【摘要】：以往研究中為便于機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié)與控制系統(tǒng)的集成建模,常將滾珠絲杠進(jìn)給系統(tǒng)簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)單機(jī)械模型,其在動(dòng)態(tài)性能精確求解等方面存在不足。針對(duì)這一問題,充分考慮滾珠絲杠進(jìn)給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)柔性以及絲杠螺母副的耦合特性,構(gòu)建滾珠絲杠進(jìn)給系統(tǒng)多柔體動(dòng)力學(xué)模型;在此基礎(chǔ)上,綜合模態(tài)綜合法和動(dòng)態(tài)凝聚法,對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)有效簡(jiǎn)化動(dòng)力學(xué)信息準(zhǔn)確提取,加快模型降階收斂和凝聚自由度響應(yīng)求解速度,推導(dǎo)得到滾珠絲杠進(jìn)給系統(tǒng)的狀態(tài)空間縮聚模型�；趦�(nèi)置傳感器信號(hào)的動(dòng)態(tài)性能試驗(yàn)測(cè)試,對(duì)模型的正確性進(jìn)行驗(yàn)證,其一階固有頻率計(jì)算誤差為5.54%,實(shí)驗(yàn)和仿真計(jì)算得到的輸入扭矩與輸出轉(zhuǎn)速間的頻響曲線在一階頻率處極點(diǎn)坐標(biāo)分別為32.83 d B和35.16 d B。該研究為實(shí)現(xiàn)滾珠絲杠進(jìn)給系統(tǒng)與伺服控制系統(tǒng)的高效高精度集成建模提供了重要的理論基礎(chǔ)和方法指導(dǎo)。
[Abstract]:In order to facilitate the integrated modeling of mechanical transmission link and control system, the ball screw feed system is often simplified as a simple mechanical model in the past research, and its dynamic performance is solved accurately. In order to solve this problem, the flexible structure of the ball screw feed system and the coupling characteristics of the screw nut pair are fully considered, and the multi-flexible dynamic model of the ball screw feed system is constructed. On this basis, the dynamic information extraction of the feed system is simplified by combining the modal synthesis method and the dynamic condensation method, and the speed of model reduction convergence and the response of the condensed degree of freedom is accelerated. The state space Polycondensation model of ball screw feed system is derived. Based on the dynamic performance test of the built-in sensor signal, the correctness of the model is verified. The calculation error of the first order natural frequency is 5.54. The frequency response curves between input torque and output speed obtained by experiment and simulation are 32.83 dB and 35.16 dB at the first order frequency, respectively. The research provides an important theoretical basis and method guidance for the integrated modeling of ball screw feed system and servo control system with high efficiency and high precision.
【作者單位】： 江蘇科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;同濟(jì)大學(xué)機(jī)械與能源工程學(xué)院;南京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院;
【基金】：高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備科技重大專項(xiàng)(2011ZX04016-021) 國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題(2015BAF06B02-4) 江蘇省高校自然科學(xué)研究面上資助項(xiàng)目(16KJB460017)
【分類號(hào)】：TG502.3

【參考文獻(xiàn)】

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5 張會(huì)端;孫俊嶺;;彈性支承條件下傳動(dòng)絲杠的橫向振動(dòng)分析[J];長(zhǎng)春大學(xué)學(xué)報(bào);2011年02期

6 吳文鏡;劉強(qiáng);;機(jī)床動(dòng)力學(xué)建模的拓展傳遞矩陣法[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2010年21期

7 張會(huì)端;譚慶昌;李慶華;;機(jī)床傳動(dòng)絲杠的動(dòng)力分析[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2009年09期

【共引文獻(xiàn)】

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8 楊家銳;劉念聰;曾浩然;陳建龍;耿偉濤;;阻尼特性對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)顫振的影響分析[J];組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù);2016年08期

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10 張義民;石晏霖;李常有;鄧強(qiáng);;單螺母滾珠絲杠副靜剛度可靠性及靈敏度分析[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2016年07期

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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4 黃章俊;王成恩;;基于Kriging模型的渦輪盤優(yōu)化設(shè)計(jì)方法[J];計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng);2010年05期

5 高云凱;孫芳;余海燕;;基于Kriging模型的車身耐撞性優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];汽車工程;2010年01期

6 巫修海;馬云芳;張建潤(rùn);;高速高精度臥式加工中心動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];振動(dòng)與沖擊;2009年10期

7 張會(huì)端;譚慶昌;李慶華;;機(jī)床傳動(dòng)絲杠的動(dòng)力分析[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2009年09期

8 傅德彬;姜毅;;基于剛?cè)狁詈夏Ｐ偷陌l(fā)射裝置動(dòng)力學(xué)仿真分析[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào);2009年06期

9 劉強(qiáng);陳靜;吳文鏡;袁松梅;;高性能數(shù)控機(jī)床幾項(xiàng)關(guān)鍵設(shè)計(jì)技術(shù)的研究應(yīng)用進(jìn)展[J];航空制造技術(shù);2009年05期

10 楊建新;余躍慶;杜兆才;;混聯(lián)支路并聯(lián)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)建模方法[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2009年01期

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2 舒華;齊繼寶;;實(shí)用型單軸數(shù)控進(jìn)給系統(tǒng)開發(fā)[J];中國(guó)集體經(jīng)濟(jì);2012年25期

3 陳敏,張建新,魏力;經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì)初探[J];機(jī)械設(shè)計(jì);1989年06期

4 李驁;汪惠芬;劉婷婷;柳林燕;甄吉磊;;考慮結(jié)合面特性的進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能分析系統(tǒng)[J];組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù);2014年03期

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7 尹明;國(guó)蘭蘭;;基于MATLAB/Simulink的進(jìn)給系統(tǒng)機(jī)械剛度的仿真分析[J];機(jī)床與液壓;2014年09期

8 吳子英;劉宏昭;王勝;劉麗蘭;姚美倩;;基于變尺度法的進(jìn)給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)辨識(shí)方法研究[J];振動(dòng)與沖擊;2014年12期

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3 張建生;張鋼;汪希平;;數(shù)控機(jī)床中進(jìn)給系統(tǒng)的位置記憶研究[A];人才、創(chuàng)新與老工業(yè)基地的振興——2004年中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2004年

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3 胡峰;數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性辨識(shí)與狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法研究[D];華中科技大學(xué);2009年

4 王永強(qiáng);滾珠絲杠進(jìn)給系統(tǒng)自適應(yīng)建模理論與方法研究[D];山東大學(xué);2013年

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7 康曉晨;車床進(jìn)給系統(tǒng)的可靠性靈敏度與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];東北大學(xué);2014年

8 涂灝;機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析[D];華中科技大學(xué);2014年

9 徐堯;機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的多源誤差模型分析與研究[D];南京理工大學(xué);2016年

10 崔yN峗;激光選區(qū)熔化鋪粉系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[D];南京理工大學(xué);2016年

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本文編號(hào)：2351045