机电一体化系统中的机械传动VIP专享

精品文档---下载后可任意编辑第 2 章 机电一体化系统中的机械传动机电一体化系统设计中，机电产品必须完成相互协调的假设干机械运动，每个机械运动可由单独的控制电机、传动件和执行机构组成的假设干系统来完成，由计算机来协调与控制。由于受到当前技术开展水平的限制，机械传动链还不能完全被取消。但是，机电一体化机械系统中的机械传动装置，已不仅仅是用来作运动转换和力或力矩变换的变换器，已成为伺服系统的重要组成局部，要根据伺服控制的要求来进行设计和选择。所以在一般情况下，应尽可能缩短传动链 ，而不是取消传动链。机电一体化机械系统中机械传动的主要性能取决于传动类型、方式、精度、动态特性及可靠性等。在伺服控制中，还要考虑其对伺服系统的精度、稳定性和快速性的影响。此外，机电一体化系统中的传动链还需满足小型、轻量、高速、低冲击振动、低噪声和高可靠性等要求。机电一体化机械系统所要讨论的三大结构是：① 传动机构：考虑与伺服系统相关的精度、稳定性、快速响应等伺服特性；② 导向机构：考虑低速爬行现象；③ 执行机构：考虑灵敏度、精确度、重复性、可靠性。影响机电一体化系统传动链的性能因素一般有以下几个方面：〔1〕负载的变化 负载包括工作负载、摩擦负载等。要合理选择驱动电机和传动链，使之与负载变化相匹配。〔2〕传动链惯性 惯性不但影响电机的启停特性，也影响控制的快速性和速度偏差的大小。〔3〕传动链固有频率 固有频率影响系统谐振和传动精度。〔4〕间隙、摩擦、润滑和温升 影响传动精度和运动平稳性。传动机构应能满足以下几个方面的根本要求：〔1〕在不影响系统刚度的条件下，传动机构的质量和转动惯量要小；转动惯量大会对系统造成机械负载增大〔T 电=T 负+Jε〕；系统响应速度变慢，灵敏度降低；系统固有频率下降，产生谐振；使电气局部的谐振频率变低。〔2〕刚度越大，伺服系统动力损失越小；刚度越大，机器的固有频率越高，不易振动 (ωn=√KJ )；刚度越大，闭环系统的稳定性越高。〔3〕机械系统产生共振时，系统中阻尼越大，最大振幅就越小，且衰减越快；但阻尼大会使系统损失动量，增大稳态误差，降低精度，故应选适宜阻尼。〔4〕静摩擦力要小，动摩擦力要小的正斜率；或者会出现爬行。本章从保证稳态精度、快速响应和稳定性的角度出发，介绍机电一体化系统中的机械传动系统和典型机械传动装置。概述传动系统的概念与任务 传动系统是指把动力机产生的机械能传送到执行机...