32多軸電力拖動系統(tǒng)的簡化課件

3.2多軸電力拖動系統(tǒng)的簡化

實際的電力拖動系統(tǒng)，大多數(shù)是電動機(jī)通過傳動機(jī)構(gòu)與工作機(jī)構(gòu)相連。因為在實際應(yīng)用中，許多生產(chǎn)機(jī)械為滿足其工藝過程的要求，需要較低的速度，而電動機(jī)大多具有較高的速度。生產(chǎn)機(jī)械和電動機(jī)之間必須裝設(shè)減速機(jī)構(gòu)，如減速齒輪箱，蝸輪蝸桿或皮帶等傳動裝置，從而構(gòu)成所謂的多

軸電力拖動系統(tǒng)。

3.2多軸電力拖動系統(tǒng)的簡化實際的電力拖動系統(tǒng)，1為了簡化多軸系統(tǒng)計算，我們力圖用該系統(tǒng)中的某一根軸的運動來代替整個拖動系統(tǒng)的運動，即把實際多軸系統(tǒng)等效為單軸系統(tǒng)。這樣只要研究電動機(jī)軸即可解決整個拖動系統(tǒng)的問題，使研究工作大為簡化，但這時電機(jī)軸上的參數(shù)已不再是其本身的參數(shù)，而是代表整個系統(tǒng)的參數(shù)。為了簡化多軸系統(tǒng)計算，我們力圖用該系統(tǒng)中的某一根軸的運2

3.2.1工作機(jī)構(gòu)為轉(zhuǎn)動情況時，轉(zhuǎn)矩與飛輪矩的折算1、

負(fù)載轉(zhuǎn)矩的折算負(fù)載轉(zhuǎn)矩折算的原則是，保持折算前后系統(tǒng)傳遞的功率不變。關(guān)于中間傳動機(jī)構(gòu)的傳動損耗，將在傳動效率η中考慮。

3.2.1工作機(jī)構(gòu)為轉(zhuǎn)動情況時，轉(zhuǎn)矩與飛輪矩的折算13根據(jù)折算前后功率不變的原則有

根據(jù)折算前后功率不變的原則有4若考慮傳動機(jī)構(gòu)的傳動效率，根據(jù)功率不變的原則，負(fù)載轉(zhuǎn)矩的折算值還要加大，為：若考慮傳動機(jī)構(gòu)的傳動效率，根據(jù)功率不變的5上兩式折合值之差為：上兩式折合值之差為：62、

飛輪矩的折算飛輪矩的大小是運動物體機(jī)械慣性大小的體現(xiàn)。旋轉(zhuǎn)物體的動能大小為2、飛輪矩的折算7寫成一般形式有

寫成一般形式有8

—般說來．在總的GD2中，電動機(jī)轉(zhuǎn)子本身的飛輪矩GDD2在系統(tǒng)總飛輪矩中占有主要的成分，其值可以從產(chǎn)品目錄中查到。傳動機(jī)構(gòu)各軸及工作機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)軸的飛輪矩折算到電動機(jī)軸上后數(shù)值不大，是總飛輪矩中的次要部分。而各齒輪的飛輪矩又往往是不知道的，計算起來也很麻煩，因此可用下式估算系統(tǒng)總飛輪矩：

—般說來．在總的GD2中，電動機(jī)轉(zhuǎn)子本身的飛輪矩G93.2.2工作機(jī)構(gòu)為平移運動時，轉(zhuǎn)矩與飛輪矩的折算1．

負(fù)載轉(zhuǎn)矩的折算刨床切削時工件與工作臺一起以速度v移動，刨刀不動，刨刀作用在工件上的力為F，傳動機(jī)構(gòu)效率為η。折算前龍門刨床切削功率為

P=Fv

3.2.2工作機(jī)構(gòu)為平移運動時，轉(zhuǎn)矩與飛輪矩的折算10

若不考慮傳動機(jī)構(gòu)的傳動損耗，根據(jù)折算前后功率不變的原則，有轉(zhuǎn)矩折算公式Fv=TFΩ若不考慮傳動機(jī)構(gòu)的傳動損耗，根據(jù)折算前后功率不變的11若考慮傳動機(jī)構(gòu)的傳動損耗，有轉(zhuǎn)矩折算公式

