普通丝杠在传动长度超过5m后。从结构上的挠度和刚度等方面来讲就很难满足大型机床的要求。为确保这种长传递的稳定性和传动精度的一致性。大型机床的设计一般都选用齿轮齿条作为其进给运动的传动方式。
两者的共同特点是传动比准确。
链传动的优点是:可以在两轴中心距较远的情况下传递运动和动力。能在低速,重载和高温条件下及尘土大的情况下工作。能够保证准确的传动比,传递功率较大,并且作用在轴上的力较小。传动效率高。缺点是:链条的铰链磨损后,使节距变大造成脱节。安装和维护要求较高;失效较大,传动精度不高.
齿轮齿条传动的优点是:能保证瞬时传动比恒定,平稳性高,传递运动准确可靠。传递的功率和速度范围较大。结构紧凑,工作可靠,可实现较大的传动比。传动效率高,使用寿命长。缺点是:制造和安装要求较低高,工作环境要好。
齿轮齿条传动
1承载大2移动速度中等3安装有要求,预留间隙4定位精度不高
5磨损需要补偿6价格便宜7容易制造
滚珠丝杆传动
1承载小2移动速度快3安装结构大4定位精度高5磨损需要调整
6价格高7容易难
齿轮齿条传动与带传动相比主要有以下优点:
(1)传递动力大、效齿轮传动的特点。齿轮传动用来传递任意两轴间的运动和动力,其圆周速度可达到300m/s,传递功率可达105KW,齿轮直径可从不到1mm到150m以上,是现代机械中应用最广的一种机械传动。
(2)寿命长,工作平稳,可靠性高;
(3)能保证恒定的传动比,能传递任意夹角两轴间的运动。
齿轮传动与带传动相比主要缺点有:
(1)制造、安装精度要求较高,因而成本也较高;
(2)不宜作远距离传动
齿轮齿条,同步带,丝杠对比
齿轮齿条,承载力大,传动精度较高,可达0.1mm,可无限长度对接延续,传动速度可以很高,>2m/s,缺点:若加工安装精度差,传动噪音大,磨损大。典型用途:大版面钢板、玻璃数控切割机,建筑施工升降机可达30层楼高。
同步带,承载力较大,负载再大就要加宽皮带,传动精度较高,传动长度不可太大,否则需要考虑较大的弹性变形和振动,传动距离大尤其不适合精确定位、连续性运动控制,如大版面数控设备的XY轴,但是可用于伺服电机到传动齿轮或伺服电机到丝杠的短距离传动。优点:短距离传动速度可以很高,噪音低。典型用途:小型数控设备、某些打印机
丝杠,(1)普通梯形丝杠可以自锁,这是最大优点,但是传动效率低下,比上述二者低许多,所以不适合高速往返传动。缺点是时间久了传动间隙大,回程精度差,用在垂直传动较合适。
(2)滚珠丝杠不能自锁,传动效率高,精度高,噪音低,适合高速往返传动,但是水平传动时跨距大了要考虑极限转速和自重下垂变形,所以传动长度不可太大,要么改用丝母旋转丝杠不动,但还是不能太长,要么就用齿轮齿条。典型用途:数控机床,小版面数控切割机
丝杆传动的精度高,成本也高.
但是在长距离重负载下,丝杆易导致弯曲.而齿条不存在这些情况.
一般超过6米建议使用齿条.丝杆的精度确实比齿条好,这要看你的负载和跨距情况
最终方案:
1.横梁:采用方管对焊结构,具有刚性好,精度高,自重轻,惯量小的特点。所有焊接件均振动时效去应力处理,有效的防止了结构变形;
2.纵、横向驱动:均采用精密齿轮齿条(7级精度)传动。横向导轨采用台湾进口的直线导轨,纵向导轨是由精密加工的特质钢轨制成,保证了切割机的运行平稳,精度高,且经久耐用,清洁美观;减速采用行星齿轮减速器,可以非常完美的保证运动的精度和平衡度;3.纵向驱动架(端架):两端装有水平导向轮,可调整驱动架底部偏心轮对导轨的压紧程度,使整机在运动中保持稳定的导向。装有除尘器,随时刮扫积聚在导轨表面的杂物;导轨采用磨床加工,表面可当镜子照。
4.驱动系统为进口私服驱动,根据用户需要可选用世界顶级产品——进口日本松下交流伺服驱动/国产伺服驱动,使整机更加运行平稳,速度变速范围更宽,加速时间短;
5.升降体采用铝合金结构体,升降导向采用直线导轨,升降提升采用滚珠丝杠提升;
6.简单易用的自动编程系统,使数控编程不再复杂,轻而易举;
纵向驱动装置
数控火焰切割机的纵向驱动装置由数控系统控
制的反应式步进电机驱动,由纵向传动箱和紧固在纵
向导轨侧面的齿条组成。纵向传动箱的输出齿轮与
齿条的啮合可自动消除间隙,实现了无间隙啮合,可彻
底消除切割机正反向运动时产生的传动误差。
纵向导轨
纵向导轨由经过精密加工的工字钢组成,紧固
在导轨支架上,并配有调节螺栓,以便于安装和调整。
用于传动的齿条安装在左纵向导轨的外侧。
主端梁
主端梁除具有支撑横梁的作用外,还装有纵
向驱动装置,实现纵向运动。
横梁
横梁采用轻型箱式焊接结构,具有很高的强度
和刚性,在横梁上装有横向导轨上下各一条,可安装多
个割矩实现横向运动。
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