交通路锥叠放机构设计与仿真(5)
出后路锥抬升机构就会返回以回收下一个路锥（图 2.11）重复从图 2.7 开始的过程，
并在不断地重复中将每五个路锥叠放在一起。
图 2.12 开始回收第二个路锥
图 2.13 五个路锥被叠放在一起 2.3 放锥过程说明
图 2.14 放锥开始前状态
在路锥摆放过程中，两层卡板都要用到。在路锥摆放开始之前，卡板箱以及路锥
收放箱各部分的位置如图 2.14 所示，两层卡板都要伸出来，下层卡板上放置的是最
下面的一个路锥，上层卡板上放置的是其余四个路锥。
图 2.15 路锥摆放开始
路锥的摆放开始后路锥托举机构（即路锥回收过程中的路锥抬升机构，下同）上
升至托锥器与最下面的路锥接触，并且下层卡板收回使最下面的路锥路锥落在托锥器
上（图 2.15），同时由于上层卡板没有收回，剩余的路锥还留在上层卡板上不会落下。
图 2.16 路锥托举机构下降下层卡板伸出
最下面的路锥落到托锥器上后，路锥托举机构下降返回下层卡板伸出（图 2.16），
为下个路锥的摆放做好准备。
图 2.17 托锥器放下上层卡板收回
路锥托举机构降至指定位置后，托锥器被斜放下，同时上层卡板收回（图 2.17）。
这样，原先在上层卡板上的剩余的路锥就落到下层卡板上了。
图 2.18 托锥器从路锥中抽出上层卡板伸出
拖锥被放下后，托锥器从路锥中抽出将路锥交给路锥直立机构，同时上层卡板伸
出托住除最下面的路锥板以外的路锥（图 2.18）。
3 主要零部件的设计与选用
3.1 滚珠丝杠副简介及选用
3.1.1 滚珠丝杠副简介
滚珠丝杠副的功能是将旋转运动转化成直线运动它是艾克姆螺杆的进一步延伸和
发展，其在丝杠与螺母之间以滚珠（钢球）为滚动体进行螺旋传动，因此可使丝杠和
螺母之间的相对运动由艾克姆螺杆的滑动变为滚动。由于滚珠丝杠副具有高精度及高
速特性、高效率、运动可逆性和耐磨损性等许多优异特性，所以，滚珠丝杠副作为高
效、精密以及节能的先进传动机构，在国内外获得了广泛的应用。
滚珠丝杠副主要由滚珠丝杠、滚珠螺母和滚珠三大部分组成。对于丝杠，除了螺
纹滚道截面的会有所不同外，各种类型的滚珠丝杠的结构基本相同。螺母的结构主要
与滚珠的循环方式以及预紧方式有关。
滚珠丝杠滚珠的循环方式有两种：（1）外循环，滚珠在循环过程中，不始终保持
与丝杠表面接触，当滚珠从螺纹滚道终端返回到滚道始端时与丝杠表面脱离接触，外
循环还分为插管式和螺旋槽式两种。外循环的特点有：滚珠循环链较长，但轴向排列
紧凑，轴向尺寸小，螺母配合外径较大（插管式较小），刚性较差，但滚珠流畅性好、
灵活、轻便。（2）内循环。滚珠在循环过程中，始终与丝杠表面保持接触的循环叫做
内循环，内循环还分为浮动式和固定式。内循环的特点有：滚珠循环链最短，反向灵
活，结构紧凑，刚性好，使用可靠，工作寿命长，螺母配合外径较小，扁圆型反相器
螺母轴向尺寸最短。
滚珠丝杠副的特点有：
a) 传动效率高：滚珠丝杠副的传动效率很高，可达 92 %～98 % ，是普通丝杠的
2～4 倍。
b) 摩擦力小：因为动、静摩擦系数相差小，因而传动灵敏，运动平稳、低速不容
易产生爬行，随动精度和定位精度高。
c) 使用寿命长：滚珠丝杠采用优质合金制造，表面粗糙度小，其滚道表面淬火硬