機器人技術驅動方法2013

1、No.1第五章第五章 機器人的驅動方式機器人的驅動方式 第一部分第一部分 機器人的驅動機構機器人的驅動機構 第二部分第二部分 機器人的驅動方法機器人的驅動方法No.2第五章第五章 機器人的驅動方式機器人的驅動方式 液壓驅動器液壓驅動器 氣壓驅動器氣壓驅動器驅動器種類：驅動器種類： 電驅動電驅動 新型驅動器新型驅動器 重量、功率重量比重量、功率重量比驅動系統(tǒng)性能：驅動系統(tǒng)性能： 剛度和柔性剛度和柔性 減速齒輪的使用減速齒輪的使用全液壓重載機器人全液壓重載機器人FDP-40型非開挖導向鉆機器人型非開挖導向鉆機器人No.3第五章第五章 機器人的驅動方式機器人的驅動方式 電動機電動機 液壓驅動器液壓驅

2、動器驅動器種類：驅動器種類： 氣壓驅動器氣壓驅動器 形狀記憶金屬驅動器形狀記憶金屬驅動器 磁致伸縮驅動器磁致伸縮驅動器 重量、功率重量比重量、功率重量比驅動系統(tǒng)性能：驅動系統(tǒng)性能： 剛度和柔性剛度和柔性 減速齒輪的使用減速齒輪的使用No.4第一第一部分部分 驅動機構驅動機構 一、直線驅動機構一、直線驅動機構 二、旋轉驅動機構二、旋轉驅動機構 三、直線驅動和旋轉驅動的三、直線驅動和旋轉驅動的 選用和制動選用和制動 No.5 應用范圍應用范圍直角坐標型直角坐標型（直移型）（直移型）第一第一部分部分 驅動機構驅動機構No.6 應用范圍應用范圍第一第一部分部分 驅動機構驅動機構圓柱坐標型圓柱坐標型（回

3、轉型）（回轉型）No.7 應用范圍應用范圍第一第一部分部分 驅動機構驅動機構球坐標型球坐標型（俯仰型）（俯仰型）No.8 應用范圍應用范圍第一第一部分部分 驅動機構驅動機構關節(jié)型關節(jié)型（屈伸型）（屈伸型）No.9一、直線驅動機構一、直線驅動機構 1、齒輪齒條裝置No.10 1、齒輪齒條裝置一、直線驅動機構一、直線驅動機構No.11 1、齒輪齒條裝置一、直線驅動機構一、直線驅動機構1-1-齒條齒條 2-2-齒輪齒輪 3-3-工件工件齒輪齒條移動式手爪齒輪齒條移動式手爪撐竿跳小車撐竿跳小車 直角坐標機器人直角坐標機器人 No.12 2、普通絲杠一、直線驅動機構一、直線驅動機構No.13 3、滾珠絲

4、杠工作原理一、直線驅動機構一、直線驅動機構No.14 3、滾珠絲杠滾珠的循環(huán)方式一、直線驅動機構一、直線驅動機構No.15 3、滾珠絲杠滾珠的循環(huán)方式一、直線驅動機構一、直線驅動機構No.16 3、滾珠絲杠特點 傳動效率高、摩擦損失小傳動效率高、摩擦損失小 運動具有可逆性運動具有可逆性 傳動精度高傳動精度高 磨損小、壽命長磨損小、壽命長 結構較復雜，成本偏高結構較復雜，成本偏高tantan一、直線驅動機構一、直線驅動機構No.17 1、齒輪鏈 由兩個或兩個由兩個或兩個以上的齒輪組成以上的齒輪組成的傳動機構，它的傳動機構，它不但可以傳遞運不但可以傳遞運動角位移和角速動角位移和角速度，而且可以傳度

5、，而且可以傳遞力和力矩。遞力和力矩。二、旋轉驅動機構二、旋轉驅動機構No.18 1、齒輪鏈齒輪的種類與應用二、旋轉驅動機構二、旋轉驅動機構No.19平面平面直齒輪直齒輪 內嚙合齒輪傳動內嚙合齒輪傳動 兩齒輪的轉動方向相同兩齒輪的轉動方向相同 外嚙合齒輪傳動外嚙合齒輪傳動 兩齒輪的轉動方向相反兩齒輪的轉動方向相反二、旋轉驅動機構二、旋轉驅動機構No.20平面平面平行軸斜齒圓柱齒輪傳動平行軸斜齒圓柱齒輪傳動二、旋轉驅動機構二、旋轉驅動機構輪齒與其軸線傾斜一個角度輪齒與其軸線傾斜一個角度曲曲 齒齒 No.21平面平面人字齒輪傳動人字齒輪傳動二、旋轉驅動機構二、旋轉驅動機構由兩個螺旋角方向相反的斜齒輪

