第二章：機(jī)械系統(tǒng)ppt課件

1、第二章 機(jī)械系統(tǒng) 概述概述 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu) 等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與等效力矩等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與等效力矩對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的基本要求：對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的基本要求：高精度高精度快速響應(yīng)快速響應(yīng)良好的穩(wěn)定性良好的穩(wěn)定性較大剛度較大剛度良好的可靠性良好的可靠性重量輕重量輕壽命長(zhǎng)壽命長(zhǎng)體積小體積小機(jī)械系統(tǒng)的組成機(jī)械系統(tǒng)的組成傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：傳動(dòng)機(jī)構(gòu)： 傳遞轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速傳遞轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速導(dǎo)向機(jī)構(gòu)：導(dǎo)向機(jī)構(gòu)： 支承和限制支承和限制執(zhí)行機(jī)構(gòu)：執(zhí)行機(jī)構(gòu)： 用來(lái)完成操作任用來(lái)完成操作任務(wù)務(wù)對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的性能要求對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的性能要求n1、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及質(zhì)量都要小。n2、剛度大n3、阻尼合適n4、摩擦小n5、抗振性好、穩(wěn)定性

2、高n6、間隙小傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的種類(lèi)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的種類(lèi)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)種類(lèi)：齒輪傳動(dòng)副、滾珠絲杠副傳動(dòng)系統(tǒng)、同步齒形帶、諧波齒輪減速器、軟軸傳動(dòng)、聯(lián)軸器、滾珠花鍵等機(jī)構(gòu)。學(xué)習(xí)要點(diǎn):各類(lèi)傳動(dòng)工作原理、特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)）、典型結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)選用方法。圖a 偏心套式間隙消除機(jī)構(gòu)1偏心套 2電動(dòng)機(jī)3減速箱 4 5減速齒輪n圖b 圓柱齒輪軸向墊片 n 間隙消除機(jī)構(gòu)n 1、2齒輪 3墊片n圖c 錐齒輪軸向壓簧調(diào)隙機(jī)構(gòu)n1、4錐齒輪 2、3鍵 5壓簧 6螺母 7軸 圖圖2-16 滾珠絲杠副滾珠絲杠副1螺母螺母 2滾珠滾珠 3回程引回程引導(dǎo)裝置導(dǎo)裝置 4絲杠絲杠 工作過(guò)程動(dòng)態(tài)演示滾動(dòng)絲杠副滾動(dòng)絲杠副 按螺紋滾道的截面形狀分單圓弧型和雙

3、圓弧型 按滾珠的循環(huán)方式分內(nèi)循環(huán)和外循環(huán) 按消除軸向間隙的調(diào)整方法 分雙螺母螺紋預(yù)緊調(diào)隙式、雙螺母齒差預(yù)緊調(diào)隙式 、雙螺母墊片預(yù)緊調(diào)隙式 、彈簧式自動(dòng)調(diào)整預(yù)緊式 結(jié)構(gòu)類(lèi)型結(jié)構(gòu)類(lèi)型外循環(huán)式滾珠絲杠插管式）外循環(huán)式滾珠絲杠插管式）內(nèi)循環(huán)式滾珠絲杠內(nèi)循環(huán)式滾珠絲杠端蓋循環(huán)方式的滾珠絲杠端蓋循環(huán)方式的滾珠絲杠 不同螺紋滾道的截面形狀 浮動(dòng)式反向器的內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠副 1.反向器 2.彈簧套 3.絲杠 4.拱形片簧 插管式外循環(huán)滾珠絲杠副 1.銷(xiāo)釘 2.壓板 3.螺紋滾道 4.滾珠 端蓋式外循環(huán)滾珠絲杠副 1.螺母 2.套筒有滾珠的回程道口） 雙螺母螺紋預(yù)緊調(diào)隙式 雙螺母齒差預(yù)緊調(diào)隙式 雙螺母墊片預(yù)緊調(diào)隙

