shè)計(jì) 13 3.6 滑動(dòng)軸承 14 第4章 進(jìn)XY向給伺服系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 18 4.1.絲杠傳送系統(tǒng)分析 19 4.2傳動(dòng)系統(tǒng)計(jì)算 19 4.3、伺服電動(dòng)機(jī)選擇 21 4.4絲杠轉(zhuǎn)速 27 4.5絲杠型號(hào)的選擇 27 第5章 升降氣缸的設(shè)計(jì)與校核 34 5.1螺絲導(dǎo)套部結(jié)構(gòu) 34 5.1.1導(dǎo)套的形狀和分類(lèi) 34 5.1.2設(shè)計(jì)時(shí)注意的問(wèn)題 34 5.2升降缸的尺寸設(shè)計(jì)與校核和選擇 34 5.2.1 氣缸的分類(lèi) 34 5.2.2升降氣缸的尺寸設(shè)計(jì)與校核 36 總結(jié) 42 參考文獻(xiàn) 43 致 謝 44 第1章 緒論 1.1 自動(dòng)送鎖螺絲機(jī)的定義 自動(dòng)鎖螺絲機(jī)也叫自動(dòng)送鎖螺絲機(jī)、自動(dòng)擰螺絲機(jī)、自動(dòng)螺絲機(jī)、自動(dòng)打螺絲機(jī)、自動(dòng)螺絲緊固系統(tǒng)等。螺絲輸送、鎖緊一氣呵成，再也不用手取螺絲了。大大提高了生產(chǎn)效率，節(jié)省人工，你想打多快就有 多快。每打完一顆螺絲，機(jī)器會(huì)自動(dòng)輸送到批嘴，省去了用手拿螺絲。只要直接對(duì)準(zhǔn)螺絲孔位就可以了，輕輕一按螺絲就鎖好了，方便快捷。想打多快就有多快。大 大提高了工作效率，節(jié)省勞力資源。該機(jī)外形美觀(guān)，設(shè)計(jì)新穎，小巧輕便，放在臺(tái)上臺(tái)下都可以。主要適用于電子、塑膠、玩具、電器等行業(yè)的裝配工序中。提高工作效率及產(chǎn)能、改善員工作業(yè)強(qiáng)度的最佳選擇——自動(dòng)送鎖螺絲機(jī)。 自動(dòng)送鎖螺絲機(jī)應(yīng)用特點(diǎn)： 分為手握式及多軸式結(jié)構(gòu)，是由系統(tǒng)自動(dòng)完成螺絲的送料，氣動(dòng)或電動(dòng)螺絲刀完成螺絲的擰緊到位，應(yīng)用廣泛，具有以下應(yīng)用特點(diǎn): 　1.高效批量2. 高可靠性及穩(wěn)定性；3. 智能化----連續(xù)送料,定扭矩,可選擇提供記數(shù)功能,防漏打功能.螺絲滑牙及浮鎖檢測(cè)。 1.2 自動(dòng)送鎖螺絲機(jī)的組成 自動(dòng)鎖螺絲機(jī)主要有兩部分組成：自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)和自動(dòng)鎖付機(jī)構(gòu)（及自動(dòng)送料機(jī)和自動(dòng)鎖螺絲刀）。 1.3 自動(dòng)送鎖螺絲機(jī)送鎖步驟 步驟一、人工將螺絲倒入送料機(jī)構(gòu)的倉(cāng)槽內(nèi)；步驟二、由送料機(jī)構(gòu)將螺絲排序并通過(guò)分配器分配螺絲，管道將螺絲送到電動(dòng)或氣動(dòng)起子；步驟三、由電動(dòng)或氣動(dòng)起子將螺絲鎖入產(chǎn)品中的鎖付系統(tǒng)。 1. 4 自動(dòng)送鎖螺絲機(jī)的優(yōu)點(diǎn) 1、手持式自動(dòng)送鎖螺絲機(jī) 相對(duì)于一手拿螺絲、一手拿電批或氣批的鎖螺絲動(dòng)作，自動(dòng)送鎖螺絲機(jī)可以解放一只手出來(lái)，只需一 只手提起起子對(duì)準(zhǔn)螺絲孔位鎖螺絲即可。當(dāng)鎖完一顆螺絲后也只需提起起子對(duì)準(zhǔn)下一個(gè)螺絲孔位鎖螺絲，機(jī)器會(huì)自動(dòng)在提起起子的瞬間將一個(gè)螺絲輸送到起子下，等 待鎖下一粒螺絲，如此重復(fù)。1、手持式自動(dòng)鎖螺絲機(jī)，螺絲輸送、鎖付一氣呵成，再也不用手取螺絲了。打螺絲速度40-60PCS/MIN，大大提高了生產(chǎn)效率，節(jié)省人工，你能打多快就有多快！2、每打完一顆螺絲，送料機(jī)構(gòu)會(huì)自動(dòng)將螺絲送到批嘴，省去了用手抓取螺絲、移動(dòng)、對(duì)準(zhǔn)的動(dòng)作。3、只要直接對(duì)準(zhǔn)螺絲孔位，輕輕一按螺絲就鎖好了，無(wú)重復(fù)給料現(xiàn)象，鎖一粒來(lái)一粒，方便快捷。 4、可配用貴司原來(lái)的電批和風(fēng)批，不需另行購(gòu)置新的電批、風(fēng)批，扭力調(diào)節(jié)與貴司原來(lái)的調(diào)節(jié)方式一樣，節(jié)約購(gòu)買(mǎi)成本！5、電批套相當(dāng)輕便，不用擔(dān)心因頭部太重而增加工人的疲勞度! 6、可單機(jī)操作，也可配置成流水線(xiàn).上下料形式.迅速提升螺絲鎖定質(zhì)量，大幅度提高生產(chǎn)效率。7、手持式鎖螺絲機(jī)用于電子行業(yè)自動(dòng)組裝線(xiàn)，例如手機(jī)、硬盤(pán)、鍵盤(pán)電腦 DVD家電風(fēng)扇電子、塑膠、玩具、電器、通訊設(shè)備電器玩具電子加工廠(chǎng)組裝。 2、 全自動(dòng)送鎖螺絲機(jī) 在手持式自動(dòng)送鎖螺絲機(jī)自動(dòng)送料基礎(chǔ)上又添加了機(jī)械臂或流水線(xiàn)、工作臺(tái)、自動(dòng)控制定位等功能，是送鎖螺絲機(jī)的TOP產(chǎn)品?？筛鶕?jù)客戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)要求實(shí)行無(wú)人監(jiān)控，既節(jié)約人工成本又提高了生產(chǎn)組裝效率。1.可以設(shè)計(jì)為橫向,斜向及多方向同時(shí)送鎖機(jī)構(gòu),滿(mǎn)足多種生產(chǎn)需求； 2.智能化----連續(xù)送料,定扭矩,可選擇提供記數(shù)功能,防漏打功能.螺絲滑牙及浮鎖檢測(cè)； 3.兩工位自動(dòng)連接，可采用自動(dòng)流水線(xiàn)設(shè)計(jì)，無(wú)需手工轉(zhuǎn)移工件，工件自動(dòng)到位，自動(dòng)擰緊螺絲， 自動(dòng)進(jìn)入下一道工序； 4. 可以根據(jù)客戶(hù)產(chǎn)品特性,設(shè)計(jì)專(zhuān)用機(jī)型。生產(chǎn)鎖螺絲機(jī)廠(chǎng)家可根據(jù)客戶(hù)要求及螺絲具體規(guī)格尺寸來(lái)定制！適用范圍：電子電器、塑膠、玩具、開(kāi)關(guān)插座、五金、通訊設(shè)備、儀器儀表及電腦周邊產(chǎn)品等行業(yè)。 1.5 螺絲機(jī)選用小竅門(mén) 市面上的螺絲機(jī)可謂是五花八門(mén)，但大部份都是仿造品。令到我們的客戶(hù)無(wú)法判斷怎么選用一臺(tái)好的自動(dòng)鎖螺絲機(jī)。其實(shí)，只需4步即可： 第一步、檢查是否可以篩選：實(shí)際生產(chǎn)中可能存在有飛邊、扁頭、大頭等異形螺絲的情形，抓一把含有各種異形的不符合規(guī)格的螺絲，放在料斗里面。如果螺絲機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中能自動(dòng)篩選出異形螺絲，不會(huì)出現(xiàn)卡機(jī)，即滿(mǎn)足了是好螺絲機(jī)的條件之一。 第二步、檢查是否可以補(bǔ)料：當(dāng)我們進(jìn)行了第一步，螺絲機(jī)自動(dòng)篩選到一粒異形螺絲后，必定會(huì)有一個(gè)空檔；如果系統(tǒng)能及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)給的話(huà)，就不會(huì)存在空檔的了。這是好螺絲機(jī)的條件之二。 第三步、檢查是否會(huì)浮牙：有廠(chǎng)家為了使異形螺絲順利通過(guò)，將所有通道變大，這樣會(huì)造成電批嘴不易對(duì)準(zhǔn)螺絲十字槽，造成鎖螺絲浮牙，增加不良品。 第四步、檢查是否重復(fù)給料：有時(shí)前一粒并未鎖緊，輕輕觸碰到信號(hào)就會(huì)有另一粒螺絲輸送，即來(lái)雙粒螺絲。 所以選用自動(dòng)鎖螺絲機(jī)，只要按照這4步即可了，自動(dòng)篩選、自動(dòng)補(bǔ)料、是否浮牙、是否重復(fù)給料。如果這4步都完全通過(guò)，那么這就是一臺(tái)比較完美的螺絲機(jī)了。 第2章 方案選擇 2.1總體的方案選擇 自動(dòng)送鎖螺絲機(jī)在進(jìn)行擰螺絲前需要將螺栓分離開(kāi)來(lái)并輸送到指定位置，因此要先設(shè)計(jì)分料機(jī)構(gòu)和下料機(jī)構(gòu)。根據(jù)工藝要求，需要電動(dòng)螺絲刀上下移動(dòng)調(diào)節(jié)距離，以方便更換工件和調(diào)節(jié)不同工件間的誤差，因此需要一個(gè)氣缸來(lái)控制電動(dòng)螺絲刀的上下移動(dòng)。為了提高生產(chǎn)效率，需要夾具來(lái)給工件定位。