6、組成由兩個螺旋角方向相反的斜齒輪組成No.22空間空間（圓）錐齒輪傳動（圓）錐齒輪傳動二、旋轉驅動機構二、旋轉驅動機構用于兩相交軸之間的傳動用于兩相交軸之間的傳動曲曲 線線 齒齒 No.23空間空間交錯軸斜齒輪傳動交錯軸斜齒輪傳動二、旋轉驅動機構二、旋轉驅動機構用于傳遞兩交錯軸之間的運動用于傳遞兩交錯軸之間的運動No.24平面平面行星齒輪傳動行星齒輪傳動二、旋轉驅動機構二、旋轉驅動機構No.25空間空間蝸桿傳動蝸桿傳動二、旋轉驅動機構二、旋轉驅動機構 用于傳遞兩交錯軸之間的運動，其兩軸的交錯角一般為90No.26 1、齒輪鏈齒輪傳動形式二、旋轉驅動機構二、旋轉驅動機構二級傳動（同向）二級傳動（

7、同向）一級傳動（反向）一級傳動（反向）No.27 1、齒輪鏈齒輪傳動形式二、旋轉驅動機構二、旋轉驅動機構一級傳動（同向）一級傳動（同向）三級傳動（反向）三級傳動（反向）No.28 1、齒輪鏈齒輪傳動形式二、旋轉驅動機構二、旋轉驅動機構 齒輪傳動比應滿足驅動部件與負載之間齒輪傳動比應滿足驅動部件與負載之間的位移、轉矩及轉速的匹配要求，總傳動比的位移、轉矩及轉速的匹配要求，總傳動比公式為：公式為：maxrLinnrn驅動電機的額定轉速驅動電機的額定轉速maxLn負載所需的最大工作轉速負載所需的最大工作轉速No.29 1、齒輪鏈二、旋轉驅動機構二、旋轉驅動機構TNR力矩齒輪角位移齒輪齒數齒輪半徑角速

8、度No.30 1、齒輪鏈二、旋轉驅動機構二、旋轉驅動機構iiooiiooioioiooiTTRRNNR RNN能量關系,總功相等嚙合齒輪轉過的圓周距離相等齒輪的齒數與半徑正比齒輪的齒數與轉動角速度反比ooiiooiiooiiNTTNNNNN力矩： 角位移：角速度：No.31 1、齒輪鏈二、旋轉驅動機構二、旋轉驅動機構通過動力學分析有：2iooiJNNJJoiJJJ系統(tǒng)總的等效轉動慣量輸出軸系統(tǒng)的總慣量輸入軸系統(tǒng)的總慣量No.32 1、齒輪鏈二、旋轉驅動機構二、旋轉驅動機構齒輪機構使用中的兩個問題：齒輪機構使用中的兩個問題： 齒輪鏈的引入會改變系統(tǒng)的等效轉動齒輪鏈的引入會改變系統(tǒng)的等效轉動慣量，

9、減小驅動電機的響應時間，使慣量，減小驅動電機的響應時間，使伺服系統(tǒng)容易控制；伺服系統(tǒng)容易控制；在引入齒輪鏈的同時，由于齒輪間隙在引入齒輪鏈的同時，由于齒輪間隙誤差，會導致機器人的手臂定位誤差誤差，會導致機器人的手臂定位誤差增加，且引起伺服系統(tǒng)的不穩(wěn)定性。增加，且引起伺服系統(tǒng)的不穩(wěn)定性。No.33 1、齒輪鏈二、旋轉驅動機構二、旋轉驅動機構各級傳動比的最佳分配原則：各級傳動比的最佳分配原則： 最小等效轉動慣量原則最小等效轉動慣量原則前小后大前小后大 重量最輕原則重量最輕原則前大后小前大后小 輸出軸的轉角誤差最小原則輸出軸的轉角誤差最小原則減速減速前小后大，且末端盡量大前小后大，且末端盡量大 原則