4、式 彈簧式自動(dòng)調(diào)整預(yù)緊式 滾動(dòng)絲杠副滾動(dòng)絲杠副 特點(diǎn)特點(diǎn)傳動(dòng)效率高。90%-95%運(yùn)動(dòng)具有可逆性。正逆 效率基本一樣系統(tǒng)剛度好。 因能預(yù)緊 故無(wú)爬行傳動(dòng)精度高。 制造精度高工藝復(fù)雜。 成本高不能自鎖。 因重力而下滑使用壽命長(zhǎng)。 比滑動(dòng)高5-6倍 雙推自由式 （P17）單端拉伸，軸向剛度低，適合中小載荷，低速，短行程場(chǎng)合。 雙推簡(jiǎn)支式單端拉伸，軸向剛度不高，適合中速精度較高場(chǎng)合 雙推雙推式兩端預(yù)拉緊，軸向剛度高，適合高速、高剛度、高精度。n 超越離合器n1外圈 2星輪 3滾柱 4活銷(xiāo) 5彈簧n特點(diǎn)：?jiǎn)畏较騻鬟f運(yùn)動(dòng) 電磁摩擦制動(dòng)裝置示意圖特點(diǎn)：便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制（圖示滾珠絲杠用于垂直軸時(shí)的自鎖方式。

5、） 滾珠絲杠副的主要尺寸參數(shù) 同步帶傳動(dòng)同步帶傳動(dòng)特點(diǎn)能方便地實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)中心距的傳動(dòng)；能方便地實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)中心距的傳動(dòng)；工作平穩(wěn)，能吸收振動(dòng)；工作平穩(wěn)，能吸收振動(dòng)；不需要潤(rùn)滑，耐油、水、耐高溫，耐腐不需要潤(rùn)滑，耐油、水、耐高溫，耐腐蝕，維護(hù)保養(yǎng)方便；蝕，維護(hù)保養(yǎng)方便；強(qiáng)度高，厚度小，重量輕；強(qiáng)度高，厚度小，重量輕；中心距要求嚴(yán)格，安裝精度要求高；中心距要求嚴(yán)格，安裝精度要求高；制造工藝復(fù)雜，成本高。制造工藝復(fù)雜，成本高。 同步帶傳動(dòng) 梯形齒同步帶結(jié)構(gòu)1-帶背 2-承載繩 3-包布層 4-帶齒 同步帶主要參數(shù) 諧波齒輪傳動(dòng)諧波齒輪傳動(dòng)諧波齒輪傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)傳動(dòng)比大。傳動(dòng)比大。 單級(jí)單級(jí)50-5000,最

6、高可達(dá)最高可達(dá)30000以上以上承載能力大。承載能力大。 同時(shí)嚙合齒數(shù)有同時(shí)嚙合齒數(shù)有30%-40%傳動(dòng)精度高。傳動(dòng)精度高。 嚙合齒數(shù)多，誤差均化嚙合齒數(shù)多，誤差均化可以向密封空間傳遞運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力?？梢韵蛎芊饪臻g傳遞運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力。傳動(dòng)平穩(wěn)傳動(dòng)平穩(wěn) 。 無(wú)沖擊振動(dòng)無(wú)沖擊振動(dòng)傳動(dòng)效率高傳動(dòng)效率高 。 單級(jí)在單級(jí)在69%-96%結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕。諧波齒輪傳動(dòng)諧波齒輪傳動(dòng)n用于機(jī)器人、雷達(dá)、射電望遠(yuǎn)鏡、電子儀器、儀表等的大傳動(dòng)比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中 缺陷缺陷柔輪和波發(fā)生器制造復(fù)雜。傳動(dòng)比下限值較高。不能做成交叉軸和相交軸的結(jié)構(gòu)。 軟軸傳動(dòng) 滾珠花鍵機(jī)構(gòu)2、機(jī)械系統(tǒng) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)n導(dǎo)軌的

