图 2-8 理想摩擦力与速度的特性关系 图 2-9 不同导轨的摩擦特性 机械系统的摩擦特性随材料和表面状态的不同有很大差异 。
例如机械导轨在质量为 3200kg 重 物作用下 ， 不同导轨表现出不同的摩擦特性 ， 如图 2-9 所示 。
滑动摩擦导轨摩擦特性出现较大 。

20、非线 性区 ， 易产生爬行现象 ， 低速运动稳定性差；滚动摩擦导轨和静压摩擦导轨不产生爬行 。
贴塑导轨 的特性接近于滚动导轨 ， 但是各种高分子塑料与金属的摩擦特性有较大的差别 。
另外摩擦力与机械 传动部件的弹性变形产生位置误差 ， 运动反向时 ， 位置误差形成回程误差 。
3爬行 从上分析可知 ， 产生爬行的区域就是动静摩擦转变的非线性区 ， 非线性区越宽 ， 爬行现象就越 严重 。
下面从爬行机理来进行分析爬行现象 。
如图 2-10 所示是典型机械进给传动系统模型 ， 当丝杠 1 作极低的匀速运动时 ， 工作台 2 可能 会出现一快一慢或跳跃式的运动 ， 这种现象称为爬行 。
8 图 2-10 进给系统模型 1）产生爬行的原因和过程 如图 2- 。

21、11 所示为爬行现象模型图 。
匀速运动的主动件 1 ， 通过压缩弹簧推动静止的运动件 3 ，当运动件 3 受到的逐渐增大的弹簧力小于静摩擦力 F 时 ， 3 不动 。
直到弹簧力刚刚大于 F 时 ， 3 才 开始运动 ， 动摩擦力随着动摩擦系数的降低而变小 ， 3 的速度相应增大 ， 同时弹簧相应伸长 ， 作用 在 3 上的弹簧力逐渐减小 ， 3 产生负加速度 ， 速度降低 ， 动摩擦力相应增大 ， 速度逐渐下降 ， 直到 3 停止运动 ， 主动件 1 这时再重新压缩弹簧 ， 爬行现象进入下一个周期 。
如图 2-11 爬行现象模型图 由上述分析可知 ， 低速进给爬行现象的产生主要取决于下列因素： 静摩擦力与动摩擦力之差 ， 这个差值越大 ， 越容易产生爬行 。
进给传 。

22、动系统的刚度 K 越小、越容易产生爬行 。
运动速度太低 。
2）不发生爬行的临界速度 临界速度可按下式进行估算 （m/s） Km F VK 4 式中 F-静、动摩擦力之差（N） ； K-传动系统的刚度（N/m） ； -阻尼比； m-从动件的质量（kg）。
以下两种观点有利于降低临界速度 ， 通过降低临界速度增大进给速度范围： 适当的增加系统的惯性 J 和粘性摩擦系数 f ， 有利于改善低速爬行现象 ， 但惯性增加会引起伺 服系统响应性能降低；增加粘性摩擦系数也会增加系统的稳态误差 ， 设计时应优化处理 。
3）实际工作中消除爬行现象的途径 提高传动系统的刚度 a在条件允许的情况下 ， 适当提高各传动件或组件的刚度 ，。

23、减小各传动轴的跨度 ， 合理布置 轴上零件的位置 。
如适当的加粗传动丝杠的直径 ， 缩短传动丝杠的长度 ， 减少和消除各传动副之间 的间隙 。
9 b尽量缩短传动链 ， 减小传动件数和弹性变形量 。
c合理分配传动比 ， 使多数传动件受力较小 ， 变形也小 。
d对于丝杠螺母机构 ， 应采用整体螺母结构 ， 以提高丝杠螺母的接触刚度和传动刚度 。
减少摩擦力的变化 a用滚动摩擦、流体摩擦代替滑动摩擦 ， 如采用滚珠丝杠、静压螺母、滚动导轨和静压导轨 等 。
从根本上改变摩擦面间的摩擦性质 ， 基本上可以消除爬行 。
b选择适当的摩擦副材料 ， 降低摩擦系数 。
c降低作用在导轨面的正压力 ， 如减轻运动部件的重量 ， 采用各种卸荷装置 ， 以减少摩擦阻 力 。
d提高 。

24、导轨的制造与装配质量 ， 采用导轨油等都可以减少摩擦力的变化 。
综上所述 ， 机电一体化系统对机械传动部件的摩擦特性的要求为：静摩擦力尽可能小；静动摩 擦力的差值尽可能小；动摩擦力应为尽可能小的正斜率 ， 因为负斜率易产生爬行 ， 会降低精度、减 少寿命 。
4阻尼 机械部件振动时 ， 金属材料的内摩擦较小（附加的非金属减振材料内摩擦较大） 、运动副特别 是导轨的摩擦阻尼是主要的 。
实际应用摩擦阻尼时 ， 一般都简化为粘性摩擦的线性阻尼 。
伺服机械传动系统 ， 总可以用二阶线性常微分方程来描述（大多数机械系统均可简化为二级系 统）， 这样的环节称为二阶系统 ， 从力学意义上讲 ， 二阶系统是一个振荡环节 。
当机械传动系统产 生振动时 ，。

25、系统中阻尼比越大 ， 最大振幅就越小且衰减得越快 。
系统的阻尼比为： = mK B 2 式中 B粘性阻尼系数； m系统的质量； K一系统的刚度 。
阻尼比大小对传动系统的振动特性有不同的影响： (1) =0 时 ， 系统处于等幅持续振荡状态 ， 因此系统不能没有阻尼 ， 任何机电系统都具有一定 的阻尼 。

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标题：机电|机电一体化系统中的机械传动( 四 )