為了降低返修率可以在螺栓傳動(dòng)管間加傳感器來(lái)檢查三個(gè)管是否都有螺栓通過(guò)，如果有則可以進(jìn)行下一步工作，如果沒(méi)有就需要將信號(hào)傳送給PLC，PLC通過(guò)分析計(jì)算給分料機(jī)構(gòu)和下料機(jī)構(gòu)的氣缸下達(dá)命令重新輸送螺栓。因此為了實(shí)現(xiàn)三頭全自動(dòng)鎖螺絲機(jī)的自動(dòng)功能，就必須PLC、電控箱、控制器和控制面板。而這些所有的機(jī)構(gòu)都安裝在機(jī)架之上。 三頭全自動(dòng)鎖螺絲機(jī)的整體方案為： 方案一：氣壓傳動(dòng) 氣壓傳動(dòng)以空氣壓縮機(jī)為動(dòng)力源，以壓縮空氣為工作介質(zhì)，進(jìn)行能量和信號(hào)傳遞，是實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)與控制的重要手段之一。選用氣壓傳動(dòng)進(jìn)行螺栓分離并用氣壓把螺栓壓到指定位置，氣壓傳動(dòng)工作介質(zhì)是取之不盡的空氣流動(dòng)損失小可集中供氣，且氣動(dòng)裝置簡(jiǎn)單輕便，安裝維護(hù)簡(jiǎn)單，壓力等級(jí)低使用安全；氣動(dòng)元件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單制造容易，適合標(biāo)準(zhǔn)化，系列化，通用化，氣動(dòng)元件可靠性高，使用壽命長(zhǎng)有效動(dòng)作最大可達(dá)到一億次可以很好的滿(mǎn)足螺絲機(jī)上下移動(dòng)的使用要求；氣動(dòng)執(zhí)行元件響應(yīng)速度高，、動(dòng)作較快，對(duì)沖擊負(fù)載和過(guò)負(fù)載有較強(qiáng)的適應(yīng)能力；同時(shí)氣動(dòng)裝置具有防火，防爆，耐潮的能力，能適應(yīng)高溫，強(qiáng)電磁干擾，粉塵的等惡劣工作環(huán)境。且電動(dòng)螺絲刀上下移動(dòng)所需力不是很大，氣動(dòng)執(zhí)行元件的輸出力能滿(mǎn)足工作要求。 方案二：液壓裝置 使用液壓系統(tǒng)進(jìn)行傳動(dòng)定位，與機(jī)械傳動(dòng)，電氣傳動(dòng)相比液壓傳動(dòng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：液壓傳動(dòng)的各種元件可根據(jù)需要方便，靈活的來(lái)布置：重量輕，體積小，運(yùn)動(dòng)慣性小，反應(yīng)速度快；操作控制方便，可實(shí)現(xiàn)大范圍的無(wú)級(jí)調(diào)速；可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)；容易實(shí)現(xiàn)機(jī)器的自動(dòng)化，當(dāng)采用電液聯(lián)合控制后，不僅可實(shí)現(xiàn)高程度的自動(dòng)控制過(guò)程，而且可以實(shí)現(xiàn)遙控。由于流體流動(dòng)的損失和泄露較大，傳動(dòng)效率較低，而此三頭全自動(dòng)鎖螺絲機(jī)要求其效率高的進(jìn)行上下移動(dòng)，此為不選擇液壓系統(tǒng)的原因之一；同時(shí)從經(jīng)濟(jì)型方面考慮液壓元件的制造精度要求較高因而價(jià)格較貴，液壓傳動(dòng)出故障時(shí)不易找出原因和維修要求有較高的技術(shù)水平。故綜合以上性能，經(jīng)濟(jì)，安全各方面考慮不選用液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。 綜合比較以上兩種傳動(dòng)方案，在滿(mǎn)足工作性能，經(jīng)濟(jì)性，及結(jié)構(gòu)外觀(guān)等要求下綜合考慮選擇氣壓傳動(dòng)方案在低成本結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單即可實(shí)現(xiàn)同一直線(xiàn)上的移動(dòng)功能要求，同時(shí)選擇PLC實(shí)現(xiàn)中間動(dòng)作調(diào)整。 將分料機(jī)構(gòu)、下料機(jī)構(gòu)、PLC、控制面板和電動(dòng)螺絲刀放在機(jī)架之上，把電控箱和控制裝置放在機(jī)架內(nèi)部，將整體機(jī)器立起來(lái)放，這樣既節(jié)省了空間又使得整個(gè)機(jī)器顯得緊湊、美觀(guān)。PLC使各個(gè)機(jī)構(gòu)之間協(xié)調(diào)動(dòng)作。其機(jī)構(gòu)方框圖如圖2-1所示 機(jī) 架 電控箱 控制裝置 下料機(jī)構(gòu) 分料機(jī)構(gòu) 夾 具 汽 缸 電動(dòng)螺絲刀 圖2-1 結(jié)構(gòu)圖 2.2、機(jī)架的方案選擇 機(jī)架是用來(lái)支撐和連接各個(gè)零部件的，因此他需要具有較高的強(qiáng)度和較大的承載能力。機(jī)架可以采用鑄造和焊接等形式來(lái)制造。鑄造機(jī)架可以得到很高的承載能力，制造出很復(fù)雜的形狀，而且可以吸收震動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，但是鑄造也有本身質(zhì)量大，不可修改等缺點(diǎn)。焊接機(jī)架具有自身質(zhì)量小，制造方便，制作周期短，成本低，修改簡(jiǎn)單，承載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但其吸震能力較差?？紤]到三頭全自動(dòng)鎖螺絲機(jī)的工作狀況平穩(wěn)，不需要機(jī)架有很強(qiáng)的吸震能力，且本身的質(zhì)量不大，又考慮到易于修改和制作成本等因素，本設(shè)計(jì)采用焊接機(jī)架。機(jī)架的組成方框圖如圖2-2所示。 成品鋼材 螺栓、鉚接、焊接等連接 機(jī)架 圖2-2 機(jī)架制作方框圖 第3章 總體設(shè)計(jì) 3.1 總體機(jī)構(gòu) 自動(dòng)鎖螺絲機(jī)的總體圖如上圖2-1，由控制面版和控制器來(lái)控制電動(dòng)改錐的轉(zhuǎn)速，頂端的氣缸控制螺絲刀的升降，后面的機(jī)架上面的兩個(gè)機(jī)構(gòu)是螺釘自動(dòng)分離及輸送裝置。 動(dòng)作原理：頂端氣缸固定在上滑動(dòng)架上，上滑動(dòng)架通過(guò)滑塊和導(dǎo)向柱連接，導(dǎo)向柱固定在主支架上，在上滑動(dòng)架和下滑動(dòng)架之間有一根限位桿。當(dāng)氣缸桿伸出時(shí)，帶動(dòng)上滑動(dòng)架和下滑動(dòng)架向下移動(dòng)，當(dāng)下滑臺(tái)架撞到下?lián)鯄K時(shí)停止向下移動(dòng)，而上滑臺(tái)架繼續(xù)向下移動(dòng)，當(dāng)上滑動(dòng)塊撞到上擋塊時(shí)，電動(dòng)改錐開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，螺釘擰進(jìn)工件。螺釘擰進(jìn)工件的這段距離由萬(wàn)向節(jié)部分的螺釘提供。然后，在plc的控制下，氣缸桿縮回去，上滑臺(tái)架升上去，當(dāng)限位桿的下螺母碰到下滑臺(tái)架時(shí)，上滑臺(tái)架和下滑臺(tái)架同時(shí)升起，擰螺絲的動(dòng)作完成。這就是三頭全自動(dòng)鎖螺絲機(jī)的機(jī)械動(dòng)作原理。 3.2 螺釘自動(dòng)分離及輸送裝置 螺釘自動(dòng)分離及輸送裝置是一種應(yīng)用在手機(jī)及各類(lèi)數(shù)碼產(chǎn)品的自動(dòng)組裝線(xiàn)上，可自動(dòng)完成螺釘分離和輸送的裝置。 在手機(jī)及各類(lèi)數(shù)碼產(chǎn)品的自動(dòng)組裝線(xiàn)上，通常要通過(guò)手工擰緊細(xì)小螺釘?shù)姆椒?，?shí)現(xiàn)產(chǎn)品的組裝。因螺釘直徑一般在2mm以?xún)?nèi)，過(guò)于細(xì)小，人工分離和擰緊困難很大，故速度較慢、效率較低。本設(shè)計(jì)提供的自動(dòng)螺釘分離和輸送裝置，可以自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)螺釘分離和輸送，達(dá)到自動(dòng)裝配的目的。 針對(duì)經(jīng)電磁振動(dòng)給料器整理后在螺釘輸送槽中有序排列的分離問(wèn)題，提出一種由螺釘分離板、檔釘板、固定斜槽板及圓柱銷(xiāo)相配合的螺釘自動(dòng)分離裝置。利用氣缸驅(qū)動(dòng)螺釘分離板、擋釘板，利用擋釘板上固定的圓柱銷(xiāo)受固定斜槽板上的起移動(dòng)凸輪作用的斜槽限制，將位于螺釘輸送槽最前端的一只螺釘分離開(kāi)，并僅將一只螺釘推入螺釘分離板側(cè)面的落釘口。經(jīng)傳感器判斷后，控制高壓噴氣口噴出高壓氣流，將螺釘通過(guò)螺釘輸送軟管吹向電動(dòng)旋具。 技術(shù)方案： 散亂的螺釘在電磁振動(dòng)給料器的亞共振狀態(tài)下，被有序、整齊的排列在螺釘輸送槽內(nèi)。