7、組成和分類(lèi)導(dǎo)軌的組成和分類(lèi)n導(dǎo)軌按其接觸面的摩擦性質(zhì)可分為滑動(dòng)導(dǎo)軌、導(dǎo)軌按其接觸面的摩擦性質(zhì)可分為滑動(dòng)導(dǎo)軌、滾動(dòng)導(dǎo)軌、流體介質(zhì)摩擦導(dǎo)軌等。滾動(dòng)導(dǎo)軌、流體介質(zhì)摩擦導(dǎo)軌等。n按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為開(kāi)式導(dǎo)軌和閉式導(dǎo)軌。按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為開(kāi)式導(dǎo)軌和閉式導(dǎo)軌。n根據(jù)導(dǎo)軌之間的摩擦情況，常用導(dǎo)軌有滑動(dòng)根據(jù)導(dǎo)軌之間的摩擦情況，常用導(dǎo)軌有滑動(dòng)導(dǎo)軌和滾動(dòng)導(dǎo)軌。導(dǎo)軌和滾動(dòng)導(dǎo)軌。對(duì)導(dǎo)軌的基本要求對(duì)導(dǎo)軌的基本要求（1導(dǎo)向精度導(dǎo)向精度（2剛度剛度（3耐磨性耐磨性（4運(yùn)動(dòng)的靈活性和運(yùn)動(dòng)的靈活性和低速運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性低速運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性 直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的幾何精度 塑料導(dǎo)軌塑料導(dǎo)軌n塑料導(dǎo)軌軟帶(貼塑導(dǎo)軌）n金屬塑料復(fù)合導(dǎo)軌板n塑料涂層 軟帶

8、粘貼形式 金屬塑料復(fù)合導(dǎo)軌滾動(dòng)導(dǎo)軌滾動(dòng)導(dǎo)軌 摩擦系數(shù)小摩擦系數(shù)小0.003-0.005），運(yùn)動(dòng)靈活），運(yùn)動(dòng)靈活動(dòng)、靜摩擦系數(shù)基本相同，啟動(dòng)阻力小，動(dòng)、靜摩擦系數(shù)基本相同，啟動(dòng)阻力小，不易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象不易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象可以預(yù)緊，剛度高可以預(yù)緊，剛度高壽命長(zhǎng)壽命長(zhǎng)精度高精度高潤(rùn)滑方便潤(rùn)滑方便 一次裝填潤(rùn)滑脂，長(zhǎng)期使用。一次裝填潤(rùn)滑脂，長(zhǎng)期使用。工作過(guò)程動(dòng)態(tài)演示優(yōu)點(diǎn) 滾動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)形式 滾動(dòng)體循環(huán)式導(dǎo)軌副 滾動(dòng)導(dǎo)軌副 導(dǎo)軌用滾動(dòng)軸承2、機(jī)械系統(tǒng) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)n執(zhí)行機(jī)構(gòu)的分類(lèi)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的分類(lèi)n熱變形式熱變形式n磁致伸縮式磁致伸縮式n工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器圖圖2-42 熱變形式微動(dòng)機(jī)構(gòu)原理熱變形

9、式微動(dòng)機(jī)構(gòu)原理 2、機(jī)械系統(tǒng) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)熱變形式傳動(dòng)桿受熱伸長(zhǎng)，伸長(zhǎng)量L(mm)為： L=L(t1-t0)=Lt 式中：傳動(dòng)桿1材料的線(xiàn)性膨漲系數(shù)um/.m）； L傳動(dòng)桿長(zhǎng)度m）； t1加熱后的溫度（）； t0加熱前的溫度（）； t加熱前后的溫度差（） 圖圖2-44 磁致伸縮式原理磁致伸縮式原理 2、機(jī)械系統(tǒng) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)磁致伸縮式n伸縮棒的變形量L(m)為：n L=Ln 式 中 ， 材 料 磁 致 伸 縮 系 數(shù)m/m）；n L伸縮棒被磁化部分的長(zhǎng)度m）n100mm長(zhǎng)的鐵鈷礬棒，磁致伸縮只能伸長(zhǎng)7m。 磁致伸縮式精密坐標(biāo)工作臺(tái)磁致伸縮式精密坐標(biāo)工作臺(tái) 工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器1、機(jī)