10、的選擇。原則的選擇。No.34 1、齒輪鏈二、旋轉驅動機構二、旋轉驅動機構中央空調風管清洗機器人機器人 六腳步行機器人機器人 No.35 2、同步皮帶二、旋轉驅動機構二、旋轉驅動機構帶傳動機構帶傳動機構鏈傳動機構鏈傳動機構No.36 2、同步皮帶二、旋轉驅動機構二、旋轉驅動機構No.37 2、同步皮帶二、旋轉驅動機構二、旋轉驅動機構No.38 2、同步皮帶特點二、旋轉驅動機構二、旋轉驅動機構 傳動比準確、傳動效率高（可達傳動比準確、傳動效率高（可達98）；）； 傳動平穩(wěn)、噪音低；傳動平穩(wěn)、噪音低； 能高速傳動，線速度可達能高速傳動，線速度可達4080m/s； 使用壽命長、維護保養(yǎng)方便；使用壽命

11、長、維護保養(yǎng)方便； 制造工藝復雜，成本高；制造工藝復雜，成本高； 中心距大；中心距大； 承受沖擊；承受沖擊； 軸上壓力小。軸上壓力小。No.39二、旋轉驅動機構二、旋轉驅動機構 2、同步皮帶應用 儀器、儀表儀器、儀表 計算機行業(yè)計算機行業(yè) 汽車行業(yè)汽車行業(yè) 紡織機械紡織機械 糧食機械糧食機械 機床機床 石油機械石油機械No.40二、旋轉驅動機構二、旋轉驅動機構 2、同步皮帶設計計算c1Pn 設計功率小帶輪轉速m模數1z小帶輪齒數 11121121 1601000cntdmzndiddnd nvpbFFvK1212a0.5 d +da2 d +d大小帶輪的中心距 ：查圖查圖查表查表No.41二、

12、旋轉驅動機構二、旋轉驅動機構 2、同步皮帶設計計算No.42二、旋轉驅動機構二、旋轉驅動機構 2、同步皮帶設計計算No.43 3、諧波齒輪結構二、旋轉驅動機構二、旋轉驅動機構No.44二、旋轉驅動機構二、旋轉驅動機構 3、諧波齒輪工作原理No.45 3、諧波齒輪傳動比0HrgHrrgrnzninzz0gHrHgggrznninzz二、旋轉驅動機構二、旋轉驅動機構No.46二、旋轉驅動機構二、旋轉驅動機構 3、諧波齒輪工作特點 傳動比大傳動比大 承載能力大承載能力大 傳動精度高傳動精度高 傳動平穩(wěn)基本上傳動平穩(wěn)基本上無沖擊振動無沖擊振動 傳動效率較高傳動效率較高 結構簡單、體積結構簡單、體積小、

13、質量小小、質量小No.47二、旋轉驅動機構二、旋轉驅動機構 3、諧波齒輪應用 航空航天航空航天 工業(yè)機器人工業(yè)機器人 化工、冶金化工、冶金 起重運輸起重運輸 汽車行業(yè)汽車行業(yè) 紡織機械紡織機械 糧食機械糧食機械 機床機床No.48 1、驅動方式的選用三、直線驅動和旋轉驅動的選用和制動三、直線驅動和旋轉驅動的選用和制動直線驅動：直線氣缸是最廉價的直線驅動：直線氣缸是最廉價的動力源。動力源。旋轉關節(jié)：目前機器人設計中首旋轉關節(jié)：目前機器人設計中首選驅動方式。選驅動方式。No.49 2、制動器作用：在機器人停作用：在機器人停止工作時，保持機止工作時，保持機械臂的位置不變，械臂的位置不變，在電源發(fā)生故

14、障時，在電源發(fā)生故障時，保護機械臂和它周保護機械臂和它周圍的物體不發(fā)生碰圍的物體不發(fā)生碰撞。撞。工作方式：失效抱工作方式：失效抱閘。閘。三、直線驅動和旋轉驅動的選用和制動三、直線驅動和旋轉驅動的選用和制動No.50進口機器人機器人焊接手 2、制動器三、直線驅動和旋轉驅動的選用和制動三、直線驅動和旋轉驅動的選用和制動碼垛機器人機器人 微型機器人機器人脊椎內診治疾病 No.51第第二部分二部分 驅動驅動方法方法 一、液壓驅動器一、液壓驅動器 二、氣壓驅動器二、氣壓驅動器 三、電驅動器三、電驅動器直流電動機驅動直流電動機驅動步進電動機驅動步進電動機驅動直流電源和功率放大器直流電源和功率放大器形狀記憶

