驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計計算報告

機(jī)選型計 空間幾何參 六自由度運動坐標(biāo)系與數(shù)學(xué)模 七自由度平臺最大線位移和最大角位移仿真分 電動缸推（拉）力、缸速的計算機(jī)仿真分 交流伺服系 電動缸的缸速、推拉力和控制精 第七自由度電機(jī)的選型計 設(shè)計初始條 運動規(guī) 伺服電機(jī)的運動規(guī) 電機(jī)數(shù)量計 傾覆力矩與滾輪安全系 偏轉(zhuǎn)力矩與滾輪安全系 垂向載荷與滾輪安全系 幾種典型工況對應(yīng)的電機(jī)輸出最大轉(zhuǎn)速最大扭 基本結(jié) 系統(tǒng)的安全保護(hù)措 運動指標(biāo)測 六自由度運動平臺電機(jī)選型計空間幾何參1202.4m下平臺上三個鉸支座的中心線均以120°的圓心角均勻分布在直徑為3.4m0.94m六自由度運動坐標(biāo)系與數(shù)學(xué)模1-11-1X-Y平面位于六臺電動缸上耳軸中心所在平面內(nèi)，Z（右手系）坐標(biāo)系原點位于上三點所在圓的圓心。固X-Y別繞X、Y、Z軸的轉(zhuǎn)動運動。將繞X軸的轉(zhuǎn)動定義為俯仰φ，將繞Y軸的轉(zhuǎn)動θZψ，如上圖所示。七自由度平臺最大線位移和最大角位移仿真分縱向：-垂向：-俯仰：-、根據(jù)以往駕駛模擬器車駕駛模擬器、汽車駕駛模擬器和大型特、電動缸推（拉）力、缸速的計算機(jī)仿真分電動缸峰值推(拉)交流伺服系的永磁同步無刷伺服電機(jī)以及與之配套的全數(shù)字式伺服驅(qū)動器構(gòu)流伺服系音、低扭矩變動以及長期運行而免。旋轉(zhuǎn)編精度：1024線/絕緣等級：F電機(jī)的連接器和軸密封都具有IP54防護(hù)等級，符合CE（LVD）標(biāo)準(zhǔn)，具有DSP將自動計算控制器的最佳參數(shù)，并以快速、穩(wěn)定的方式建CPU保證了快速的閉環(huán)控制和系統(tǒng)中元件參數(shù)的精控制方式：正弦波控制具有速度環(huán)、力矩環(huán)閉環(huán)控380V 10kHz，縮短了采樣時間，消除了數(shù)字系統(tǒng)200Hz交流伺服系統(tǒng)的監(jiān)測與故障診斷1-2所示。伺編器 信號、工作正1-2伺服驅(qū)動器與伺服電機(jī)、實時控制計算機(jī)以及電源濾波器等的電動缸的缸速、推拉力和控制精電動缸額定缸速（由電機(jī)轉(zhuǎn)速和絲杠導(dǎo)程所決定根據(jù)串聯(lián)式電動缸推拉力扭矩計算：F=5529.2M/PPmm電動缸峰值推拉力（1.3倍計電動缸控制精度由旋轉(zhuǎn)編和絲杠導(dǎo)程所決定（拉）第七自由度電機(jī)的選型計設(shè)計初始條驅(qū)動方式：伺服電機(jī)＋機(jī)＋齒輪-齒條U318070F203165kw790Nm1000Nm器速比六自由度y向加速度????=0.5g，參與運動的質(zhì)量5500kg，作用力12m（±6mK=0.05運動規(guī)SAsint式中：S為直線運動物置，中點為零位的直線2-1所示。 2-1A為正弦運動幅值

Tf為正弦運動頻率

為運動周期（秒

m/42f2Asin

42f2

m/s2伺服電機(jī)的運動規(guī)、根據(jù)齒輪—齒條機(jī)、電機(jī)傳動鏈的動力轉(zhuǎn)換，并依據(jù)電機(jī)拖動動力學(xué)速為（rpm，扭矩為Te（Nm，則被拖動物體的正弦直線運動換算為電機(jī)輸出、60ifAcost rT-42f2AJisint

60ir

42f2AJi

e 其中：A為直線運動物體幅值，f為直線運動物體頻率，i為速比，r為齒輪節(jié)圓半徑，J為電機(jī)拖動的總的轉(zhuǎn)動慣量（為被拖動物體質(zhì)量經(jīng)過傳動鏈轉(zhuǎn)換到（Nm電機(jī)數(shù)量計0.8g、0.5gy方向直線運動0.8g0.5g0.5g4臺。橫向運動單元校核計傾覆力矩與滾輪安全系2.91m，故力矩：10251.5NINA公司的NUTR50110，其主要技術(shù)指標(biāo)為：內(nèi)徑50，外徑110，寬32，有效額定C_rw=76000N1300rpm。y方向做a_y=9.8m/s2的直線加速運動時，7.56。偏轉(zhuǎn)力矩與滾輪安全系0.5gy方向直線運動時，由于載荷不平衡2396.2NINA公司的NUTR404080321600rpm。垂向載荷與滾輪安全系a_z=9.8m/s2的加速度做垂向直線運動時，每個承載輪承受的徑向載荷為16062.2N。承載輪選用德國INA公司的NUTR60*150*75-2zl6015075，有效額定C_rw=255000N800rpm。幾種典型工況對應(yīng)的電機(jī)輸出最大轉(zhuǎn)速最大扭2-12-1））fT（秒A率%率%55工況一2-2（5m/s2-3（0.8g2-4（5m/s基本結(jié)14.168噸時，所選電機(jī)參數(shù)與數(shù)量均滿足運動物體5m/s最大線速度和0.8g最大線加速度的要求。轉(zhuǎn)速利用率和扭矩利用率均在90%以上，速度、加速度低于這幾種工況的運動，電機(jī)能力自然也都能系