2、飛輪矩的折算作平移運動部件的質(zhì)量為mf,重量為，其自身具有的動能為：若考慮傳動機(jī)構(gòu)的傳動損耗，有轉(zhuǎn)矩折算公式

2、飛輪矩的12折算前后的動能不變，因此

折算前后的動能不變，因此133.2.3工作機(jī)構(gòu)為升降運動時，轉(zhuǎn)矩與飛輪矩的折算起重機(jī)的提升機(jī)構(gòu)、電梯等均做升降運動，升降運動屬直線運動，但它與重力有關(guān)，與平移運動相比還是有區(qū)別。

3.2.3工作機(jī)構(gòu)為升降運動時，轉(zhuǎn)矩與飛輪矩的折算141、負(fù)載轉(zhuǎn)矩折算

（1）提升重物時折算

當(dāng)電動機(jī)帶動工作機(jī)構(gòu)提升重物時，電動機(jī)處于電動狀態(tài)，而鋼絲繩拉力將在電動機(jī)軸上反映一個阻轉(zhuǎn)矩GR，不計傳動機(jī)構(gòu)中的損耗，按系統(tǒng)功率保持不變的原則，折算到電動機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為1、負(fù)載轉(zhuǎn)矩折算15考慮到傳動機(jī)構(gòu)中的損耗后，提升時損耗由電動機(jī)負(fù)擔(dān)，折算到電動機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為傳動機(jī)構(gòu)損耗的轉(zhuǎn)矩為

考慮到傳動機(jī)構(gòu)中的損耗后，提升時損耗由電動機(jī)負(fù)擔(dān)16

（2）

下放重物時折算下放重物時，重物對卷筒軸的負(fù)載轉(zhuǎn)矩大小仍為GR，不計傳動機(jī)構(gòu)損耗時，折算到電動機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩仍舊為GR/j，方向不變。若考慮傳動機(jī)構(gòu)損耗，△T由負(fù)載負(fù)擔(dān)。

（2）

下放重物時折算17此時，傳動機(jī)構(gòu)的效率

此時，傳動機(jī)構(gòu)的效率183.2多軸電力拖動系統(tǒng)的簡化

實際的電力拖動系統(tǒng)，大多數(shù)是電動機(jī)通過傳動機(jī)構(gòu)與工作機(jī)構(gòu)相連。因為在實際應(yīng)用中，許多生產(chǎn)機(jī)械為滿足其工藝過程的要求，需要較低的速度，而電動機(jī)大多具有較高的速度。生產(chǎn)機(jī)械和電動機(jī)之間必須裝設(shè)減速機(jī)構(gòu)，如減速齒輪箱，蝸輪蝸桿或皮帶等傳動裝置，從而構(gòu)成所謂的多

軸電力拖動系統(tǒng)。

3.2多軸電力拖動系統(tǒng)的簡化實際的電力拖動系統(tǒng)，19為了簡化多軸系統(tǒng)計算，我們力圖用該系統(tǒng)中的某一根軸的運動來代替整個拖動系統(tǒng)的運動，即把實際多軸系統(tǒng)等效為單軸系統(tǒng)。這樣只要研究電動機(jī)軸即可解決整個拖動系統(tǒng)的問題，使研究工作大為簡化，但這時電機(jī)軸上的參數(shù)已不再是其本身的參數(shù)，而是代表整個系統(tǒng)的參數(shù)。為了簡化多軸系統(tǒng)計算，我們力圖用該系統(tǒng)中的某一根軸的運20

3.2.1工作機(jī)構(gòu)為轉(zhuǎn)動情況時，轉(zhuǎn)矩與飛輪矩的折算1、

負(fù)載轉(zhuǎn)矩的折算負(fù)載轉(zhuǎn)矩折算的原則是，保持折算前后系統(tǒng)傳遞的功率不變。關(guān)于中間傳動機(jī)構(gòu)的傳動損耗，將在傳動效率η中考慮。