15、合金驅動器形狀記憶合金驅動器電磁致伸縮驅動器電磁致伸縮驅動器壓電效應驅動器壓電效應驅動器人工肌肉人工肌肉 四、新型驅動器四、新型驅動器 No.52一、液壓驅動一、液壓驅動 1、液壓驅動的概念No.53一、液壓驅動一、液壓驅動 1、液壓驅動的概念醫(yī)療手術臺專用標準舉升系統(tǒng) No.54 2、液壓驅動系統(tǒng)的特點優(yōu)點單位面積壓力高，體積小，具有大的單位面積壓力高，體積小，具有大的推力或轉矩；推力或轉矩；可壓縮性小，工作平穩(wěn)可靠，位置精可壓縮性小，工作平穩(wěn)可靠，位置精度高；度高；力、速度和方向易實現自動控制；力、速度和方向易實現自動控制；具有防銹性和潤滑性能，壽命長。具有防銹性和潤滑性能，壽命長。一、液

16、壓驅動一、液壓驅動No.55 2、液壓驅動系統(tǒng)的特點缺點油液的粘度隨溫度變化，影響工作性油液的粘度隨溫度變化，影響工作性能，高溫易燃燒爆炸；能，高溫易燃燒爆炸；易泄漏，造價高；易泄漏，造價高；需要相應的供油系統(tǒng)及濾油裝置。需要相應的供油系統(tǒng)及濾油裝置。一、液壓驅動一、液壓驅動No.56 2、液壓驅動系統(tǒng)的應用一、液壓驅動一、液壓驅動Unimation機器人Versatran機器人No.57 3、液壓裝置的構成一、液壓驅動一、液壓驅動No.58 4、液壓油缸一、液壓驅動一、液壓驅動No.59 4、液壓油缸往復式單桿型油缸一、液壓驅動一、液壓驅動1-缸底 2-彈簧擋圈 3-套環(huán) 4-卡環(huán) 5-活塞

17、 6- 型密封圈 7-支承環(huán) 8-擋圈 9-形密封圈 10-缸筒 11-管接頭 12-導向套 13-缸蓋 14-防塵圈 15-活塞桿 16-定位螺釘 17-耳環(huán) 單活塞桿液壓缸只有一端有活塞桿。如單活塞桿液壓缸只有一端有活塞桿。如圖所示是一種單活塞液壓缸。其兩端進出口圖所示是一種單活塞液壓缸。其兩端進出口油口油口A A和和B B都可通壓力油或回油，以實現雙向都可通壓力油或回油，以實現雙向運動，故稱為雙作用缸。運動，故稱為雙作用缸。No.60 4、液壓油缸往復式雙桿型油缸一、液壓驅動一、液壓驅動1活塞桿 2壓蓋 3缸蓋 4缸筒 5活塞 6密封圈雙活塞桿液壓缸結構 雙活塞桿液壓缸的兩端都有活塞伸出

18、，雙活塞桿液壓缸的兩端都有活塞伸出，如圖所示。其組成與單活塞桿液壓缸基本相如圖所示。其組成與單活塞桿液壓缸基本相同。缸筒與缸蓋用法蘭連接，活塞與缸筒內同。缸筒與缸蓋用法蘭連接，活塞與缸筒內壁之間采用間隙密封。壁之間采用間隙密封。No.61 4、液壓油缸往復式雙桿型油缸一、液壓驅動一、液壓驅動No.62 4、液壓油缸一、液壓驅動一、液壓驅動FpAQvAWFvQ p 往復式雙桿型油缸往復式雙桿型油缸No.63 4、液壓馬達一、液壓驅動一、液壓驅動齒輪馬達齒輪馬達No.64 4、液壓馬達一、液壓驅動一、液壓驅動齒輪馬達齒輪馬達No.65 4、液壓馬達一、液壓驅動一、液壓驅動葉片馬達葉片馬達圖3-13