10、械夾持器圓弧開(kāi)合型 、圓弧平行開(kāi)合型 、直線(xiàn)平行開(kāi)合型 2、特種末端執(zhí)行器真空吸附手 、電磁吸附手 3、萬(wàn)能手或靈巧手） 圓弧開(kāi)合型夾持器圓弧開(kāi)合型夾持器 運(yùn)動(dòng)過(guò)程演示 圓弧平行開(kāi)合型夾持器圓弧平行開(kāi)合型夾持器 運(yùn)動(dòng)過(guò)程演示運(yùn)動(dòng)過(guò)程演示 直線(xiàn)平行開(kāi)合型夾持器直線(xiàn)平行開(kāi)合型夾持器 特種末端執(zhí)行器特種末端執(zhí)行器(a)真空吸附手真空吸附手 （b)噴槍噴槍 （c)空氣袋膨脹手空氣袋膨脹手(d)弧焊焊槍弧焊焊槍(e)電磁吸附手電磁吸附手(f)點(diǎn)焊槍點(diǎn)焊槍 負(fù)壓真空吸附手負(fù)壓真空吸附手 具有磁粉袋的吸附手具有磁粉袋的吸附手 靈巧手模仿人手的多指多關(guān)節(jié)機(jī)器人末端執(zhí)行器 等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量n轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是表征剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣

11、性大小的物理量，它與轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是表征剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣性大小的物理量，它與剛體的質(zhì)量、質(zhì)量相對(duì)于轉(zhuǎn)軸的分布有關(guān)剛體的質(zhì)量、質(zhì)量相對(duì)于轉(zhuǎn)軸的分布有關(guān) 。n折算到某特定軸電機(jī)軸上的全部負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量折算到某特定軸電機(jī)軸上的全部負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jd(Kg.m2)Jd(Kg.m2)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：281mdJ等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：慣量匹配原則慣量匹配原則n電機(jī)軸上的總等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jd與電機(jī)軸自身的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jm應(yīng)控制在適當(dāng)范圍內(nèi)：n比值太大，系統(tǒng)動(dòng)特性受負(fù)載變化干擾；n比值太小，不經(jīng)濟(jì)，大馬拉小車(chē).通過(guò)減速傳動(dòng)比通過(guò)減速傳動(dòng)比i i和絲杠導(dǎo)程和絲杠導(dǎo)程p p的合理搭配，使的合理搭配，使慣量匹配趨于合理慣量匹配

12、趨于合理141mdJJ31mdJJ小慣量電機(jī)Jm=0.00005kgm2）大慣量電機(jī)Jm=0.1-0.6kgm2） 等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算n系統(tǒng)由有系統(tǒng)由有m m個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)件和個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)件和n n個(gè)移動(dòng)件組成，則系統(tǒng)運(yùn)個(gè)移動(dòng)件組成，則系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)部件的總能量為：動(dòng)部件的總能量為：等效計(jì)算原則等效計(jì)算原則: 等效前后系統(tǒng)總能量保持不變等效前后系統(tǒng)總能量保持不變vJjnjjimiimE21212121vJJEjnjjimiikkkmE21212212121n設(shè)等效軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為設(shè)等效軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為JkJk等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算教材P35）n系統(tǒng)由有m個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)件和n個(gè)移動(dòng)件組成，等效到電機(jī)軸上的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為：n式中：J

