伺服電動(dòng)缸系統(tǒng)的機(jī)械剛度建模與動(dòng)力學(xué)仿真
發(fā)布時(shí)間:2021-10-22 07:53
伺服電動(dòng)缸作為線性執(zhí)行器的一種,相對(duì)液壓缸和氣缸,在傳動(dòng)效率、環(huán)境適應(yīng)能力、結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度和定位精度等方面具有很大的優(yōu)勢(shì),目前,伺服電動(dòng)缸在港口、自動(dòng)化工廠、航空航天、機(jī)器人和科研設(shè)備等領(lǐng)域都得到廣泛的應(yīng)用。隨著伺服電動(dòng)缸在諸多行業(yè)的廣泛應(yīng)用,對(duì)其定位精度和穩(wěn)定性的要求也越來越高。對(duì)于半閉環(huán)伺服電動(dòng)缸,其傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械剛度對(duì)定位精度的影響較大。雖然國內(nèi)學(xué)者對(duì)伺服電動(dòng)缸做了很多的研究,但是主要集中在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、伺服控制系統(tǒng)的優(yōu)化和測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)的搭建上面,關(guān)于伺服電動(dòng)缸傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械剛度方面的研究很少。本文以和某企業(yè)共同研制的“10t伺服電動(dòng)缸”為基礎(chǔ),開展了以下研究工作。(1)簡(jiǎn)述了伺服電動(dòng)缸的基本組成和工作原理,分別求解了滾珠絲杠副等效軸向剛度模型、同步帶等效軸向剛度模型、軸承組軸向剛度模型和推桿的軸向拉壓剛度模型;根據(jù)伺服電動(dòng)缸運(yùn)動(dòng)和力的傳遞路徑,將伺服電動(dòng)缸機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)各環(huán)節(jié)等效成一系列串聯(lián)的彈簧質(zhì)量塊,參照胡克定律,建立伺服電動(dòng)缸傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械剛度模型。(2)基于伺服電動(dòng)缸傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械剛度模型,分析了半閉環(huán)伺服電動(dòng)缸傳動(dòng)系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)其定位精度的影響程度,忽略影響較小的環(huán)節(jié),對(duì)影響較大的...
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
電動(dòng)缸的結(jié)構(gòu)形式
第 1 章 緒 論環(huán)控制的電動(dòng)線性執(zhí)行器就是伺服電動(dòng)缸的前身,Davi統(tǒng),有效提高了線性執(zhí)行器的控制精度[21]。自此之后,服控制技術(shù)的不斷進(jìn)步,伺服電動(dòng)缸在許多領(lǐng)域得到了發(fā)展奠定了重要基礎(chǔ)[22]。外生產(chǎn)伺服電動(dòng)缸比較知名的公司有:美國 Danaher 公司,日本 Cosmic 公司、德國 Bosch Rexroth 公司等[23-24]。式上來說,伺服電動(dòng)缸正在從傳統(tǒng)的模塊化產(chǎn)品向一體EXLAR 公司研制的 GSX 系列一體化伺服電動(dòng)缸將伺服滾柱絲杠直接作為伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子進(jìn)行直線輸出,省略高了伺服電動(dòng)缸的傳動(dòng)效率和機(jī)械剛度;GSX 系列的伺到同體積的滾珠絲杠副伺服電動(dòng)缸的 15 倍,如圖 1.2 所
柱絲杠直接作為伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子進(jìn)行直線輸出,省略伺服電動(dòng)缸的傳動(dòng)效率和機(jī)械剛度;GSX 系列的伺體積的滾珠絲杠副伺服電動(dòng)缸的 15 倍,如圖 1.2 所圖 1-2 GSX 型伺服電動(dòng)缸 公司的 TritexⅡ系列是目前市場(chǎng)上功率密度最高,體機(jī)、驅(qū)動(dòng)器、減速器、滾柱絲杠等結(jié)構(gòu)集成在一個(gè)密要額外的配電箱來安裝伺服驅(qū)動(dòng)器,如圖 1-5 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]機(jī)床剛度非線性特征與剛度鏈薄弱環(huán)節(jié)識(shí)別方法研究[J]. 楊俊杰,楊慶東. 機(jī)械工程師. 2019(01)
[2]滾珠絲杠副軸向靜剛度試驗(yàn)系統(tǒng)開發(fā)[J]. 徐淑儉,陳兆欽,高山龍,馬凡營,許向榮,宋現(xiàn)春. 機(jī)床與液壓. 2017(05)