同螺釘輸送槽相接觸的螺釘分離板側(cè)面的螺釘分離口寬度能容一只螺釘頭、而擋釘板側(cè)面的螺釘分離口則僅能容一只螺釘桿的直徑。螺釘分離板和擋釘板被氣缸驅(qū)動(dòng)移動(dòng)時(shí)，可僅將一只螺釘由螺釘輸送槽分離出來(lái)，并使螺釘頭掛在擋釘板側(cè)面的螺釘分離口上。當(dāng)螺釘分離板和擋釘板被氣缸驅(qū)動(dòng)繼續(xù)移動(dòng)時(shí)，擋釘板上固定的圓柱銷(xiāo)受固定斜槽板上的起移動(dòng)凸輪作用的斜槽限制，帶動(dòng)擋釘板向左移動(dòng)，最終脫離對(duì)螺釘?shù)目刂疲孤葆斖ㄟ^(guò)落釘口送到螺釘輸送軟管上方。經(jīng)傳感器判斷后，控制高壓噴氣口噴出高壓氣流，將螺釘通過(guò)螺釘輸送軟管吹向電動(dòng)旋具將其旋入工件。 本設(shè)計(jì)是一種應(yīng)用在手機(jī)及各類(lèi)小型數(shù)碼產(chǎn)品的自動(dòng)組裝線(xiàn)上，可自動(dòng)完成螺釘分離和輸送的裝置。本設(shè)計(jì)提供的螺釘分離和輸送裝置解決了通常由手工進(jìn)行微小螺釘拾取和擰緊時(shí)速度慢、效率低的問(wèn)題?？梢宰詣?dòng)地實(shí)現(xiàn)細(xì)小螺釘?shù)墓┙o和輸送，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝配。 3.3 萬(wàn)向節(jié)部分裝配體 萬(wàn)向節(jié)部分裝配體由電改錐連接軸、萬(wàn)向聯(lián)軸器（2個(gè)）、六角軸、連接軸、六角滑動(dòng)軸、聯(lián)軸器連接塊、彈簧、連接桿、螺絲刀頭夾持桿、螺絲頭和電動(dòng)改錐組成。如下圖3-4。 圖3-4、萬(wàn)向節(jié)部分裝配體 工作原理：螺釘經(jīng)螺釘自動(dòng)分離及輸送裝置和氣管進(jìn)入上圖左圖右側(cè)的管口，在氣壓和重力的作用下螺釘掐在下面的螺釘嘴上，當(dāng)傳感器檢測(cè)到三個(gè)噴嘴的螺釘都到位時(shí)給電控箱發(fā)射信號(hào)，由電控箱控制電動(dòng)改錐轉(zhuǎn)動(dòng)，電動(dòng)改錐帶動(dòng)螺絲刀轉(zhuǎn)動(dòng)把螺釘擰在工件上。 3.3.1、電動(dòng)改錐 擰螺釘時(shí)，錐頭的軸向運(yùn)動(dòng)被傳遞給裝在齒輪減速器上的開(kāi)關(guān)，使之接通或斷開(kāi)，該齒輪減速器與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸相嚙合．在此改錐中，開(kāi)關(guān)與承受錐頭推力的離合器之間的距離很小，借以消除開(kāi)關(guān)行程的偏差，而構(gòu)成開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)的各零部件的累積軸向誤差便是可能導(dǎo)致這種偏差的原因。因此，錐頭的運(yùn)動(dòng)可以準(zhǔn)確地傳給開(kāi)關(guān)，電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和停止都非常穩(wěn)定。 推動(dòng)式電動(dòng)改錐，包括：電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)配用的齒輪減速器、用以傳遞和阻斷電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力的離合器、適應(yīng)與螺釘、螺帽及類(lèi)似零件嚙合的傳遞力矩的錐頭；用以接通和斷開(kāi)電動(dòng)機(jī)的開(kāi)關(guān)、包容電動(dòng)改錐全部零件的外殼、當(dāng)有壓力施于錐頭時(shí)，開(kāi)關(guān)拉桿即行運(yùn)動(dòng)，使開(kāi)關(guān)動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)開(kāi)車(chē)。特征如下：齒輪減速器包括若干正齒輪，每個(gè)正齒輪都可以繞中心軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)，但不能在同一軌道運(yùn)動(dòng)；開(kāi)關(guān)置于齒輪減速器的附近；開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)與齒輪減速器相結(jié)合；在錐頭沿軸向運(yùn)動(dòng)時(shí)，開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作，使開(kāi)關(guān)開(kāi)合。 3.3.3、萬(wàn)向聯(lián)軸器 聯(lián)軸器的類(lèi)型：聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸，由于制造及安裝誤差，承載后的變形以及溫度變化的影響等，會(huì)引起兩軸相對(duì)位置的變化，往往不能保證嚴(yán)格的對(duì)中。根據(jù)聯(lián)軸器有無(wú)彈性元件、對(duì)各種相對(duì)位移有無(wú)補(bǔ)償能力，即能否在發(fā)生相對(duì)位移條件下保持聯(lián)接功能以及聯(lián)軸器的用途等，聯(lián)軸器可分為剛性聯(lián)軸器，撓性聯(lián)軸器和安全聯(lián)軸器。剛性聯(lián)軸器只能傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩，不具備其他功能包括凸緣聯(lián)軸器、套筒聯(lián)軸器、夾殼聯(lián)軸器等。撓性聯(lián)軸器無(wú)彈性元件的撓性聯(lián)軸器，不僅能傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩，而且具有不同程度的軸向、徑向、角向補(bǔ)償性能包括齒式聯(lián)軸器、萬(wàn)向聯(lián)軸器、鏈條聯(lián)軸器、滑塊聯(lián)軸器等。 圖3-7 萬(wàn)向聯(lián)軸器有多種結(jié)構(gòu)型式，例如：十字軸式、球籠式、球叉式、凸塊式、球銷(xiāo)式、球鉸式、球鉸柱塞式、三銷(xiāo)式、三叉桿式、三球銷(xiāo)式、鉸桿式等，最常用的為十字軸式，其次為球籠龍，萬(wàn)向聯(lián)軸器的共同特點(diǎn)是角向補(bǔ)償量較大，不同結(jié)構(gòu)型式萬(wàn)向聯(lián)軸器兩軸線(xiàn)夾角不相同，一般5到10度之間。萬(wàn)向聯(lián)軸器利用其機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，使兩軸不在同一軸線(xiàn)，存在軸線(xiàn)夾角的情況下能實(shí)現(xiàn)所聯(lián)接的兩軸連續(xù)回轉(zhuǎn)，并可靠地傳遞轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)。萬(wàn)向聯(lián)軸器最大的特點(diǎn)是具有較大的角向補(bǔ)償能力，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)效率高。在實(shí)際應(yīng)用中根據(jù)所傳遞轉(zhuǎn)矩大小分為重型、中型、輕型和小型。 用來(lái)聯(lián)接不同機(jī)構(gòu)中的兩根軸（主動(dòng)軸和從動(dòng)軸）使之共同旋轉(zhuǎn)以傳遞扭矩的機(jī)械零件。在高速重載的動(dòng)力傳動(dòng)中，有些聯(lián)軸器還有緩沖、減振和提高軸系動(dòng)態(tài)性能的作用。聯(lián)軸器由兩半部分組成，分別與主動(dòng)軸和從動(dòng)軸聯(lián)接。一般動(dòng)力機(jī)大都借助于聯(lián)軸器與工作機(jī)相聯(lián)接。 聯(lián)軸器種類(lèi)繁多，按照被聯(lián)接兩軸的相對(duì)位置和位置的變動(dòng)情況，可以分為：①固定式聯(lián)軸器，主要用于兩軸要求嚴(yán)格對(duì)中并在工作中不發(fā)生相對(duì)位移的地方，結(jié)構(gòu)一般較簡(jiǎn)單，容易制造，且兩軸瞬時(shí)轉(zhuǎn)速相同，主要有凸緣聯(lián)軸器、套筒聯(lián)軸器、夾殼聯(lián)軸器等。②可移式聯(lián)軸器，主要用于兩軸有偏斜或在工作中有相對(duì)位移的地方，根據(jù)補(bǔ)償位移的方法又可分為剛性可移式聯(lián)軸器和彈性可移式聯(lián)軸器。剛性可移式聯(lián)軸器利用聯(lián)軸器工作零件間構(gòu)成的動(dòng)聯(lián)接具有某一方向或幾個(gè)方向的活動(dòng)度來(lái)補(bǔ)償，如牙嵌聯(lián)軸器（允許軸向位移）、十字溝槽聯(lián)軸器（用來(lái)聯(lián)接平行位移或角位移很小的兩根軸）、萬(wàn)向聯(lián)軸器（用于兩軸有較大偏斜角或在工作中有較大角位移的地方）、齒輪聯(lián)軸器（允許綜合位移）、鏈條聯(lián)軸器（允許有徑向位移）等，彈性可移式聯(lián)軸器（簡(jiǎn)稱(chēng)彈性聯(lián)軸器）利用彈性元件的彈性變形來(lái)補(bǔ)償兩軸的偏斜和位移，同時(shí)彈性元件也具有緩沖和減振性能，如蛇形彈簧聯(lián)軸器、徑向多層板簧聯(lián)軸器、彈性圈栓銷(xiāo)聯(lián)軸器、尼龍栓銷(xiāo)聯(lián)軸器、橡膠套筒聯(lián)軸器等。