機(jī)電一體化系統(tǒng)的機(jī)電有機(jī)結(jié)合分析與設(shè)計-資料下載頁
2025-01-12 13:34本頁面
【正文】 iTTTT mmm ???根據(jù)彈性變形的虎克定律，軸的彈性扭轉(zhuǎn)角 ? 正比于其所承受的扭轉(zhuǎn)力矩，即 lGTdKTT 324?? ??軸的直徑?！刈饔命c的距離；—軸的扭轉(zhuǎn)彈性模量；—軸的扭轉(zhuǎn)剛度；—式中： dlGK T（ ） （ ） 得）和時，根據(jù)式（、當(dāng) )( dddGGGlll ??????2322131 /),/( iii ???? ??總彈性扭轉(zhuǎn)角為都換算到輸出軸上，則、將 21 ??)]/(1/11[)/(/ 2221223211223 iiiiii ?????? ?????可見，輸出軸 3的變形對系統(tǒng)的影響最大、軸 2次之、軸 1最小 （ ） (2) 減小或消除結(jié)構(gòu)諧振的措施 1）提高傳動剛度 。 可提高結(jié)構(gòu)諧振頻率，一般使 提高結(jié)構(gòu)諧振頻率的 根本方法 是增加傳動系統(tǒng)的剛度、減小負(fù)載的 轉(zhuǎn)動慣量和采用合理的結(jié)構(gòu)布置 ?? )10~8(?提高剛度的措施：① 加大傳動系統(tǒng)最后幾根軸的剛度； ② 采用無齒輪傳動裝置； ③ 減小慣性元件的距離 2）提高機(jī)械阻尼 。 能有效地降低振蕩環(huán)節(jié)的諧振峰值。 3）采用校正網(wǎng)絡(luò)。 該網(wǎng)絡(luò)頻率頻率特性有一凹陷處，將此處對準(zhǔn)系統(tǒng)的 結(jié)構(gòu)諧振頻率，就可抵消或削平結(jié)構(gòu)諧振峰值。 4）應(yīng)用綜合速度反饋減小諧振。 適合低摩擦系統(tǒng)中。 實際的傳動裝置較復(fù)雜，用校正（或補償）方法只能近似消除結(jié)構(gòu)諧振的影響。 傳動間隙對系統(tǒng)性能的影響 (1) 機(jī)械傳動間隙 理想 的齒輪傳動的輸入和輸出轉(zhuǎn)角之間是線性關(guān)系，即 irc /?? ?齒輪減速器的傳動比—輸入轉(zhuǎn)角；—輸出轉(zhuǎn)角；—式中： irc ??實際上 ，由于減速器的主動輪和從動輪之間間隙的存在和傳動方向的變化，齒輪傳動的輸入轉(zhuǎn)角和輸出轉(zhuǎn)角之間呈滯環(huán)特性，如圖 示 圖 齒側(cè)間隙 多級齒輪傳動中，各級齒輪間隙的影響是 不相同 的，現(xiàn)以一 三級傳動 為例加以說明 . 第 6章 機(jī)電一體化系統(tǒng)的機(jī)電有機(jī)結(jié)合分析與設(shè)計 機(jī)電一體化 圖 多級齒輪傳動 已知： i1,i2, i3， ?1, ? 2, ? 3, R為主動軸， C為從動軸 將所有的傳動間隙都折算到輸出軸 C上，其總間隙 332321 ???????iiiC如果將其折算到輸入軸 R上，其總間隙 （ ） （ ） 可見，最后一級齒輪的傳動間隙 ? 3影響最大 321211 ??????? iiiR 為了減小間隙的影響，除 盡可能地提高齒輪的加工精度 外，裝配時 還應(yīng) 減小最后一級齒輪的傳動間隙 。 (2) 傳動間隙的影響 齒輪傳動裝置 在系統(tǒng)中的 位置不同， 其間隙對 伺服系統(tǒng)的影響也不同 圖 傳動間隙在閉環(huán)內(nèi)的結(jié)構(gòu)圖 1) 閉環(huán)之內(nèi)的動力傳動鏈 (G2)齒輪傳動間隙影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性， 不影響 系統(tǒng)的精度 2) 反饋回路上的傳動鏈 (G3)齒輪傳動間隙既影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性 又影響 系統(tǒng)的精度 可靠性、安全性設(shè)計 可靠性 —— 指產(chǎn)品（或系統(tǒng)）在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi)，完成規(guī) 定功能的能力。 