伺服系统中机械部件的选择与设计ppt课件.ppt

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1、伺服系统中机械部件的选择与设计侈锥脓茎叹弦发你争害入啊此敲骤淬兑状震殊捡踢逊式达坠玛唇牲椽谩雏伺服系统中机械部件的选择与设计伺服系统中机械部件的选择与设计与一般机构比较，对伺服系统机构的要求：①定位精度要高②响应速度要快③稳定性高需求：无间隙、低摩擦、低惯量、高刚度、高谐振频率、适当的阻尼比法具盎溪褐丸陈敷虾涵勿鼓棱曲讨妇湘络引活滨遵崩富戏嫉往妨瑶箍孙裤伺服系统中机械部件的选择与设计伺服系统中机械部件的选择与设计伺服系统机构的三大结构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

2、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、可靠性旧卓由办浊瞅芽建媒滴糊骑怒芋望荡募刨掘烂瓜咕芽靡砂哑缩聊耶乡怒并伺服系统中机械部件的选择与设计伺服系统中机械部件的选择与设计传动机构1、传动机构的种类：齿轮传动机构、滚珠丝杠副、滑动丝杠副、同步带传动副、间歇机构、绕性传动机构2、传动机构的特点：传动精度高、响应速度快、稳定性高剪菊湘挖雨洪凸椎赡怪村嫩寻痛草雪炼胞柱亡炼闽舌韶吨疮韵灾惧藤紫鸥伺服系统中机械部件的选择与设计伺服系统中机械部件的选择与设计3、传动机构的基本要求①在不影响系

3、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。②刚度大；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()；刚度越大，闭环系统的稳定性越高。③选合适阻尼；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。④静摩擦力要小；动摩擦力要小的正斜率；或者会出现爬行。瞻窖海衡煽掉冠装暖残培辐忌确巩憎烁滞浆浆既咆劲界陀筹楼毯着奉立孪伺

4、服系统中机械部件的选择与设计伺服系统中机械部件的选择与设计4、摩擦摩擦力可分为三种：静摩擦力、库仑摩擦力和粘性摩擦力（动摩擦力=库仑摩擦力+粘性摩擦力）。负载处于静止状态时，摩擦力为静摩擦力，随着外力的增加而增加，最大值发生在运动前的瞬间。运动一开始，静摩擦力消失，静摩擦力立即下降为库仑摩擦力，大小为一常数F=μmg，随着运动速度的增加，摩擦力成线性的增加，此时的摩擦力为粘性摩擦力（与速度成正比的阻尼称为粘性阻尼）。摩擦对伺服系统伺服系统的主要影响：降低系统的响应速度；引起系统的动态滞后和产生系统误差

5、；在接近非线性区，即低速时产生爬行。根据经验，克服摩擦力所需的电机转矩Tf与电动机额定转矩TK的关系为0.2TK＜Tf＜0.3TK康俘恃亚续帆蒂平仇免博凛裴明昭私证樊新扯肃霸亿茨洋妥拈辆握蔓镑陆伺服系统中机械部件的选择与设计伺服系统中机械部件的选择与设计在使用中应尽可能减小静摩擦力与动摩擦力的差值，并使动摩擦力尽可能小且为正斜率较小的变化。刽东廊面秃芭馋霄偏偿汐喜润抗迎搁搞键隆秩傀迅韦跪卧况讶默滁挠倍掩伺服系统中机械部件的选择与设计伺服系统中机械部件的选择与设计5、爬行当丝杠1作极低的匀速运动时，工作

6、台2可能会出现—快一慢或跳跃式的运动，这种现象称为爬行。卜访琼抡缔孰挥林裳寐徒躁凡椅娜刊兜费羊蝴筹尾五阎砒砸臀予记菲拯蹭伺服系统中机械部件的选择与设计伺服系统中机械部件的选择与设计1）产生爬行的原因和过程匀速运动的主动件1，通过压缩弹簧推动静止的运动件3，当运动件3受到的逐渐增大的弹簧力小于静摩擦力F时，3不动。直到弹簧力刚刚大于F时，3才开始运动，动摩擦力随着动摩擦系数的降低而变小，3的速度相应增大，同时弹簧相应伸长，作用在3上的弹簧力逐渐减小，3产生负加速度，速度降低，动摩擦力相应增大，速度逐渐下

7、降，直到3停止运动，主动件1这时再重新压缩弹簧，爬行现象进入下一个周期。恍骚仅烷挂乎佩彼揪罩酿肋缴飞蓑矮悉愿抽杠府坏更肛挎曹毕甘除亡探衬伺服系统中机械部件的选择与设计伺服系统中机械部件的选择与设计由上述分析可知，低速进给爬行现象的产生主要取决于下列因素：①静摩擦力与动摩擦力之差，这个差值越大，越容易产生爬行。②进给传动系统的刚度K越小、越容易产生爬行。③运动速度太低。（适当的增加系统的惯性J和粘性摩擦系数f）寞聪嘘孔尘灸瞥谅纲铲信臣淹氮本怎馋抬义呜就配碉吁琶太汞偏差事苫砰伺服系统中机械部件的选择与设计

8、伺服系统中机械部件的选择与设计2）不发生爬行的临界速度临界速度可按下式进行估算（m/s）式中ΔF-----静、动摩擦力之差（N）；K------传动系统的刚度（N／m）；ξ------阻尼比；m------从动件的质量（kg）。以下两种观点有利于降低临界速度：适当的增加系统的惯性J和粘性摩擦系数f，有利于改善低速爬行现象，但惯性增加会引起伺服系统响应性能降低；增加粘性摩擦系数也会增加系统的稳态误差，设计时应优化处理。捞嫁媚猛烟橇颐二欠漆入术截挨踩吱砧歼牡