[3]數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)剛度對(duì)機(jī)床精度穩(wěn)定性的研究[J]. 王東斌. 機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2016(06)
[4]中子衍射譜儀用二級(jí)電動(dòng)缸的傳動(dòng)剛度特性分析[J]. 彭富霞,吳運(yùn)新,龔海,李楊,張宇. 機(jī)械傳動(dòng). 2015(12)
[5]電動(dòng)缸系統(tǒng)控制研究[J]. 吳靜,陳洪. 西南科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(04)
[6]電動(dòng)缸的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 陳超,趙升噸,崔敏超,蔡后勇,李雪. 機(jī)械傳動(dòng). 2015(03)
[7]基于MATLAB/Simulink的進(jìn)給系統(tǒng)機(jī)械剛度的仿真分析[J]. 尹明,國蘭蘭. 機(jī)床與液壓. 2014(09)
[8]永磁同步電機(jī)伺服控制系統(tǒng)建模與仿真[J]. 張釗,陳濤,周勇. 兵工自動(dòng)化. 2014(04)
[9]現(xiàn)代高性能永磁交流伺服系統(tǒng)綜述(下)——永磁電機(jī)篇[J]. 莫會(huì)成,閔琳,王健,任雷. 伺服控制. 2014(04)
[10]現(xiàn)代高性能永磁交流伺服系統(tǒng)綜述(上)——永磁電機(jī)篇[J]. 莫會(huì)成,閔琳,王健,任雷. 伺服控制. 2014(02)
博士論文
[1]車載大型導(dǎo)彈發(fā)射裝置電驅(qū)動(dòng)快速垂直起豎技術(shù)研究[D]. 吳向陽.北京理工大學(xué) 2015
碩士論文
[1]數(shù)控滾齒機(jī)精密傳動(dòng)系統(tǒng)精度研究[D]. 趙江坤.重慶大學(xué) 2017
[2]超大載荷電動(dòng)缸技術(shù)及其在試驗(yàn)機(jī)上的應(yīng)用研究[D]. 楊愷.吉林大學(xué) 2017
[3]伺服電動(dòng)缸的運(yùn)行能耗測(cè)試與仿真研究[D]. 汪東申.電子科技大學(xué) 2016
[4]電動(dòng)缸位置伺服控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 周昊.大連海事大學(xué) 2014
[5]高精度扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)的靜動(dòng)態(tài)特性及控制系統(tǒng)開發(fā)研究[D]. 方維才.重慶大學(xué) 2014
[6]座椅電動(dòng)缸伺服控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 韓麗潔.中國計(jì)量學(xué)院 2014
[7]機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)爬行機(jī)理及其仿真研究[D]. 王偉.東北大學(xué) 2013
[8]滾珠絲杠副傳動(dòng)剛度保持系統(tǒng)關(guān)鍵元件的特性研究[D]. 馬元.華東交通大學(xué) 2012
[9]電動(dòng)缸的測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建模[D]. 閆飛飛.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
[10]二級(jí)電動(dòng)缸的設(shè)計(jì)與研究[D]. 許兵宗.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2010
本文編號(hào):3450681
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
電動(dòng)缸的結(jié)構(gòu)形式
第 1 章 緒 論環(huán)控制的電動(dòng)線性執(zhí)行器就是伺服電動(dòng)缸的前身,Davi統(tǒng),有效提高了線性執(zhí)行器的控制精度[21]。自此之后,服控制技術(shù)的不斷進(jìn)步,伺服電動(dòng)缸在許多領(lǐng)域得到了發(fā)展奠定了重要基礎(chǔ)[22]。外生產(chǎn)伺服電動(dòng)缸比較知名的公司有:美國 Danaher 公司,日本 Cosmic 公司、德國 Bosch Rexroth 公司等[23-24]。式上來說,伺服電動(dòng)缸正在從傳統(tǒng)的模塊化產(chǎn)品向一體EXLAR 公司研制的 GSX 系列一體化伺服電動(dòng)缸將伺服滾柱絲杠直接作為伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子進(jìn)行直線輸出,省略高了伺服電動(dòng)缸的傳動(dòng)效率和機(jī)械剛度;GSX 系列的伺到同體積的滾珠絲杠副伺服電動(dòng)缸的 15 倍,如圖 1.2 所