聯(lián)軸器有些已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。選擇時(shí)先應(yīng)根據(jù)工作要求選定合適的類(lèi)型，然后按照軸的直徑計(jì)算扭矩和轉(zhuǎn)速，再?gòu)挠嘘P(guān)手冊(cè)中查出適用的型號(hào)，最后對(duì)某些關(guān)鍵零件作必要的驗(yàn)算。萬(wàn)向聯(lián)軸器用來(lái)把兩軸聯(lián)接在一起，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)兩軸不能分離，只有機(jī)器停車(chē)并將聯(lián)接拆開(kāi)后，兩軸才能分離。 聯(lián)軸器的選擇：聯(lián)軸器的選擇主要考慮所需傳遞軸轉(zhuǎn)速的高低、載荷的大小、被聯(lián)接兩部件的安裝精度等、回轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性、價(jià)格等，參考各類(lèi)聯(lián)軸器的特性，選擇一種合用的聯(lián)軸器類(lèi)型。 具體選擇時(shí)可考慮以下幾點(diǎn)： 1、由于制造、安裝、受載變形和溫度變化等原因，當(dāng)安裝調(diào)整后，難以保持兩軸嚴(yán)格精確對(duì)中。存在一定程度的x、Y方向位移和偏斜角CI。當(dāng)徑向位移較大時(shí)，可選滑塊聯(lián)軸器，角位移較大或相交兩軸的聯(lián)接可選用萬(wàn)向聯(lián)軸器等。當(dāng)工作過(guò)程中兩軸產(chǎn)生較大的附加相對(duì)位移時(shí)，應(yīng)選用撓性聯(lián)軸器。 2、聯(lián)軸器的工作轉(zhuǎn)速高低和引起的離心力大小。對(duì)于高速傳動(dòng)軸，應(yīng)選用平衡精度高的聯(lián)軸器，例如膜片聯(lián)軸器等， 而不宜選用存在偏心的滑塊聯(lián)軸器等。 3、所需傳遞的轉(zhuǎn)矩大小和性質(zhì)以及對(duì)緩沖振動(dòng)功能的要求。例如，對(duì)大功率的重載傳動(dòng)，可選用齒式聯(lián)軸器。對(duì)嚴(yán)重沖擊載荷或要求消除軸系扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的傳動(dòng)，可選用輪胎式聯(lián)軸器等。 絕大多數(shù)聯(lián)軸器均已標(biāo)準(zhǔn)化或規(guī)格化。設(shè)計(jì)者的任務(wù)是選用，而不是設(shè)計(jì)。 選用聯(lián)軸器的基本步驟如下： 選擇聯(lián)軸器的類(lèi)型、根據(jù)傳遞載荷的大小，軸轉(zhuǎn)速的高低，被聯(lián)接兩部件的安裝精度等，參考各類(lèi)聯(lián)軸器特性，選擇一種合用的聯(lián)軸器類(lèi)型。 具體選擇時(shí)可考慮以下幾點(diǎn)： 1、所需傳遞的轉(zhuǎn)矩大小和性質(zhì)以及對(duì)緩沖減振功能的要求。例如，對(duì)大功率的重載傳動(dòng)，可選用齒式聯(lián)軸器；對(duì)嚴(yán)重沖擊載荷或要求消除軸系扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的傳動(dòng)，可選用輪胎式聯(lián)軸器等具有高彈性的聯(lián)軸器。 2、聯(lián)軸器的工作轉(zhuǎn)速高低和引起的離心力大小。對(duì)于高速傳動(dòng)軸，應(yīng)選用平衡精度高的聯(lián)軸器，例如膜片聯(lián)軸器等，而不宜選用存在偏心的滑塊聯(lián)軸器等。 3、兩軸相對(duì)位移的大小和方向。當(dāng)安裝調(diào)整后，難以保持兩軸嚴(yán)格精確對(duì)中，或工作過(guò)程中兩軸將產(chǎn)生較大的附加相對(duì)位移時(shí)，應(yīng)選用撓性聯(lián)軸器。例如當(dāng)徑向位移較大時(shí)，可選滑塊聯(lián)軸器，角位移較大或相交兩軸的聯(lián)接可選用萬(wàn)向聯(lián)軸器等。 4、聯(lián)軸器的可靠性和工作環(huán)境。通常由金屬元件制成的不需潤(rùn)滑的聯(lián)軸器此較可靠；需要潤(rùn)滑的聯(lián)軸器，其性能易受潤(rùn)滑完善程度的影響，且可能污染環(huán)境。含有橡膠等非金屬元件的聯(lián)軸器對(duì)溫度、腐蝕性介質(zhì)及強(qiáng)光等比較敏感，而且容易老化。 5、聯(lián)軸器的制造、安裝、維護(hù)和成本。在滿(mǎn)足便用性能的前提下，應(yīng)選用裝拆方便、維護(hù)簡(jiǎn)單、成本低的聯(lián)軸器。例如剛性聯(lián)軸器不但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且裝拆方便，可用于低速、剛性大的傳動(dòng)軸。一般的非金屬?gòu)椥栽?lián)軸器(例如彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器、彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器、梅花形彈性聯(lián)軸器等)，由于具有良好的綜合能力，廣泛適用于一般的中、小功率傳動(dòng)。萬(wàn)向聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩： Tc=TKnKhK Ka≤Tn(N·m) 交變載荷時(shí)： Tc≤Tf (N·m) 式中 Tn——萬(wàn)向聯(lián)軸器的公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩，N·m，（它是在給定條件下的理論計(jì)算數(shù)值，即聯(lián)軸器轉(zhuǎn)速，n≈10r/min。軸承壽命 Ln=5000h、軸線(xiàn)折角 =3°、載荷平穩(wěn)時(shí)的數(shù)值）。 Tf——萬(wàn)向聯(lián)軸器的疲勞轉(zhuǎn)矩，N·m T——萬(wàn)向聯(lián)軸器的理論轉(zhuǎn)矩，N·m T=9550 Pw——驅(qū)動(dòng)功率，kw N——萬(wàn)向聯(lián)軸器轉(zhuǎn)速，r/min Kn——萬(wàn)向聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)速修正系數(shù) Kh——萬(wàn)向聯(lián)軸器的軸承壽命修正系數(shù) K ——萬(wàn)向聯(lián)軸器的兩軸線(xiàn)折角修正系數(shù) Ka——載荷修正系數(shù)。載荷均勻，工作平穩(wěn)時(shí)，Ka=1.0；載荷不均勻，中等沖擊時(shí)，Ka=1.1～1.3；較大沖擊載荷和頻繁正反轉(zhuǎn)時(shí)，Ka=1.3～1.5，特大沖擊載荷和頻繁正反轉(zhuǎn)時(shí)Ka＞1.5。對(duì)于轉(zhuǎn)速高、折角大或其長(zhǎng)度超出規(guī)定的萬(wàn)向聯(lián)軸器，除按上述計(jì)算處，還必須驗(yàn)算其轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性用n 表示，一般情況下：n ＞18000。 式中 ——萬(wàn)向聯(lián)軸器的軸線(xiàn)折角，(°)；n——萬(wàn)向聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)速：r/min。 十字萬(wàn)向聯(lián)軸器是一種撓性聯(lián)軸器，它可以調(diào)節(jié)被鏈接軸中心線(xiàn)不在同一條線(xiàn)上的問(wèn)題，使軸在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)能過(guò)運(yùn)轉(zhuǎn)流暢不至于因?yàn)檩S線(xiàn)不在一條直線(xiàn)上而發(fā)生干涉問(wèn)題。而且和其他的撓性聯(lián)軸器相比，十字萬(wàn)向聯(lián)軸器有更好的調(diào)節(jié)范圍而且使用兩個(gè)萬(wàn)向聯(lián)軸器能更好的解決本次設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題。 3.4、自動(dòng)供螺絲機(jī) 1、全自動(dòng)螺絲供給機(jī)具有如下幾大優(yōu)點(diǎn)： 提高螺絲供給的單位速度，從而提高整個(gè)組裝生產(chǎn)流水線(xiàn)的效率。在實(shí)際操作中，取出螺絲時(shí)，對(duì)螺絲頭位置不必特別注意，只要把鉆頭端放入鉆頭導(dǎo)承間，順著向下滑移，然后朝自己這邊?