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的反向矢动量。在闭环系统中，齿侧间隙又会降低进给运动系统工作时的稳定性。所以，齿轮传动副为了最大限度减小齿侧间隙，通常选择消除措施设计。而此种联接方式的机械结构相对较为复杂。
(a)(b)(c)
图2-1 电动机和丝杠间的联接方式
(2)同步带轮联接电动机与丝杠进行传动的进给运动
如图2-1b所示，此种方式联接的进给运动，其机械机构相对简单。同步带轮传动同时具有带传动与链传动两者的优点，能够实现精准的传动比定性，传动起来较为平稳，张紧力需求极小，几乎不需要张紧力，同时轴端的压力小，传动效率很高，基本能保持在98%左右的传动效率，同步带轮轻而薄，能够达到高速的传动，由于带轮的带具有较好的柔韧性，因此在配合带选择带轮时，可以选用直径较小的带轮，从而使得整个结构紧凑，避免了添加润滑保养等操作，保养起来更加方便，这样有效减小了齿轮传动时所引起的振动与噪声，但是它仍有不足之处，同步带轮只适用于一些低扭矩特性的要求机构，并且安装时要保证足够精确的中心距距离，同时制造工艺上考虑，同步带和带轮的生产制造工艺复杂。
(3)联轴器两端联接电动机与丝杠
如图2-1c所示，图示结构一般是电动机机轴与丝杠之间添加锥环无键联接，或者高精度联轴器来联接，进而达到进给运动系统的高传动精度与高传动高度的要求，同时有效简化了进给运动系统装置的结构。此种联接方式常在加工中心或精密数控机床进给运动系统中被采用。
2.1.3 进给运动系统滑动螺旋副的功能概述
(1) 滑动螺旋副概述
螺旋副：螺旋运动是构件的一种空间运动，螺旋副是面接触的低副。滑动螺旋副便是通过螺杆和螺母的旋合空间运动，从而传递上一级传送来的运动及动力。
(2) 滑动螺旋副的工作机理
通过螺杆与螺母的匹配，达到将上一级传递来的旋转运动或动力，转变输出成直线运动，从较小的扭矩，通过该滑动螺旋副的运动从而得到较大的推动力，还可以用它来调整零件间的相对位置。上面说过，滑动螺旋副低级副，直接由螺杆与螺母进行面接触，所以
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两者之间存在着相对的滑动。螺纹牙型种类包括：梯形螺纹，锯齿形螺纹，圆螺纹，矩形螺纹，三角形螺纹，如图2-2所示。
图2-2 主要螺纹牙型
2.1.4 丝杠副类型选择及其支撑方式类型
丝杠副类型选择：从经济，市场普及率上考虑，本设计只考虑滑动丝杠副和滚珠丝杠副，通过对比分析切割机的工作需求，综合考虑滚珠丝杠与滑动丝杠，滑动丝杠优点在于不需要添加自锁装置，作为升降台的传递较好，结构无需添加自锁装置，可以适当减轻升降台作业时的耗能，结构得以简化并在维护上更加方便。
支撑方式类型：为了保证数控切割机进给运动系统能够有较高的传动刚度，正确选择丝杠的支撑方式，也是重要的依据之一。丝杠端部及它的支撑加工，由于它们在加工中的误差以及它们在受力后的过量部分变形，都会影响数控切割机进给运动系统的传动刚度。所以，丝杠副之间必须满足高度的配合。因此选择合理的滚动轴承与丝杠的支撑方式将显得额外的重要。这里我们先介绍一些通常使用的支撑方式，如图2-3所示。
(1)固定-自由式止推轴承，如图2-3a所示。特点：承载能力较小，轴向刚度低，适用范围有限，通常在短丝杠或竖直安装丝杠的结构内出现。
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(a)(b)(c)(d)
图2-3 丝杠的支承结构
(2)固定-支承式止推深沟球轴承，如图2-7b所示。此类支撑方式通常适用在一些滚珠丝杠长度较大的情况。
(3) 双止推轴承，如图2-3c所示。因其能够施加预紧力，所以对传动刚度有明显的提高，但其热稳定性不佳。
(4)固定-固定式止推深沟球轴承，如图2-3d所示。此类轴承结构复杂，但传动精度高，刚性好，常用于高精度，高刚度要求。
2.1.5 龙门式数控切割机变速形式的选择确定
目前，数控切割机的传动系统基本包含以下几类： (1) 通过变速齿轮联接的传动
如图2-4a所示，借助变速齿轮来进行调速，用来达到传动轴在低速运转时对扭矩特性的要求。在能够达到无极变速的数控切割机机床上，配备变速齿轮，用来达到分级管理无极变速的目的。
(2) 以带传动方式传动
如图2-4b所示结构大多应用于小型的数控机床，虽然此种同步带传动时能够起到降低振动与噪声的作用，但由于其低扭矩的特性，不适宜对扭矩特性搞的轴上。
(3) 通过调速私服电机直接驱动的传动
如图2-4c所示结构，其结构简单，能够最大限度提高主轴区域刚度，但由于直接联接，电动机工作时发出的热量对轴的影响很大。
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(a)(b)(c)
图2-4主要传动型式
2.2 进给运动系统装置总体方案的制定
本节将对整个运动系统装置总体方案进行分析比较，从而确定方案。
2.2.1 初拟升降台总体布局
通过第一章介绍的相关内容以及本学期之初的毕业实习考察，对其整体的布局有了大致掌握，最后确定方案如下：
(1) 所观察的龙门式数控切割机的升降台架体，一般采用板焊连接，整个架体由四个方形板焊接在一起，其四块方形板分别为：底板，顶端支撑板，侧面支撑板两个，如图
2-5 所示。
图2-5 架体结构
(2) 升降台升降方式的选择，此升降台运动方式的选择，主要考虑经济性与工作时的精度保证，通过上文对滑动螺旋副的介绍，得以确定选用滑动螺旋副较理想。
(3) 滑动丝杠的支撑形式，基于切割机工作特性，它要求动力的传递性能并不是很高。
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只需要完成基本工作需求即可，因此选用较为简单构造的一个轴承来支撑，又因为要完成竖直方向传动，所以采用上端为球轴承支撑，下端自由悬空的布局结构，如图2-6示。
图2-6 升降台支撑形式
(4) 直流伺服电动机与滑动丝杠的联接方式，基于本人对龙门式数控切割机的改善想法，尽量简化其传动部分结构，减轻传动部分重量，达到节能，维护方便的优化设计，所以在选择电动机与滑动丝杠的联接方式上，也应在满足其基本功能外，越简约越好，所以在此选用联轴器作为中间机构，直接联接电动机和丝杠，图2-7所示。
图2-7电动机与丝杠联接示意图
(5) 联轴器的性能要求，因为电动机作业时转速通常很高，所以所选联轴器应有足够的刚性，同时由整体思路主导，其安装尽可能简便。
(6) 升降系统导轨选择，由于切割机本身对切割位置精度要求较高，而保证运动位置精度最直接的机构为导轨，同时因丝杠与滑块配合后形式，并且切割机升降台位置设计，
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