13、i為第i個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Kg.m2 ）；ni為其轉(zhuǎn)速；nk為電機(jī)軸的轉(zhuǎn)速r/min）；nvj為第j個(gè)移動(dòng)件的移動(dòng)速度m/min）；mj為其質(zhì)量Kg）21221)(41)(kjnjjkimiknvmnnJiJ等效力矩計(jì)算n系統(tǒng)在t時(shí)間內(nèi)，克服所受力矩和力所作的功為：n設(shè)等效到第k軸的等效力矩為 則有:tFtWVTjnjjmiii11tFtWtVTTWjnjjimiikkk11Tk等效力矩計(jì)算n系統(tǒng)由有m個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)件和n個(gè)移動(dòng)件組成，等效到電機(jī)軸上的等效力矩Tk為：nTi為第i個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)件的負(fù)載轉(zhuǎn)矩N.m）；Fj為第j個(gè)移動(dòng)件所受的負(fù)載力N）)(21)(11kjnjjkimiiknvFnnTT啟動(dòng)時(shí)加速

14、轉(zhuǎn)矩n式中，Tamax為等效到電機(jī)軸上的加速轉(zhuǎn)矩，單位N.m;nJk為等效到電機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,單位kg.m2;n nmax為電機(jī)軸啟動(dòng)后達(dá)到的最高轉(zhuǎn)速,單位r/min;nt為啟動(dòng)過(guò)程需要時(shí)間,單位sn注:系統(tǒng)制動(dòng)時(shí)所需要制動(dòng)力矩計(jì)算方法同上.tndtdTJJkka602maxmax系統(tǒng)帶負(fù)載啟動(dòng)時(shí)需要的轉(zhuǎn)矩n系統(tǒng)帶負(fù)載啟動(dòng)時(shí),電機(jī)需要轉(zhuǎn)矩TM為等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩Tk和加速轉(zhuǎn)矩Tamax之和,即:tnnvFnnTTTJTkkjnjjkimiiakM60221max11maxn例：如圖數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服系統(tǒng)中，已知齒輪1的齒數(shù)Z1=25，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J1=0.0003Kg.m2 ，齒輪2的齒數(shù)Z2=50

15、，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J2=0.0048Kg.m2 ，滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J3=0.003Kg.m2 ，絲杠螺距P=10mm，電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JM=0.0016 Kg.m2,工作臺(tái)質(zhì)量m=100Kg,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)總效率0.8,工作臺(tái)與導(dǎo)軌面的摩擦系數(shù)為 。已知切削進(jìn)給時(shí)沿進(jìn)給方向阻力為100Kg,啟動(dòng)時(shí)電機(jī)達(dá)到最高轉(zhuǎn)速500 r/min的啟動(dòng)加速時(shí)間為50ms。試求：n（1系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到電機(jī)軸上的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是多少？n（2系統(tǒng)空載啟動(dòng)和切削進(jìn)給時(shí)轉(zhuǎn)換到電機(jī)軸上的等效力矩分別是多少？02. 0 電機(jī)工作臺(tái) mZ1 J1Z2 J2J3n 工作臺(tái)的最高移動(dòng)速度: v=n1Z1P/Z2=500250.01/50=2.5 m/

16、min n n n齒輪2的轉(zhuǎn)速 n2=n1Z1/Z2=50025/50=250 r/min n等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量: J1=JM+J1+（J2+J3）（n2/n12+m(v/n1)2/42 n =0.0016+0.0003+(0.0048+0.003)(250/500)2+100(2.5/500)2/42 n =0.0016+0.0003+0.00195+0.000063=0.0039 Kg-m2 n(2)加速力矩Ta).(08.405.0600039.050014.32602maxMNtJnTa).(02. 05005 . 25 .2414. 32102111MNnvFnnTTkjkjjkimiif