把螺絲拉出即可。不用像以前那樣一點(diǎn)點(diǎn)的去對(duì)正螺絲，而只需將螺絲成批倒入供料室即可這就是全自動(dòng)螺絲供給機(jī)的便捷之處。 2、操作特點(diǎn)： 使用自動(dòng)供螺絲機(jī)可以高效率的將雜亂無(wú)章的螺釘按照一定得順序源源不斷的輸送到螺釘分離裝置，不僅容易操作，生手也可以馬上學(xué)會(huì)，而且還廣泛適用 于各種類(lèi)型，長(zhǎng)度和頭部形狀的螺絲。大大的提高了工作效率，同時(shí)也節(jié)約了大量的人力和物力，實(shí)現(xiàn)了螺釘?shù)淖詣?dòng)供應(yīng)。 3、產(chǎn)品特點(diǎn)： （1）能使用于特殊形狀的螺絲頭 采用紅外感應(yīng)技術(shù) （2）取螺絲無(wú)任何震動(dòng)，確保螺絲穩(wěn)定易取 （3）所配附件可以用來(lái)進(jìn)行任何需要的調(diào)整 （4）當(dāng)其接地時(shí)減少靜電 （5）比普通螺絲槽提高4倍效率 4、型 號(hào)：SD-A-614 SD-A-617 SD-A-620 SD-A-623 SD-A-626 SD-A-630 SD-A-635 SD-A-640 SD-A-650 5、適應(yīng)螺絲： 使用螺絲規(guī)格：Φ1.4mm Φ1.7mm Φ2.0mm Φ2.3mm Φ2.6mm Φ3.0mm Φ3.5mm Φ5.0mm 螺絲頭類(lèi)型： 盤(pán)頭、圓頭、圓柱頭、沉頭、隋圓沉頭、六角加十字 適應(yīng)螺絲材料：鋼或?yàn)榇潘降牟牧? 適應(yīng)螺絲： （1）普通通用螺絲、自攻螺絲 （2）帶墊自卡式螺絲螺絲長(zhǎng)度（最大）18.0mm 螺絲長(zhǎng)度（最?。?mm以上，或帶墊后剩余長(zhǎng)度為3mm以上的螺絲連續(xù)浸漬速度 1.5秒/個(gè) 輸出速度 0.5 秒/個(gè) 、保護(hù)/恢復(fù)功能過(guò)載保護(hù)電路逆功率極必防止電路輸出電壓/消耗電流 DC12V/550M以下外形尺寸120mm×116mm×155mm(長(zhǎng)×寬×高) 重量2.0KG 。 3.5、治具裝配體設(shè)計(jì) 治具是一個(gè)木工、鐵工、鉗工、機(jī)械、電控以及其他一些手工藝品的大類(lèi)工具，主要是作為協(xié)助控制位置或動(dòng)作（或兩者）的一種工具。 在工業(yè)時(shí)代前就已被廣泛使用，包括機(jī)械治具、木工治具、焊接治具、珠寶治具、以及其他領(lǐng)域。某些類(lèi)型的治具也稱(chēng)為“模具”或“輔具”，其主要目的是為重復(fù)性和準(zhǔn)確的重復(fù)某部分的重制。一個(gè)明顯的例子是當(dāng)復(fù)制鑰匙時(shí)，原始的鑰匙通常被固定于治具上，如此機(jī)器就能借由原始鑰匙外觀(guān)的導(dǎo)引復(fù)制出新的鑰匙。 有許多治具之所以產(chǎn)生是因?yàn)樯虡I(yè)的需要，因?yàn)橛性S多類(lèi)型的治具是客制化的，某些是為了提高生產(chǎn)力、重復(fù)特定動(dòng)作、或使工作更加精確。因?yàn)橹尉叩脑O(shè)計(jì)基本上是建立于邏輯，類(lèi)似的治具可能會(huì)因?yàn)槭褂糜诓煌臅r(shí)間和地點(diǎn)而分別產(chǎn)生。 鉆孔治具 鉆孔治具是一種可借由移動(dòng)模具以導(dǎo)引麻花鉆孔設(shè)備或其他鉆孔裝置到每個(gè)洞的準(zhǔn)確中心位置，并可在多個(gè)可互換零件上加速反復(fù)在洞孔中心定位的治具類(lèi)型，在鐵工實(shí)務(wù)上，典型的作法是在鉆孔治具上的每個(gè)孔留有堅(jiān)硬套環(huán) (hardened bushing) 以避免麻花鉆切到治具。 由于制造業(yè)廣泛的使用CNC機(jī)床（CNC），其中伺服控制器具有自動(dòng)移動(dòng)工具到正確位置的能力，需要鉆孔治具（和使用鉆孔夾具運(yùn)營(yíng)商的工作）就比以前少了。 使用治具的好處是如果是相同的制品，就算工人沒(méi)有非常純熟的技術(shù)，也可以迅速地借由治具生產(chǎn)大量瑕疵少、變異性低的良品。但是，對(duì)于多樣少量的生產(chǎn)模式，使許多個(gè)治具的結(jié)果，反而造成生產(chǎn)成本提高的缺點(diǎn)。治具與夾具的不同 “治具”與“夾具”(fixture) 這兩個(gè)詞，由于用途接近，以致常容易被人搞混、甚至誤用。 治具著重在工作和導(dǎo)引工具；機(jī)械制造過(guò)程中用來(lái)固定加工對(duì)象，使之占有正確的位置，以接受施工或檢測(cè)的裝置稱(chēng)為夾具，著重于握持工具在一個(gè)固定的位置。夾具種類(lèi)按使用特點(diǎn)可分為：①萬(wàn)能通用夾具、②專(zhuān)用性?shī)A具、③可調(diào)夾具、④組合夾具。有一些同時(shí)具有這兩種功能（控制和導(dǎo)引工具）的裝置也被稱(chēng)為治具，但只握持但不具引導(dǎo)工具的裝置則被稱(chēng)為“夾具”而非“治具”。 在進(jìn)入自動(dòng)化和數(shù)控系統(tǒng)機(jī)器后，治具也被越來(lái)越多的設(shè)計(jì)成能夠自動(dòng)化控制，其科技含量也越來(lái)越高，要求設(shè)計(jì)人員不但有機(jī)械方面的知識(shí)，同時(shí)也要有電控方面的知識(shí)。 3.6 滑動(dòng)軸承 滑動(dòng)軸承（sliding bearing），在滑動(dòng)摩擦下工作的軸承?；瑒?dòng)軸承工作平穩(wěn)、可靠、無(wú)噪聲。在液體潤(rùn)滑條件下，滑動(dòng)表面被潤(rùn)滑油分開(kāi)而不發(fā)生直接接觸，還可以大大減小摩擦損失和表面磨損，油膜還具有一定的吸振能力。但起動(dòng)摩擦阻力較大。軸被軸承支承的部分稱(chēng)為軸頸，與軸頸相配的零件稱(chēng)為軸瓦。為了改善軸瓦表面的摩擦性質(zhì)而在其內(nèi)表面上澆鑄的減摩材料層稱(chēng)為軸承襯。軸瓦和軸承襯的材料統(tǒng)稱(chēng)為滑動(dòng)軸承材料。常用的滑動(dòng)軸承材料有軸承合金（又叫巴氏合金或白合金）、耐磨鑄鐵、銅基和鋁基合金、粉末冶金材料、塑料、橡膠、硬木和碳-石墨，聚四氟乙烯（特氟龍、PTFE）、改性聚甲醛（POM）、等。 滑動(dòng)軸承應(yīng)用場(chǎng)合一般在低速重載工況條件下，或者是維護(hù)保養(yǎng)及加注潤(rùn)滑油困難的運(yùn)轉(zhuǎn)部位。 滑動(dòng)軸承的分類(lèi) 1、按能承受載荷的方向可分為徑向（向心）滑動(dòng)軸承和推力（軸向）滑動(dòng)軸承兩類(lèi)。 2、按潤(rùn)滑劑種類(lèi)可分為油潤(rùn)滑軸承、脂潤(rùn)滑軸承、水潤(rùn)滑軸承、氣體軸承、固體潤(rùn)滑軸承、磁流體軸承和電磁軸承7類(lèi)。 3、按潤(rùn)滑膜厚度可分為薄膜潤(rùn)滑軸承和厚膜潤(rùn)滑軸承兩類(lèi)。 4、按軸瓦材料可分為青銅軸承、鑄鐵軸承、塑料軸承、寶石軸承、粉末冶金軸承、自潤(rùn)滑軸承和含油軸承等。 5、按軸瓦結(jié)構(gòu)可分為圓軸承、橢圓軸承、三油葉軸承、階梯面軸承、可傾瓦軸承和箔軸承等。 滑動(dòng)軸承的軸瓦結(jié)構(gòu)和軸承材料 軸瓦分為剖分式和整體式結(jié)構(gòu)。為了改善軸瓦表面的摩擦性質(zhì)，常在其內(nèi)徑面上澆鑄一層或兩層減摩材料，通常稱(chēng)為軸承襯，所以軸瓦又有雙金屬軸瓦和三金屬軸瓦。 軸瓦或軸承是滑動(dòng)軸承的重要零件，軸瓦和軸承襯的材料統(tǒng)稱(chēng)為軸承材料。由于軸瓦或軸承襯與軸頸直接接觸，一般軸頸部分比較耐磨，因此軸瓦的主要失效形式是磨損。軸瓦的磨損與軸頸的材料、軸瓦自身材料、潤(rùn)滑劑和潤(rùn)滑狀態(tài)直接相關(guān)，選擇軸瓦材料應(yīng)綜合考慮這些因素，以提高滑動(dòng)軸承的使用壽命和工作性能。 軸承的材料有 1、 金屬材料，如軸承合金、青銅、鋁基合金、鋅基合金等； 2、 多孔質(zhì)金屬材料（粉末冶金材料）； 3、 非金屬材料。 其中軸承合金又稱(chēng)白合金，主要是錫、鉛、銻或其它金屬的合金，由于其耐磨型好、塑性高、跑合性能好、導(dǎo)熱性好和抗膠和性好及與油的吸附性好，故適用于重載、高速情況下，軸承合金的強(qiáng)度較小，價(jià)格較貴，使用時(shí)必須澆筑在青銅、鋼帶或鑄鐵的軸瓦上，形成較薄的涂層。 多孔質(zhì)金屬材料：多孔質(zhì)金屬是一種粉末材料，它具有多孔組織，若將其浸在潤(rùn)滑油中，使微孔中充滿(mǎn)潤(rùn)滑油，變成了含油軸承，具有自潤(rùn)滑性能。多孔質(zhì)金屬材料的韌性小，只適應(yīng)于平穩(wěn)的無(wú)沖擊載荷及中、小速度情況下。 軸承塑料：常用的軸承塑料有酚醛塑料、尼龍、聚四氟乙烯等，塑料軸承有較大的抗壓強(qiáng)度和耐磨性，可用油和水潤(rùn)滑，也有自潤(rùn)滑性能，但導(dǎo)熱性差。 滑動(dòng)軸承的主要故障 滑動(dòng)軸承在工作時(shí)由于軸頸與軸瓦的接觸會(huì)產(chǎn)生摩擦，導(dǎo)致表面發(fā)熱、磨損甚而“咬死”，所以在設(shè)計(jì)軸承時(shí)，應(yīng)選用減摩性好的滑動(dòng)軸承材料制造軸瓦，選擇合適的潤(rùn)滑劑并采用合適的供應(yīng)方法，改善軸承的結(jié)構(gòu)以獲得厚膜潤(rùn)滑等。 