柱絲杠直接作為伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子進(jìn)行直線輸出,省略伺服電動(dòng)缸的傳動(dòng)效率和機(jī)械剛度;GSX 系列的伺體積的滾珠絲杠副伺服電動(dòng)缸的 15 倍,如圖 1.2 所圖 1-2 GSX 型伺服電動(dòng)缸 公司的 TritexⅡ系列是目前市場(chǎng)上功率密度最高,體機(jī)、驅(qū)動(dòng)器、減速器、滾柱絲杠等結(jié)構(gòu)集成在一個(gè)密要額外的配電箱來安裝伺服驅(qū)動(dòng)器,如圖 1-5 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]機(jī)床剛度非線性特征與剛度鏈薄弱環(huán)節(jié)識(shí)別方法研究[J]. 楊俊杰,楊慶東. 機(jī)械工程師. 2019(01)
[2]滾珠絲杠副軸向靜剛度試驗(yàn)系統(tǒng)開發(fā)[J]. 徐淑儉,陳兆欽,高山龍,馬凡營,許向榮,宋現(xiàn)春. 機(jī)床與液壓. 2017(05)
[3]數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)剛度對(duì)機(jī)床精度穩(wěn)定性的研究[J]. 王東斌. 機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2016(06)
[4]中子衍射譜儀用二級(jí)電動(dòng)缸的傳動(dòng)剛度特性分析[J]. 彭富霞,吳運(yùn)新,龔海,李楊,張宇. 機(jī)械傳動(dòng). 2015(12)
[5]電動(dòng)缸系統(tǒng)控制研究[J]. 吳靜,陳洪. 西南科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(04)
[6]電動(dòng)缸的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 陳超,趙升噸,崔敏超,蔡后勇,李雪. 機(jī)械傳動(dòng). 2015(03)
[7]基于MATLAB/Simulink的進(jìn)給系統(tǒng)機(jī)械剛度的仿真分析[J]. 尹明,國蘭蘭. 機(jī)床與液壓. 2014(09)
[8]永磁同步電機(jī)伺服控制系統(tǒng)建模與仿真[J]. 張釗,陳濤,周勇. 兵工自動(dòng)化. 2014(04)
[9]現(xiàn)代高性能永磁交流伺服系統(tǒng)綜述(下)——永磁電機(jī)篇[J]. 莫會(huì)成,閔琳,王健,任雷. 伺服控制. 2014(04)
[10]現(xiàn)代高性能永磁交流伺服系統(tǒng)綜述(上)——永磁電機(jī)篇[J]. 莫會(huì)成,閔琳,王健,任雷. 伺服控制. 2014(02)
博士論文
[1]車載大型導(dǎo)彈發(fā)射裝置電驅(qū)動(dòng)快速垂直起豎技術(shù)研究[D]. 吳向陽.北京理工大學(xué) 2015
碩士論文
[1]數(shù)控滾齒機(jī)精密傳動(dòng)系統(tǒng)精度研究[D]. 趙江坤.重慶大學(xué) 2017
[2]超大載荷電動(dòng)缸技術(shù)及其在試驗(yàn)機(jī)上的應(yīng)用研究[D]. 楊愷.吉林大學(xué) 2017
[3]伺服電動(dòng)缸的運(yùn)行能耗測(cè)試與仿真研究[D]. 汪東申.電子科技大學(xué) 2016
[4]電動(dòng)缸位置伺服控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 周昊.大連海事大學(xué) 2014
[5]高精度扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)的靜動(dòng)態(tài)特性及控制系統(tǒng)開發(fā)研究[D]. 方維才.重慶大學(xué) 2014
[6]座椅電動(dòng)缸伺服控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 韓麗潔.中國計(jì)量學(xué)院 2014
[7]機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)爬行機(jī)理及其仿真研究[D]. 王偉.東北大學(xué) 2013
[8]滾珠絲杠副傳動(dòng)剛度保持系統(tǒng)關(guān)鍵元件的特性研究[D]. 馬元.華東交通大學(xué) 2012
[9]電動(dòng)缸的測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建模[D]. 閆飛飛.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
[10]二級(jí)電動(dòng)缸的設(shè)計(jì)與研究[D]. 許兵宗.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2010
本文編號(hào):3450681
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