3.2.1工作機(jī)構(gòu)為轉(zhuǎn)動情況時，轉(zhuǎn)矩與飛輪矩的折算121根據(jù)折算前后功率不變的原則有

根據(jù)折算前后功率不變的原則有22若考慮傳動機(jī)構(gòu)的傳動效率，根據(jù)功率不變的原則，負(fù)載轉(zhuǎn)矩的折算值還要加大，為：若考慮傳動機(jī)構(gòu)的傳動效率，根據(jù)功率不變的23上兩式折合值之差為：上兩式折合值之差為：242、

飛輪矩的折算飛輪矩的大小是運動物體機(jī)械慣性大小的體現(xiàn)。旋轉(zhuǎn)物體的動能大小為2、飛輪矩的折算25寫成一般形式有

寫成一般形式有26

—般說來．在總的GD2中，電動機(jī)轉(zhuǎn)子本身的飛輪矩GDD2在系統(tǒng)總飛輪矩中占有主要的成分，其值可以從產(chǎn)品目錄中查到。傳動機(jī)構(gòu)各軸及工作機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)軸的飛輪矩折算到電動機(jī)軸上后數(shù)值不大，是總飛輪矩中的次要部分。而各齒輪的飛輪矩又往往是不知道的，計算起來也很麻煩，因此可用下式估算系統(tǒng)總飛輪矩：

—般說來．在總的GD2中，電動機(jī)轉(zhuǎn)子本身的飛輪矩G273.2.2工作機(jī)構(gòu)為平移運動時，轉(zhuǎn)矩與飛輪矩的折算1．

負(fù)載轉(zhuǎn)矩的折算刨床切削時工件與工作臺一起以速度v移動，刨刀不動，刨刀作用在工件上的力為F，傳動機(jī)構(gòu)效率為η。折算前龍門刨床切削功率為

P=Fv

3.2.2工作機(jī)構(gòu)為平移運動時，轉(zhuǎn)矩與飛輪矩的折算28

若不考慮傳動機(jī)構(gòu)的傳動損耗，根據(jù)折算前后功率不變的原則，有轉(zhuǎn)矩折算公式Fv=TFΩ若不考慮傳動機(jī)構(gòu)的傳動損耗，根據(jù)折算前后功率不變的29若考慮傳動機(jī)構(gòu)的傳動損耗，有轉(zhuǎn)矩折算公式

2、飛輪矩的折算作平移運動部件的質(zhì)量為mf,重量為，其自身具有的動能為：若考慮傳動機(jī)構(gòu)的傳動損耗，有轉(zhuǎn)矩折算公式

2、飛輪矩的30折算前后的動能不變，因此

折算前后的動能不變，因此313.2.3工作機(jī)構(gòu)為升降運動時，轉(zhuǎn)矩與飛輪矩的折算起重機(jī)的提升機(jī)構(gòu)、電梯等均做升降運動，升降運動屬直線運動，但它與重力有關(guān)，與平移運動相比還是有區(qū)別。

3.2.3工作機(jī)構(gòu)為升降運動時，轉(zhuǎn)矩與飛輪矩的折算321、負(fù)載轉(zhuǎn)矩折算

（1）提升重物時折算

當(dāng)電動機(jī)帶動工作機(jī)構(gòu)提升重物時，電動機(jī)處于電動狀態(tài)，而鋼絲繩拉力將在電動機(jī)軸上反映一個阻轉(zhuǎn)矩GR，不計傳動機(jī)構(gòu)中的損耗，按系統(tǒng)功率保持不變的原則，折算到電動機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為1、負(fù)載轉(zhuǎn)矩折算33考慮到傳動機(jī)構(gòu)中的損耗后，提升時損耗由電動機(jī)負(fù)擔(dān)，折算到電動機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為傳動機(jī)構(gòu)損耗的轉(zhuǎn)矩為

考慮到傳動機(jī)構(gòu)中的損耗后，提升時損