可靠性設(shè)計 總的來說，可靠性包括無故障性和耐久性兩方面的含義。 （ 1）可靠性的基本概念 無故障性 —— 指產(chǎn)品在 某一時期內(nèi) （某一段工作時間內(nèi)）， 連續(xù)不 斷地 保持其工作能力的性能。 耐久性 —— 指產(chǎn)品在 整個使用期限內(nèi) 和規(guī)定的維修條件下，保持其 工作能力的性能。 完成規(guī)定功能 是指能夠連續(xù)地保持產(chǎn)品的工作能力，使各項技術(shù)指 標(biāo)符合規(guī)定值。如果產(chǎn)品不能完成規(guī)定功能，就稱為 失效 。對于可修復(fù)的產(chǎn)品，也可稱為 故障 。 第 6章 機(jī)電一體化系統(tǒng)的機(jī)電有機(jī)結(jié)合分析與設(shè)計 機(jī)電一體化 可靠性、安全性設(shè)計 根本方法： 提高產(chǎn)品的設(shè)計和制造質(zhì)量， 它的作用是消除故障于發(fā)生 之前，或者降低故障率。 具體方法： 可靠性設(shè)計 （ 2）保證產(chǎn)品（系統(tǒng)）可靠性的方法 ◆ 裕度法 ◆ 自動控制法 ◆ 冗余技術(shù)：掩蔽法 ◆ 診斷技術(shù)：暴露法 主要是一種改進(jìn)硬件的措施 用硬件、軟件或兩者相結(jié)合來保證產(chǎn)品可靠性的措施 ◆ 冗余技術(shù)：又稱 儲備技術(shù) 。它是利用系統(tǒng)的并聯(lián)模型來提高系統(tǒng) 可靠性的一種手段。 表現(xiàn)： 它可以在故障發(fā)生之后把故障造成的影響掩蔽起來，使產(chǎn)品在一 定時間內(nèi)繼續(xù)保持其工作能力。是一種 掩蔽法 。 冗余方法分類： 工作冗余和后備冗余 選擇冗余方法的原則： P247248 采用冗余技術(shù)必須在充分進(jìn)行可靠性分析的基礎(chǔ)上采用，包括分析： 1. 引起失效的真正原因 2. 經(jīng)濟(jì)上的可行性和產(chǎn)品的體積和重量等因素 機(jī)械系統(tǒng)很少采用冗余技術(shù)，而常采用裕度法來提高可靠性。 作用： 推遲產(chǎn)品失效的時間 基本思想： 通過可靠性分析找出系統(tǒng)失效率高的薄弱環(huán)節(jié)，對此環(huán)節(jié)進(jìn) 行冗余結(jié)構(gòu)設(shè)計，以此保證整個系統(tǒng)的可靠性。 ◆ 診斷技術(shù)：是一種 檢測技術(shù) 。用來取得有關(guān)產(chǎn)品中產(chǎn)生的失效 （故障） 類型 和失效的 位置 信息。 表現(xiàn)： 它可以把 已經(jīng)出現(xiàn)的 或 將要出現(xiàn)的 故障及時暴露出來，以便迅 速修復(fù)。是一種 暴露法 。 作用： 及時發(fā)現(xiàn)故障，以便縮短修理時間，提高產(chǎn)品的有效度。 任務(wù)： 兩個 見 P248 測試分類： 1. 診斷測試 —— 故障出現(xiàn)之后 2. 故障監(jiān)測 —— 故障發(fā)生之前 診斷過程： 測試，取得診斷信號 —— 分離出癥兆 —— 診斷 癥 兆 ： 表征故障種類與位置的 異常性信號 ?？煞譃閮深悾? 1. 直接癥 兆 —— 檢測產(chǎn)品整機(jī)或元部件的輸出參數(shù)時取得的 2. 間接癥 兆 —— 檢測與產(chǎn)品工作能力存在函數(shù)關(guān)系的間接參數(shù)時取得的 診斷： 將測試取得的診斷信號與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)比較，或利用事先確定的癥兆 與故障之間的對應(yīng)關(guān)系，來確定故障的種類與部位。
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