1、瓦面腐蝕：光譜分析發(fā)現(xiàn)有色金屬元素濃度異常；鐵譜中出現(xiàn)了許多有色金屬成分的亞微米級(jí)磨損顆粒；潤(rùn)滑油水分超標(biāo)、酸值超標(biāo)。 2、軸頸表面腐蝕：光譜分析發(fā)現(xiàn)鐵元素濃度異常，鐵譜中有許多鐵成分的亞微米顆粒，潤(rùn)滑油水分超標(biāo)或酸值超標(biāo)。 3、軸頸表面拉傷：鐵譜中有鐵系切削磨?；蚝谏趸镱w粒，金屬表面存在回火色。 4、瓦背微動(dòng)磨損：光譜分析發(fā)現(xiàn)鐵濃度異常，鐵譜中有許多鐵成分亞微米磨損顆粒， 潤(rùn)滑油水分及酸值異常。 5、軸承表面拉傷：鐵譜中發(fā)現(xiàn)有切削磨粒，磨粒成分為有色金屬。 6、瓦面剝落：鐵譜中發(fā)現(xiàn)有許多大尺寸的疲勞剝落合金磨損顆粒、層狀磨粒。 7、軸承燒瓦：鐵譜中有較多大尺寸的合金磨粒及黑色金屬氧化物。 滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題 滑動(dòng)軸承是面接觸的，所以接觸面間要保持一定的油膜，因此設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下這幾個(gè)問(wèn)題： 1、要使油膜能順利地進(jìn)入摩擦表面。 2、油應(yīng)從非承載面區(qū)進(jìn)入軸承。 3、不要使全環(huán)油槽開(kāi)在軸承中部。 4、如油瓦，接縫處開(kāi)油溝。 5、要使油環(huán)給油充分可靠。 6、加油孔不要被堵。 7、不要形成油不流動(dòng)區(qū)。 8、防止出現(xiàn)切斷油膜的銳邊和棱角。 滑動(dòng)軸承脂的性能與選用 滑動(dòng)軸承也可用潤(rùn)滑脂來(lái)潤(rùn)滑，在選擇潤(rùn)滑脂時(shí)應(yīng)考慮下列幾點(diǎn)： 1、軸承載荷大，轉(zhuǎn)速低時(shí)，應(yīng)選擇錐入度小的潤(rùn)滑脂，反之要選擇錐入度大的。高速軸承選用錐入度小些、機(jī)械安定性好的潤(rùn)滑脂。特別注意的是潤(rùn)滑脂的基礎(chǔ)油的粘度要低一些。 2、選擇的潤(rùn)滑脂的滴點(diǎn)一般高于工作溫度20-30℃，在高溫連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，注意不要超過(guò)潤(rùn)滑脂的允許使用溫度范圍。 3、滑動(dòng)軸承在水淋或潮濕環(huán)境里工作時(shí)，應(yīng)選擇抗水性能好的鈣基、鋁基或鋰基潤(rùn)滑脂。 4、選用具有較好粘附性的潤(rùn)滑脂。 滑動(dòng)軸承用潤(rùn)滑脂的選擇： 1、載荷＜1MPa，軸頸圓周速度1m/s以下，最高工作溫度75℃，選用3號(hào)鈣基脂； 2、載荷1-6.5MPa，軸頸圓周速度0.5-5m/s，最高工作溫度55℃，選用2號(hào)鈣基脂； 3、載荷＞6.5MPa，軸頸圓周速度0.5m/s以下，最高工作溫度75℃，選用3號(hào)鈣基脂； 4、載荷＜6.5MPa，軸頸圓周速度0.5-5m/s，最高工作溫度120℃， 選用2號(hào)鋰基脂； 5、載荷＞6.5MPa，軸頸圓周速度0.5m/s以下，最高工作溫度110℃，選用2號(hào)鈣-鈉基脂； 6、載荷1-6.5MPa，軸頸圓周速度1m/s以下，最高工作溫度50-100℃，選用2號(hào)鋰基脂； 7、載荷＞5MPa 軸頸圓周速度0.5m/s，最高工作溫度60℃，選用2號(hào)壓延機(jī)脂；在潮濕環(huán)境下，溫度在75-120℃的條件下，應(yīng)考慮用鈣-鈉基脂潤(rùn)滑脂。在潮濕環(huán)境下，工作溫度在75℃以下，沒(méi)有3號(hào)鈣基脂，也可用鋁基脂。工作溫度在110-120℃時(shí)，可用鋰基脂或鋇基脂。集中潤(rùn)滑時(shí)，稠度要小些。 滑動(dòng)軸承用潤(rùn)滑脂的潤(rùn)滑周期： 偶然工作，不重要零件：軸轉(zhuǎn)速＜200r/min，潤(rùn)滑周期5天一次；軸轉(zhuǎn)速＞200r/min，潤(rùn)滑周期3天一次。 間斷工作：軸轉(zhuǎn)速＜200r/min，潤(rùn)滑周期2天一次；軸轉(zhuǎn)速＞200r/min，潤(rùn)滑周期1天一次。 連續(xù)工作，工作溫度小于40℃：軸轉(zhuǎn)速＜200r/min，潤(rùn)滑周期1天一次；軸轉(zhuǎn)速＞200r/min，潤(rùn)滑周期每班一次。 連續(xù)工作，工作溫度40-100℃：軸轉(zhuǎn)速＜200r/min，潤(rùn)滑周期每班一次；軸轉(zhuǎn)速＞200r/min，潤(rùn)滑周期每班二次。 滑動(dòng)軸承刮研的技術(shù)要求 基本要求：既要使軸頸與滑動(dòng)軸承均勻細(xì)密接觸，又要有一定的配合間隙。 接觸角是指軸頸與滑動(dòng)軸承的接觸面所對(duì)的圓心角。接觸角不可太大也不可太小。接觸角太小會(huì)使滑動(dòng)軸承壓強(qiáng)增加，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使滑動(dòng)軸承產(chǎn)生較大的變形，加速磨損，縮短使用壽命；接觸角太大，會(huì)影響油膜的形成，得不到良好的液體潤(rùn)滑。 試驗(yàn)研究表明，滑動(dòng)軸承接觸角的極限是120°。當(dāng)滑動(dòng)軸承磨損到這一接觸角時(shí)，液體潤(rùn)滑就要破壞。因此再不影響滑動(dòng)軸承受壓條件的前提下，接觸角愈小愈好。從摩擦力距的理論分析，當(dāng)接觸角為60°時(shí)，摩擦力矩最小，因此建議，對(duì)轉(zhuǎn)速高于500r/min的滑動(dòng)軸承，接觸角采用60°，轉(zhuǎn)速低于500r/min的滑動(dòng)軸承，接觸角可以采用90°，也可以采用60°。 接觸點(diǎn)：軸頸與滑動(dòng)軸承表面的實(shí)際接觸情況，可用單位面積上的實(shí)際接觸點(diǎn)數(shù)來(lái)表示。接觸點(diǎn)愈多、愈細(xì)、愈均勻，表示滑動(dòng)軸承刮研的愈好，反之，則表示滑動(dòng)軸承刮研的不好。一般說(shuō)來(lái)接觸點(diǎn)愈細(xì)密愈多，刮研難度也愈大。 第4章 進(jìn)XY向給伺服系統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 本設(shè)計(jì)中的自動(dòng)送鎖螺絲機(jī)螺絲輸送系統(tǒng)采取絲杠傳輸與氣缸打螺絲,在本章中主要進(jìn)行絲杠傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì). 螺絲輸送系統(tǒng)的動(dòng)力源是電動(dòng)機(jī)，要想使輸送系統(tǒng)做XY向移動(dòng)運(yùn)動(dòng)，需要電動(dòng)機(jī)提供絲杠旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力,從而帶動(dòng)絲杠副做相對(duì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng),以達(dá)到輸送螺絲的目的，本設(shè)計(jì)中便采用此種方案進(jìn)行XY向的螺絲傳輸。 4.1.絲杠傳送系統(tǒng)分析 主機(jī)的結(jié)構(gòu)組成主要有負(fù)荷機(jī)架、傳動(dòng)系統(tǒng)、夾持系統(tǒng)與位置保護(hù)裝置。負(fù)荷機(jī)架由四立柱支承橫梁與工作臺(tái)板構(gòu)成門(mén)式框架，兩絲杠穿過(guò)動(dòng)機(jī)架底座上的安裝底座并安裝在工作臺(tái)的兩根橫梁之間。工作臺(tái)板由四腳支承在底板上，工作時(shí)，XY向的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)聯(lián)軸器，進(jìn)而帶動(dòng)絲杠傳動(dòng)，驅(qū)使動(dòng)橫梁進(jìn)行XY向移動(dòng)。需選擇合適的絲杠系統(tǒng)，使絲杠轉(zhuǎn)速達(dá)到要求。 圖6為絲杠步進(jìn)電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖 圖6 常見(jiàn)絲杠系統(tǒng)傳動(dòng)示意圖 4.2傳動(dòng)系統(tǒng)計(jì)算 根據(jù)設(shè)計(jì)的機(jī)械傳動(dòng)方案要求計(jì)算功率、傳動(dòng)比、絲杠轉(zhuǎn)速等。 設(shè)計(jì)初始條件： 空間要求：X向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)； 絲杠導(dǎo)程：20mm ； 絲杠直徑：80mm ； 1、X向進(jìn)給功率計(jì)算 電動(dòng)機(jī)功率的大小直接決定了絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)的工作強(qiáng)度。 