回转工作台系统的工作原理
第2章回转工作台系统的静态特性分析
2.1回转工作台系统的工作原理
加工中心回转工作台系统是由伺服电机、蜗轮蜗杆传动机构、齿轮传动机 构以及工作台组成，传动机构在电机和工作台之间进行运动和能量的传动，以 实现工作台的精确转动。在按照设计要求，伺服电机需要订购fnauc公司提供 的伺服电机；工作台台面设置为带有t字形槽的工作台台面；回转工作台一般有 两种传动方式：一种是多级齿轮传动，该传动方式的结构紧凑，只能完成回转 功能，不能进行自锁且占用空间比较大；第二种传动方式采用蜗轮蜗杆传动和 齿轮传动相结合的方式，该方式虽然传动效率相对于第一传动方式低，但其能 够完成自锁，并且占用空间小，结构紧凑。两种传动方式进行比较发现，蜗轮 蜗杆传动具有以下特点：
⑴传动比大，结构紧凑。蜗杆头数用zi表示（一般zi=l~4),蜗轮齿数用z2 表示。从传动比公式i=z2/z^以看出，当zi=l，即蜗杆为单头，蜗杆须转z2转蜗 轮才转一转，因而可得到很大传动比，一般在动力传动中，取传动比i=10~80; 在分度机构中，i可达1000。这样大的传动比如用齿轮传动，则需要采取多级传 动或周转轮系才行，所以蜗杆传动结构紧凑，体积小、重量轻。
⑵传动平稳，减振性好，噪音小。因为蜗杆齿是连续不间断的螺旋齿，它 与蜗轮齿啮合时是连续不断的，蜗杆齿没有进入和退出啮合的过程，因此工作 平稳，冲击以及震动和噪音小。
⑶具有自锁功能。蜗杆的螺旋升角很小时，蜗杆只能带动蜗轮传动，而蜗 轮不能带动蜗杆转动。这种蜗杆传动常用于起重装置以及要求自锁的场合中。
⑷蜗杆传动效率低，蜗杆传动方面：齿面上具有较大的滑动速度，摩擦磨 损大，故一般效率约为0.7?0.9，尤其是具有自锁的蜗杆传动效率在0.5以下。
(1) 发热量大，齿面容易磨损，为了提高抗摩擦性和耐磨性，蜗轮通常采用 价格较贵的有色金属制造，成本高。
尽管如此，由于本传动机构属于间歇运动，传动副之间应力循环次数少， 故不需要考虑点蚀失效，并且散热条件良好，不会发生齿面胶合现象，所以也 无需考虑热平衡问题，因此设计时只考虑齿根弯曲强度。
由以上分析可得：将蜗轮蜗杆传动放在传动系统的高速级，齿轮传动放在 传动系统的低速级，传动方案较合理。其传动形式为通过电机带动蜗轮蜗杆将 运动传递给齿轮副，带动工作台进行回转分度运动。
本论文的传动系统采用蜗轮蜗杆传动和齿轮传动组合而成的两级传动系 统。该回转工作台系统的工作原理：首先伺服电机接收数控系统的指令信号， 将动力通过联轴器传递给蜗杆，蜗轮蜗杆传动装置将运动方向从横向变为纵向， 且将电机转速降低实现第一级减速，之后动力传递给蜗轮上方的小齿轮，小齿 轮和大齿圈传动机构实现第二级减速，终实现工作台一定角度的转动，即实 现工作台的回转（或分度）。回转工作台系统的工作原理图，如图2.1所示。
本文采摘自“加工中心回转工作台的动态性能研究及优化设计”，因为编辑困难导致有些函数、表格、图片、内容无法显示，有需要者可以在网络中查找相关文章！本文由伯特利数控整理发表文章均来自网络仅供学习参考，转载请注明！
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⑴传动比大，结构紧凑。蜗杆头数用zi表示（一般zi=l~4),蜗轮齿数用z2 表示。从传动比公式i=z2/z^以看出，当zi=l，即蜗杆为单头，蜗杆须转z2转蜗 轮才转一转，因而可得到很大传动比，一般在动力传动中，取传动比i=10~80; 在分度机构中，i可达1000。这样大的传动比如用齿轮传动，则需要采取多级传 动或周转轮系才行，所以蜗杆传动结构紧凑，体积小、重量轻。
⑵传动平稳，减振性好，噪音小。因为蜗杆齿是连续不间断的螺旋齿，它 与蜗轮齿啮合时是连续不断的，蜗杆齿没有进入和退出啮合的过程，因此工作 平稳，冲击以及震动和噪音小。
⑶具有自锁功能。蜗杆的螺旋升角很小时，蜗杆只能带动蜗轮传动，而蜗 轮不能带动蜗杆转动。这种蜗杆传动常用于起重装置以及要求自锁的场合中。
⑷蜗杆传动效率低，蜗杆传动方面：齿面上具有较大的滑动速度，摩擦磨 损大，故一般效率约为0.7?0.9，尤其是具有自锁的蜗杆传动效率在0.5以下。
(1) 发热量大，齿面容易磨损，为了提高抗摩擦性和耐磨性，蜗轮通常采用 价格较贵的有色金属制造，成本高。
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