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            三坐標測量機的傳動方式

                三坐標測量機是近幾十年發展起來的一種高效率的新型精密測量儀器。它具有通用性強,可實現空間坐標點位的測量,測量精度可靠,使用方便等優點,使其具有了廣泛的發展前景。驅動機構是指一種在距離間傳遞能量并兼實現某些其他作用(如:能量的分配、轉速的改變、運動形式的改變等)的機構。三坐標測量機中,驅動系統是指X、Y、Z三向的驅動系統。驅動系統是測量機的重要運動機構,因此在三坐標測量機的設計過程中占有極其重要的地位。驅動系統在設計過程中始終要秉承傳動平穩、爬行小、剛度高、振動和噪聲較小、安裝機動靈活、往復運動無間隙等特點。在三坐標測量機中廣泛使用的驅動系統有齒輪齒條傳動、齒形帶傳動、摩擦輪傳動、絲杠傳動等。

            三坐標測量機

              01齒輪齒條傳動

              齒輪是重要的基礎件,其應用廣泛,歷史悠久。這種傳動裝置具有瞬時傳動比恒定、工作平穩可靠、結構緊湊、傳動比范圍大、速度和傳遞功率的范圍大等優點。特別是此種傳動形式適用于近距離傳動,齒輪齒條傳動中齒條可以接長,從而可以使它具有很大的行程。由于大型測量機行程較大,采用該種傳動形式作為最后一級減速的輸出級*為適合。齒輪齒條傳動時會產生噪音、振動和沖擊,因此必須提高齒輪和齒條的制造精度,故制造工藝復雜,成本較高;且不宜用于軸間距離大的傳動。根據實際的安裝位置所限,齒輪傳動形式不適宜作為大型測量機的初級減速。

              02齒形帶傳動

              齒形帶傳動是機床傳動的主要形式-帶傳動的一種。齒形帶傳動綜合了鋼帶傳動與齒輪傳動的優點。齒形帶是以鋼絲繩等為強力層,外面用橡膠或聚氨脂包覆,帶的工作面制作出齒形,與齒形帶輪作嚙合傳動。由于鋼絲繩的作用,齒形帶在承載前后周節不變,故帶與帶輪之間無相對滑動,因此主動輪與從動輪能夠同步傳動,傳動比準確;由于膠帶有彈性,可緩和載荷沖擊和隔離振動,使傳動平穩,噪聲小,適用于高速傳動;它不依靠摩擦力傳動,因此張緊力小,軸和軸承上所受的力小,可相對延長使用壽命;在過載時齒形帶可以脫嚙打滑,起過載保護作用;且帶輪的直徑可以做得較小,傳動范圍大,占用空間小。這種傳動形式結構簡單,傳動平穩,由于兩個帶輪問需要一定的中心距,外廓尺寸不緊湊。

              03摩擦輪傳動

              摩擦輪傳動機構通常將摩擦桿以直角(或某一角度)與驅動軸接觸,利用預壓機構的壓緊輪產生壓緊力P。在驅動輪旋轉時,利用接觸部位產生的摩擦力驅動摩擦桿沿長度方向做直線運動。由于摩擦力的施加,使該機構往復運動容易實現無間隙運動。摩擦輪輪面沒有輪齒,所以制造簡單,而且工作時不會發生類似齒輪節距誤差所引起的周期性沖擊,因而運轉平穩,傳動噪音小;過載時會發生打滑,能防止機器中重要零件的損壞;可實現無級變速;但這種傳動方式傳動效率較低、負載能力小(不能產生太大的驅動力)、不能保持準確的傳動比、干摩擦時磨損快、壽命低,且一般的摩擦條和摩擦輪傳動結構不易實現微動進給。光軸斜累式摩擦傳動(即摩擦螺旋副傳動)除具有摩擦傳動的一系列優點外,還不需要另外增加一套減速機構。通常的摩擦條和摩擦輪傳動裝置中主動輪軸線與摩擦條是空間垂直的,因此主動輪在摩擦條上以nπd的速度滾動,電機必須通過減速器去帶動主動輪。光軸斜輪式傳動機構是將從動輪的軸線由與主動軸軸線成空間垂直的狀態轉為空間夾角為a。因此從動輪的旋轉平面和主動軸的旋轉平面問也有一個夾角a,根據摩擦輪傳動的基本原理,當主動軸和從動輪之間具有一定的正壓力限制運動副間的相對滑動后,主動軸將通過從動輪輪緣處的接觸點N傳遞一個力F給從動輪,推動從動輪繞自身軸線的自轉和沿主動軸軸線方向的直線移動,實現了從轉動到直線移動的轉換。通常的光軸斜輪式傳動機構都是一根主動軸帶動三個從動輪,這樣可以實現傳動機構系統的內力平衡。

              04螺旋傳動

              螺旋傳動是一種傳統的傳動形式,該裝置由絲杠和螺母組成,一般有滑動螺旋傳動、滾珠絲杠螺旋傳動和靜壓絲杠螺旋傳動。在三坐標測量機中,利用絲杠與螺母之間的運動將絲杠的回轉運動變換為螺母的直線運動,帶動測量機滑架往復移動。一般的滑動螺旋傳動裝置結構簡單,傳動平穩,容易自鎖,摩擦阻力大,磨損快,傳動效率低,螺紋有側向同隙,反向時有空行程,使用中要有消隙結構。滾珠絲杠螺旋傳動克服了滑動螺旋的缺點但是結構復雜,不易加工制造,安裝調整也較困難。

              05氣壓傳動

              如采用磁性無活塞桿汽缸傳動,是以壓縮空氣作為工作介質,活塞桿兩側受壓面積相等,故左右兩側達到靜力平衡,使活塞可以在任意位置平衡,因而容易進行定位控制。而當活塞的一側通大氣,另一側通壓縮空氣時,活塞在氣壓差的作用下產生移動,通過活塞上的永久磁鐵和移動滑架組件上的永久磁鐵所形成的磁場,使滑架組件能夠隨活塞移動,這種傳動不需要電機及減速器,結構比較簡單,成本較低,容易實現大尺寸的往復移動,但是由于不容易進行微動,定位精度低,目前在測量機中未推廣使用,如果克服上述缺點,可望在測量機中推廣使用。

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