已知：X工作臺(tái)主要傳送整個(gè)工作臺(tái),以及提供氣缸沖壓系統(tǒng)的支撐，所以負(fù)荷為XY向絲杠副運(yùn)動(dòng)所受的阻力和氣缸沖壓系統(tǒng)的重量,本設(shè)計(jì)絲杠副梁相對(duì)移動(dòng)速度V=350mm/min ∴ 力F=GY向絲杠運(yùn)動(dòng)副+氣缸系統(tǒng)重量9.8N+F絲杠運(yùn)動(dòng)的摩擦力 當(dāng)速度v為某一時(shí)段內(nèi)的平均速度時(shí)，P=F×V為平均功率。 功率為P=F×V 取F為600 則 P=F×V=609.8350=20.58KN·m/min=0.343KN·m/s 試驗(yàn)機(jī)工作中功率損耗率為70% P電==0.49KN 由計(jì)算得電機(jī)額定輸出功率應(yīng)大于0.49KN，方可滿(mǎn)足試驗(yàn)機(jī)工作要求。 2、Y向進(jìn)給功率計(jì)算 已知：Y向運(yùn)動(dòng)時(shí)工作臺(tái)主要提供氣缸沖壓部件的定位和支撐，所以負(fù)荷為絲杠副運(yùn)動(dòng)所受的阻力和氣缸沖壓系統(tǒng)的重量,本設(shè)計(jì)絲杠副梁相對(duì)移動(dòng)速度 V=350mm/min ∴ 力F=G氣缸系統(tǒng)重量9.8N+F絲杠運(yùn)動(dòng)的摩擦力 當(dāng)速度v為某一時(shí)段內(nèi)的平均速度時(shí)，P=F×V為平均功率。 功率為P=F×V 取F為400 則 P=F×V=609.8350=20.58KN·m/min=0.223KN·m/s 工作中功率損耗率為70% P電==0.39KN 由計(jì)算得電機(jī)額定輸出功率應(yīng)大于0.39KN，方可滿(mǎn)足試驗(yàn)機(jī)工作要求。 4.3、伺服電動(dòng)機(jī)選擇 在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī).是一種補(bǔ)助馬達(dá)間接變速裝置。 作用：伺服電機(jī)可使控制速度,位置精度非常準(zhǔn)確。將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象。 分類(lèi)：直流伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī)。 伺服電機(jī)工作原理： 1、伺服主要靠脈沖來(lái)定位，基本上可以這樣理解，伺服電機(jī)接收到1個(gè)脈沖，就會(huì)旋轉(zhuǎn)1個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)的角度，從而實(shí)現(xiàn)位移，因?yàn)?，伺服電機(jī)本身具備發(fā)出脈沖的功能，所以伺服電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，都會(huì)發(fā)出對(duì)應(yīng)數(shù)量的脈沖，這樣，和伺服電機(jī)接受的脈沖形成了呼應(yīng)，或者叫閉環(huán)，如此一 來(lái)，系統(tǒng)就會(huì)知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機(jī)，同時(shí)又收了多少脈沖回來(lái)，這樣，就能夠很精確的控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)精確的定位，可以達(dá)到0.001mm。 直流伺服電機(jī)分為有刷和無(wú)刷電機(jī)。有刷電機(jī)成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，調(diào)速范圍寬，控制容易，需要維護(hù)，但維護(hù)方便（換碳刷），產(chǎn)生電磁干擾，對(duì)環(huán)境有要求。因此它可以用于對(duì)成本敏感的普通工業(yè)和民用場(chǎng)合。 無(wú)刷電機(jī)體積小，重量輕，出力大，響應(yīng)快，速度高，慣量小，轉(zhuǎn)動(dòng)平滑，力矩穩(wěn)定?？刂茝?fù)雜，容易實(shí)現(xiàn)智能化，其電子換相方式靈活，可以方波換相或正弦波換相。電機(jī)免維護(hù)，效率很高，運(yùn)行溫度低，電磁輻射很小，長(zhǎng)壽命，可用于各種環(huán)境。 2、交流伺服電機(jī)也是無(wú)刷電機(jī)，分為同步和異步電機(jī)，目前運(yùn)動(dòng)控制中一般都用同步電機(jī)，它的功率范圍大，可以做到很大的功率。大慣量，最高轉(zhuǎn)動(dòng)速度低，且隨著功率增大而快速降低。因而適合做低速平穩(wěn)運(yùn)行的應(yīng)用。 3、伺服電機(jī)內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵，驅(qū)動(dòng)器控制的U/V/W三相電形成電磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子在此磁場(chǎng)的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)電機(jī)自帶的編碼器反饋信號(hào)給驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進(jìn)行比較，調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。伺服電機(jī)的精度決定于編碼器的精度（線(xiàn)數(shù)）。 伺服電動(dòng)機(jī)與單機(jī)異步電動(dòng)機(jī)相比，有三個(gè)顯著特點(diǎn)： 1、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大 由于轉(zhuǎn)子電阻大，其轉(zhuǎn)矩特性曲線(xiàn)如圖3中曲線(xiàn)1所示，與普通異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性曲線(xiàn)2相比，有明顯的區(qū)別。它可使臨界轉(zhuǎn)差率S0＞1，這樣不僅使轉(zhuǎn)矩特性（機(jī)械特性）更接近于線(xiàn)性，而且具有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。因此，當(dāng)定子一有控制電壓，轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動(dòng)，即具有起動(dòng)快、靈敏度高的特點(diǎn)。 2、運(yùn)行范圍較廣 3、無(wú)自轉(zhuǎn)現(xiàn)象 正常運(yùn)轉(zhuǎn)的伺服電動(dòng)機(jī)，只要失去控制電壓，電機(jī)立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)伺服電動(dòng)機(jī)失去控制電壓后，它處于單相運(yùn)行狀態(tài)，由于轉(zhuǎn)子電阻大，定子中兩個(gè)相反方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子作用所產(chǎn)生的兩個(gè)轉(zhuǎn)矩特性（T1－S1、T2－S2曲線(xiàn)）以及合成轉(zhuǎn)矩特性（T－S曲線(xiàn)） 交流伺服電動(dòng)機(jī)的輸出功率一般是0.1-100W。當(dāng)電源頻率為50Hz，電壓有36V、110V、220、380V；當(dāng)電源頻率為400Hz，電壓有20V、26V、36V、115V等多種。 交流伺服電動(dòng)機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)、噪音小。但控制特性是非線(xiàn)性，并且由于轉(zhuǎn)子電阻大，損耗大，效率低，因此與同容量直流伺服電動(dòng)機(jī)相比，體積大、重量重，所以只適用于0.5-100W的小功率控制系統(tǒng)。 伺服電機(jī)的選型方法： １、 伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)的性能比較 步進(jìn)電機(jī)作為一種開(kāi)環(huán)控制的系統(tǒng)，和現(xiàn)代數(shù)字控制技術(shù)有著本質(zhì)的聯(lián)系。在目前國(guó)內(nèi)的數(shù)字控制系統(tǒng)中，步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用十分廣泛。隨著全數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)的出現(xiàn)，交流伺服電機(jī)也越來(lái)越多地應(yīng)用于數(shù)字控制系統(tǒng)中。為了適應(yīng)數(shù)字控制的發(fā)展趨勢(shì)，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中大多采用步進(jìn)電機(jī)或全數(shù)字式交流伺服電機(jī)作為執(zhí)行電動(dòng)機(jī)。