19、 單作用葉片工作原理壓油吸油No.66 4、液壓馬達一、液壓驅動一、液壓驅動徑向柱塞式馬達徑向柱塞式馬達No.67 4、液壓馬達一、液壓驅動一、液壓驅動徑向柱塞式馬達徑向柱塞式馬達22V pTQVWQ pT-馬達的輸出力矩馬達的輸出力矩V-旋轉一周排出工作油體積旋轉一周排出工作油體積p-出入口壓力差出入口壓力差 -轉子角速度轉子角速度Q-工作油流量工作油流量W-馬達輸出功率馬達輸出功率No.68 5、液壓伺服系統(tǒng)一、液壓驅動一、液壓驅動液壓伺服系統(tǒng)基本結構液壓伺服系統(tǒng)基本結構No.69 5、液壓伺服系統(tǒng)一、液壓驅動一、液壓驅動液壓伺服系統(tǒng)基本結構液壓伺服系統(tǒng)基本結構No.70 6、電液伺服閥噴

20、嘴擋板伺服閥一、液壓驅動一、液壓驅動No.71 6、電液伺服閥射流管伺服閥一、液壓驅動一、液壓驅動No.72 7、擺動油缸一、液壓驅動一、液壓驅動No.73 7、擺動油缸一、液壓驅動一、液壓驅動No.74 7、液壓伺服馬達一、液壓驅動一、液壓驅動滑閥伺服馬達滑閥伺服馬達No.75二、氣壓驅動二、氣壓驅動 1、氣壓驅動的概念No.76二、氣壓驅動二、氣壓驅動 2、氣壓驅動的應用可調緩沖中型系列氣缸可調緩沖中型系列氣缸德國德國FESTO氣缸氣缸 No.77二、氣壓驅動二、氣壓驅動 2、氣壓驅動的應用活塞式氣動馬達活塞式氣動馬達 葉片式氣動馬達葉片式氣動馬達 No.78二、氣壓驅動二、氣壓驅動采用雙

21、氣缸氣缸的氣動氣動卸料機構 2、氣壓驅動的應用氣動夾緊裝置氣動夾緊裝置氣動攻絲機 No.79二、氣壓驅動二、氣壓驅動 2、氣壓驅動的應用No.80二、氣壓驅動二、氣壓驅動 2、氣壓驅動的應用六個自由度多功能氣動搬運機械手多功能氣動搬運機械手No.81 2、氣壓驅動系統(tǒng)的特點優(yōu)點二二 、氣壓驅動、氣壓驅動粘度小，易達到高速；粘度小，易達到高速；利用集中站供氣，不必添加動力設備；利用集中站供氣，不必添加動力設備；無污染，安全，可高溫作業(yè)；無污染，安全，可高溫作業(yè)；工作壓力低，制造要求比液壓元件低。工作壓力低，制造要求比液壓元件低。No.82 2、氣壓驅動系統(tǒng)的特點缺點二、氣壓驅動二、氣壓驅動要獲得

22、較大的出力，其結構要相對增大；要獲得較大的出力，其結構要相對增大；工作平穩(wěn)性差，速度控制困難，準確的工作平穩(wěn)性差，速度控制困難，準確的位置控制難；位置控制難；很難解決除水問題，零件易生銹；很難解決除水問題，零件易生銹；噪聲污染。噪聲污染。No.833、氣壓驅動系統(tǒng)的構成二、氣壓驅動二、氣壓驅動No.84 3、氣壓驅動系統(tǒng)的構成二、氣壓驅動二、氣壓驅動No.85單作用單作用雙作用雙作用單作用單作用雙作用雙作用單活塞桿單活塞桿雙活塞桿雙活塞桿機械耦合（無桿氣缸）機械耦合（無桿氣缸）磁性耦合（磁性氣缸）磁性耦合（磁性氣缸）繩索、鋼索繩索、鋼索有活塞桿有活塞桿無活塞桿無活塞桿單活塞單活塞雙活塞雙活塞活

23、塞式活塞式膜片式膜片式平膜式平膜式皮囊皮囊汽缸汽缸 4、汽缸分類二、氣壓驅動二、氣壓驅動No.86 4、汽缸普通汽缸二、氣壓驅動二、氣壓驅動No.87 4、汽缸普通汽缸二、氣壓驅動二、氣壓驅動汽缸的平均耗氣量：汽缸的平均耗氣量：2220.140.1DdLpqNvtNo.88 4、汽缸無桿汽缸二、氣壓驅動二、氣壓驅動No.89 4、汽缸手指汽缸二、氣壓驅動二、氣壓驅動No.90 5、氣動馬達二、氣壓驅動二、氣壓驅動No.91 6、氣動控制閥二、氣壓驅動二、氣壓驅動 氣動控制閥是用來控制和調節(jié)壓縮空氣氣動控制閥是用來控制和調節(jié)壓縮空氣的壓力、流量和方向的，使氣動執(zhí)行元件的壓力、流量和方向的，使氣動