雖然兩者在控制方式上相似（脈沖串和方向信號(hào)），但在使用性能和應(yīng)用場(chǎng)合上存在著較大的差異?，F(xiàn)就二者的使用性能作一比較。 （1）控制精度不同 兩相混合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為1.8度，0.9度，五相混合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為0.72度，0.36度。也有一些高性能的步進(jìn)電機(jī)通過(guò)細(xì)分后步距角更小。如山洋公司（SANYO DENKI）生產(chǎn)的二相混合式步進(jìn)電機(jī)其步距角可通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)設(shè)置為1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°，兼容了兩相和五相混合式步進(jìn)電機(jī)的步距角。 交流伺服電機(jī)的控制精度由電機(jī)軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保證。以山洋全數(shù)字式交流伺服電機(jī)為例，對(duì)于帶標(biāo)準(zhǔn)2000線(xiàn)編碼器的電機(jī)而言，由于驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部采用了四倍頻技術(shù)，其脈沖當(dāng)量為0.045度。對(duì)于帶17位編碼器的電機(jī)而言，驅(qū)動(dòng)器每接收131072個(gè)脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)一圈，即其脈沖當(dāng)量為0.0027466度，是步距角為1.8度的步進(jìn)電機(jī)的脈沖當(dāng)量的1/655. （2）低頻特性不同 步進(jìn)電機(jī)在低速時(shí)易出現(xiàn)低頻振動(dòng)現(xiàn)象。振動(dòng)頻率與負(fù)載情況和驅(qū)動(dòng)器性能有關(guān)，一般認(rèn)為振動(dòng)頻率為電機(jī)空載起跳頻率的一半。這種由步進(jìn)電機(jī)的工作原理所決定的低頻振動(dòng)現(xiàn)象對(duì)于機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)非常不利。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)工作在低速時(shí)，一般應(yīng)采用阻尼技術(shù)來(lái)克服低頻振動(dòng)現(xiàn)象，比如在電機(jī)上加阻尼器，或驅(qū)動(dòng)器上采用細(xì)分技術(shù)等。 交流伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)，即使在低速時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象。交流伺服系統(tǒng)具有共振抑制功能，可涵蓋機(jī)械的剛性不足，并且系統(tǒng)內(nèi)部具有頻率解析機(jī)能（FFT），可檢測(cè)出機(jī)械的共振點(diǎn)，便于系統(tǒng)調(diào)整。 （3）矩頻特性不同 步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降，且在較高轉(zhuǎn)速時(shí)會(huì)急劇下降，所以其最高工作轉(zhuǎn)速一般在300～600RPM。交流伺服電機(jī)為恒力矩輸出，即在其額定轉(zhuǎn)速（一般為2000RPM或3000RPM）以?xún)?nèi)，都能輸出額定轉(zhuǎn)矩，在額定轉(zhuǎn)速以上為恒功率輸出。 （4）過(guò)載能力不同 步進(jìn)電機(jī)一般不具有過(guò)載能力。交流伺服電機(jī)具有較強(qiáng)的過(guò)載能力。以山洋交流伺服系統(tǒng)為例，它具有速度過(guò)載和轉(zhuǎn)矩過(guò)載能力。其最大轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的二到三倍，可用于克服慣性負(fù)載在啟動(dòng)瞬間的慣性力矩。步進(jìn)電機(jī)因?yàn)闆](méi)有這種過(guò)載能力，在選型時(shí)為了克服這種慣性力矩，往往需要選取較大轉(zhuǎn)矩的電機(jī)，而機(jī)器在正常工作期間又不需要那么大的轉(zhuǎn)矩，便出現(xiàn)了力矩浪費(fèi)的現(xiàn)象。 （5）運(yùn)行性能不同 步進(jìn)電機(jī)的控制為開(kāi)環(huán)控制，啟動(dòng)頻率過(guò)高或負(fù)載過(guò)大易出現(xiàn)丟步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，停止時(shí)轉(zhuǎn)速過(guò)高易出現(xiàn)過(guò)沖的現(xiàn)象，所以為保證其控制精度，應(yīng)處理好升、降速問(wèn)題。交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為閉環(huán)控制，驅(qū)動(dòng)器可直接對(duì)電機(jī)編碼器反饋信號(hào)進(jìn)行采樣，內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán)，一般不會(huì)出現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的丟步或過(guò)沖的現(xiàn)象，控制性能更為可靠。 （6）速度響應(yīng)性能不同 步進(jìn)電機(jī)從靜止加速到工作轉(zhuǎn)速（一般為每分鐘幾百轉(zhuǎn)）需要200～400毫秒。交流伺服系統(tǒng)的加速性能較好，以山洋400W交流伺服電機(jī)為例，從靜止加速到其額定轉(zhuǎn)速3000RPM僅需幾毫秒，可用于要求快速啟停的控制場(chǎng)合。 綜上所述，交流伺服系統(tǒng)在許多性能方面都優(yōu)于步進(jìn)電機(jī)。但在一些要求不高的場(chǎng)合也經(jīng)常用步進(jìn)電機(jī)來(lái)做執(zhí)行電動(dòng)機(jī)。所以，在控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中要綜合考慮控制要求、成本等多方面的因素，選用適當(dāng)?shù)目刂齐姍C(jī)。 2、伺服電機(jī)的選型計(jì)算方法 ： （1）轉(zhuǎn)速和編碼器分辨率的確認(rèn)。 （2）電機(jī)軸上負(fù)載力矩的折算和加減速力矩的計(jì)算。 （3）計(jì)算負(fù)載慣量，慣量的匹配，安川伺服電機(jī)為例，部分產(chǎn)品慣量匹配可達(dá)50倍，但實(shí)際越小越好，這樣對(duì)精度和響應(yīng)速度好。 （4）再生電阻的計(jì)算和選擇，對(duì)于伺服，一般2kw以上，要外配置。 （5）電纜選擇，編碼器電纜雙絞屏蔽的，對(duì)于安川伺服等日系產(chǎn)品絕對(duì)值編碼器是6芯，增量式是4芯。 3、伺服電機(jī)使用注意事項(xiàng)： （1）伺服電機(jī)油和水的保護(hù) A：伺服電機(jī)可以用在會(huì)受水或油滴侵襲的場(chǎng)所，但是它不是全防水或防油的。因此， 伺服電機(jī)不應(yīng)當(dāng)放置或使用在水中或油侵的環(huán)境中。 B：如果伺服電機(jī)連接到一個(gè)減速齒輪，使用伺服電機(jī)時(shí)應(yīng)當(dāng)加油封，以防止減速齒輪的油進(jìn)入伺服電機(jī) C：伺服電機(jī)的電纜不要浸沒(méi)在油或水中。 （2）伺服電機(jī)電纜→減輕應(yīng)力 A：確保電纜不因外部彎曲力或自身重量而受到力矩或垂直負(fù)荷，尤其是在電纜出口處或連接處。 B：在伺服電機(jī)移動(dòng)的情況下，應(yīng)把電纜（就是隨電機(jī)配置的那根）牢固地固定到一個(gè)靜止的部分（相對(duì)電機(jī)），并且應(yīng)當(dāng)用一個(gè)裝在電纜支座里的附加電纜來(lái)延長(zhǎng)它，這樣彎曲應(yīng)力可以減到最小。 C：電纜的彎頭半徑做到盡可能大。 （3）伺服電機(jī)允許的軸端負(fù)載 A：確保在安裝和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)加到伺服電機(jī)軸上的徑向和軸向負(fù)載控制在每種型號(hào)的規(guī)定值以?xún)?nèi)。 B：在安裝一個(gè)剛性聯(lián)軸器時(shí)要格外小心，特別是過(guò)度的彎曲負(fù)載可能導(dǎo)致軸端和軸承的損壞或磨損 C：最好用柔性聯(lián)軸器，以便使徑向負(fù)載低于允許值，此物是專(zhuān)為高機(jī)械