24、執(zhí)行元件獲得要求的力、動作速度和改變運動方向，獲得要求的力、動作速度和改變運動方向，并按規(guī)定的程序工作。并按規(guī)定的程序工作。 控制閥按其作用和功能分為壓力控制閥、控制閥按其作用和功能分為壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥三大類。流量控制閥和方向控制閥三大類。No.92 6、氣動控制閥二、氣壓驅動二、氣壓驅動No.93 6、氣動控制閥二、氣壓驅動二、氣壓驅動No.94 7、氣壓驅動的控制結構二、氣壓驅動二、氣壓驅動No.957、氣壓驅動的控制結構二、氣壓驅動二、氣壓驅動No.96動力電動機動力電動機伺服電動機伺服電動機三、電機驅動三、電機驅動No.97三、電機驅動三、電機驅動直流電動機直流電動機

25、 一個方向或反向連續(xù)旋轉、運動連續(xù)平一個方向或反向連續(xù)旋轉、運動連續(xù)平滑、沒有位置控制能力；滑、沒有位置控制能力；步進電動機步進電動機 通過脈沖實現步進、單向旋轉、每給一個通過脈沖實現步進、單向旋轉、每給一個脈沖實現一個步距、自身有一定的位置脈沖實現一個步距、自身有一定的位置控制能力?？刂颇芰?。No.98三、電機驅動三、電機驅動一般直流電動機和位置反饋、速度反一般直流電動機和位置反饋、速度反饋形成一個整體，即饋形成一個整體，即直流伺服電機直流伺服電機。直流電動機可利用直流電動機可利用繼電器開關繼電器開關或采用或采用功率放大器功率放大器來實現驅動控制。來實現驅動控制。直流伺服電動機具有直流伺服電

26、動機具有啟動轉矩大、體啟動轉矩大、體積小、重量輕、轉速易控制、效率高積小、重量輕、轉速易控制、效率高等優(yōu)點，其可達到很大的等優(yōu)點，其可達到很大的力矩力矩/ /重量重量比比，遠高于步進電機。，遠高于步進電機。No.99 一、伺服電機的選擇一、伺服電機的選擇 二、電機的轉矩特性二、電機的轉矩特性 三、總傳動比的選擇三、總傳動比的選擇 三、電機驅動三、電機驅動直流電動機驅動直流電動機驅動No.100一、伺服電機的選擇一、伺服電機的選擇1.初選電機初選電機能夠提供負載所需要的瞬時轉矩和能夠提供負載所需要的瞬時轉矩和轉速轉速電機的熱定額問題，通常以負載的電機的熱定額問題，通常以負載的均方根功率作為確定電

27、機發(fā)熱功率的均方根功率作為確定電機發(fā)熱功率的基礎基礎No.101一、伺服電機的選擇一、伺服電機的選擇1.初選電機初選電機m1.5 2.5LPLPMPm1.5 2.5LrLrMP工作在峰值下：工作在峰值下：工作在變載荷下：工作在變載荷下：rmPP額定功率：額定功率：負載峰值力矩負載峰值力矩負載峰值轉速負載峰值轉速傳動裝置的效率傳動裝置的效率負載均方根力矩負載均方根力矩負載均方根轉速負載均方根轉速No.102一、伺服電機的選擇一、伺服電機的選擇2.發(fā)熱校核發(fā)熱校核 在一定轉速下，負載的均方根力矩是與在一定轉速下，負載的均方根力矩是與伺服電機處于連續(xù)工作時的熱定額相對應伺服電機處于連續(xù)工作時的熱定額

28、相對應的。的。22eeaca0dTQI R TI R t2ec01dTIItT繞組電流繞組電流等效穩(wěn)恒電流等效穩(wěn)恒電流No.103一、伺服電機的選擇一、伺服電機的選擇2.發(fā)熱校核發(fā)熱校核 與等效電流對應的等效轉矩為：與等效電流對應的等效轉矩為：2em01dTMMtT 電機轉矩與折算到電機軸上的負載力矩電機轉矩與折算到電機軸上的負載力矩平衡，等效轉矩為：平衡，等效轉矩為：2meL01dTMMtT折算到電機軸上的負載力矩折算到電機軸上的負載力矩No.104一、伺服電機的選擇一、伺服電機的選擇2.發(fā)熱校核發(fā)熱校核 負載的均方根力矩與電機的熱定額相對負載的均方根力矩與電機的熱定額相對應：應：meLrM

29、M 電機額定轉矩應滿足：電機額定轉矩應滿足：mrLrMMNo.105一、伺服電機的選擇一、伺服電機的選擇3.轉矩過載校核轉矩過載校核 轉矩過載校核公式：轉矩過載校核公式：mLmmaxmaxmrmaxMMMM折算到電機軸上的負載力矩的最大值折算到電機軸上的負載力矩的最大值過載轉矩過載轉矩電機額定轉矩電機額定轉矩電機的轉矩過載系數電機的轉矩過載系數No.106二、電機的轉矩特性二、電機的轉矩特性直流伺服電動機直流伺服電動機 No.107二、電機的轉矩特性二、電機的轉矩特性1.直流伺服電機的轉矩特性直流伺服電機的轉矩特性 電磁式直流伺服電機電磁式直流伺服電機 No.108二、電機的轉矩特性二、電機的

30、轉矩特性1.直流伺服電機的轉矩特性直流伺服電機的轉矩特性 永磁式直流伺服電機永磁式直流伺服電機 No.109二、電機的轉矩特性二、電機的轉矩特性1.直流伺服電機的轉矩特性直流伺服電機的轉矩特性 電樞電壓：電樞電壓：eacaUEI R反電勢：反電勢：aEmEK轉矩：轉矩：mmcMK IcacEmcaaRRUEUKImmEmcmaaRRKK KMUceUU反電勢常數反電勢常數電樞轉速電樞轉速電機轉矩常數電機轉矩常數信號系數信號系數勵磁電壓勵磁電壓控制電壓控制電壓No.110二、電機的轉矩特性二、電機的轉矩特性1.直流伺服電機的轉矩特性直流伺服電機的轉矩特性 得得memEmmaaRRK UK KM堵

31、轉狀態(tài)或堵轉狀態(tài)或啟動狀態(tài)：啟動狀態(tài)：m1,0memsaRK UMM空載狀態(tài)：空載狀態(tài)：m1,0Mem0EKUmEaK KfRmsmMMf電機的阻尼系數電機的阻尼系數No.111二、電機的轉矩特性二、電機的轉矩特性1.直流伺服電機的轉矩特性直流伺服電機的轉矩特性 直流伺服電機的轉矩轉速特性曲線直流伺服電機的轉矩轉速特性曲線 No.112二、電機的轉矩特性二、電機的轉矩特性交流伺服電動機交流伺服電動機 No.113二、電機的轉矩特性二、電機的轉矩特性2.交流伺服電機的轉矩特性交流伺服電機的轉矩特性 鼠籠轉子交流伺服電機鼠籠轉子交流伺服電機 No.114二、電機的轉矩特性二、電機的轉矩特性2.交流

32、伺服電機的轉矩特性交流伺服電機的轉矩特性 空心杯轉子交流伺服電機空心杯轉子交流伺服電機 No.115二、電機的轉矩特性二、電機的轉矩特性2.交流伺服電機的轉矩特性交流伺服電機的轉矩特性 永磁式交流伺服電機永磁式交流伺服電機 No.116二、電機的轉矩特性二、電機的轉矩特性2.交流伺服電機的轉矩特性交流伺服電機的轉矩特性 輸出轉矩：輸出轉矩：msaamMMfceUUsasMM2s012ffMf2smsm012MMM堵轉轉矩堵轉轉矩阻尼系數阻尼系數信號系數信號系數1堵轉轉矩堵轉轉矩1阻尼系數阻尼系數2空載轉速空載轉速No.117二、電機的轉矩特性二、電機的轉矩特性2.交流伺服電機的轉矩特性交流伺服

33、電機的轉矩特性 交流伺服電機的轉矩轉速特性曲線交流伺服電機的轉矩轉速特性曲線 斜率斜率Ms/0斜率斜率Ms/20No.118 三、總傳動比的選擇三、總傳動比的選擇 1.負載力矩特性負載力矩特性峰值力矩：對應于電機最嚴重的工作情峰值力矩：對應于電機最嚴重的工作情況，如電機啟動；況，如電機啟動；mmLPfPLLPmGLP2ttttMMJMJJiiii折算到電機軸負載峰值力矩折算到電機軸負載峰值力矩負載峰值力矩負載峰值力矩負載峰值摩擦力矩負載峰值摩擦力矩電機軸轉動慣量電機軸轉動慣量傳動裝置折算到電機軸轉動慣量傳動裝置折算到電機軸轉動慣量負載轉動慣量負載轉動慣量負載軸的峰值角加速度負載軸的峰值角加速度

34、傳動效率傳動效率No.119 三、總傳動比的選擇三、總傳動比的選擇 1.負載力矩特性負載力矩特性峰值力矩：對應于電機最嚴重的工作情峰值力矩：對應于電機最嚴重的工作情況，如電機啟動；況，如電機啟動；均方根力矩：對應于電機長期連續(xù)地在均方根力矩：對應于電機長期連續(xù)地在變負荷下工作的情況。變負荷下工作的情況。222mmLrfrLLrmGLr2ttttMMJMJJiiii折算到電機軸負載均方根力矩折算到電機軸負載均方根力矩No.120 三、總傳動比的選擇三、總傳動比的選擇 1.負載力矩特性負載力矩特性峰值力矩：對應峰值力矩：對應于電機最嚴重的于電機最嚴重的工作情況，如電工作情況，如電機啟動；機啟動；均

35、方根力矩：對均方根力矩：對應于電機長期連應于電機長期連續(xù)地在變負荷下續(xù)地在變負荷下工作的情況。工作的情況。No.121 三、總傳動比的選擇三、總傳動比的選擇 1.負載力矩特性負載力矩特性轉矩特性和均轉矩特性和均方根的力矩特方根的力矩特性性No.122 三、總傳動比的選擇三、總傳動比的選擇 2.“折算峰值力矩最小折算峰值力矩最小”的最佳總傳動比的最佳總傳動比mLPdd0tMi LPfPLLPoptmmGLPMMJiJJ mLPfPLLPmGLPmLPmin2MMJJJMmmLPminMM峰值力矩最小值峰值力矩最小值No.123 三、總傳動比的選擇三、總傳動比的選擇 3.“折算均方根力矩最小折算均

36、方根力矩最小”的最佳總傳動比的最佳總傳動比mLrdd0tMi 222LrfrLLr4opt2mmGLrMMJiJJ No.124三、電機驅動三、電機驅動步進電動機驅動步進電動機驅動 步進電機的特點：步進電機的特點：輸出角與輸入脈沖嚴格成比例，且在時輸出角與輸入脈沖嚴格成比例，且在時間上同步；間上同步；易實現正反轉和啟?？刂?，啟停時間短；易實現正反轉和啟停控制，啟停時間短；輸出轉角的精度高，無累積誤差；輸出轉角的精度高，無累積誤差；直接用數字信號控制，與計算機接口方直接用數字信號控制，與計算機接口方便；便；維修方便，壽命長。維修方便，壽命長。 No.125永磁式步進電動機的結構和原理永磁式步進電

37、動機的結構和原理 三、電機驅動三、電機驅動步進電動機驅動步進電動機驅動永磁鐵永磁鐵通電繞組通電繞組No.126反應式步進電動機的結構原理反應式步進電動機的結構原理 三、電機驅動三、電機驅動步進電動機驅動步進電動機驅動定子通電繞組定子通電繞組轉子轉向磁阻最小的位置轉子轉向磁阻最小的位置No.127混合式步進電動機結構混合式步進電動機結構 三、電機驅動三、電機驅動步進電動機驅動步進電動機驅動No.128步步進進電電機機的的相相序序 三、電機驅動三、電機驅動步進電動機驅動步進電動機驅動No.129步進電機的兩種脈沖序列步進電機的兩種脈沖序列 為了用步進電機獲得高的定位精度，需為了用步進電機獲得高的定位精度，需要有位置信息，可以采用位置反饋裝置來要有位置信息，可以采用位置反饋裝置來實現。實現。 三、電機驅動三、電機驅動步進電動機驅動步進電動機驅動No.130步進電機三相六拍分配器原理圖步進電機三相六拍分配器原理圖 三、電機驅動三、電機驅動步進電動機驅動步進電動機驅動No.131步進電機單相功率放大線路圖步進電機單相功率放大線路圖 三、電機驅動三、電機驅動步進電動機驅動步進電動機驅動No.1321 1、整流電路、整流電路三、電機驅動三、電機驅動直流電源和動率