17、n阻力矩Tf:摩擦阻力F=100*9.8*0.02/0.8=24.5 (N)n空載啟動(dòng)等效力矩T=Ta+Tf=4.08+0.02=4.1(N.M)切削阻力F=100*9.8/0.8=1225N）).( 15005 . 2122514. 3210211MNnvFTkjkjjFn切削進(jìn)給等效力矩T=TF+Tf=1+0.02=1.02(N.M)n例例2-1 2-1 設(shè)一進(jìn)給系統(tǒng)，如圖設(shè)一進(jìn)給系統(tǒng)，如圖2-442-44所示。知：所示。知：工作臺(tái)及工件質(zhì)量工作臺(tái)及工件質(zhì)量mA=300kgmA=300kg；工作臺(tái)沿運(yùn)動(dòng)方；工作臺(tái)沿運(yùn)動(dòng)方向的負(fù)載向的負(fù)載F F500N500N；電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)

18、子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JmJm0.04 kgm20.04 kgm2；齒輪；齒輪z1z1和軸和軸I I的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JlJl0.003 kgm20.003 kgm2，齒輪，齒輪z2z2和軸和軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J2J20.032 kgm20.032 kgm2，軸，軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩Tp=2 NmTp=2 Nm。n求求 計(jì)算轉(zhuǎn)化到電動(dòng)機(jī)鈾上的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和計(jì)算轉(zhuǎn)化到電動(dòng)機(jī)鈾上的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和等效轉(zhuǎn)矩，等效轉(zhuǎn)矩，( (忽賂摩擦阻力忽賂摩擦阻力) )。21221)(41)(kjnjjkimiknvmnnJiJ解解 (1) (1)計(jì)算等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量80202Inn此時(shí)，m=2，n=1

19、 m/min5014. 310003.141808020IInnvj22222221kmkg 035. 0mkg00395. 060. 70625. 0032. 0003. 0II4300IIII503.1414. 38020）（nnnnnnJJJJF22MFmkg 075. 0mkg04. 0035. 0r）（JJJ故轉(zhuǎn)化到電機(jī)軸上總的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jr為0.075 kgm2，而且 5 . 053. 0075. 004. 0034. 004. 004. 0pMMJJJ（2計(jì)算等效轉(zhuǎn)矩kjnjjkimiknvFnTiT1121此時(shí) m=1，n=1。mNmNmNnnFnnTTTTLpFpk5 .

20、555 . 05014. 314. 3250080202503.14218020IIII故轉(zhuǎn)化到電機(jī)軸上的等效轉(zhuǎn)矩Tk為5.5 Nm。例例2-3 2-3 圖圖2-462-46為某一數(shù)控車(chē)床床鞍驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，最快進(jìn)給速度為某一數(shù)控車(chē)床床鞍驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，最快進(jìn)給速度vmax=1.5m/minvmax=1.5m/min，工作臺(tái)和刀架等總重量，工作臺(tái)和刀架等總重量mA=300kgmA=300kg，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)總效率，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)總效率=0.8=0.8，滾珠絲杠導(dǎo)程，滾珠絲杠導(dǎo)程Pz0=6mmPz0=6mm，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角=1.5=1.5，工，工作臺(tái)與導(dǎo)軌摩擦系數(shù)作臺(tái)與導(dǎo)軌摩擦系數(shù)f=0.02f

21、=0.02，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)加速時(shí)間為，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)加速時(shí)間為25mm25mm，絲杠，絲杠預(yù)緊力不考慮。預(yù)緊力不考慮。已知系統(tǒng)參數(shù)及步進(jìn)電動(dòng)機(jī)特性見(jiàn)表已知系統(tǒng)參數(shù)及步進(jìn)電動(dòng)機(jī)特性見(jiàn)表2-22-2和表和表2-32-3，求計(jì)算轉(zhuǎn)化到電動(dòng)，求計(jì)算轉(zhuǎn)化到電動(dòng)機(jī)軸上的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和等效轉(zhuǎn)矩，并結(jié)合步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)矩機(jī)軸上的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和等效轉(zhuǎn)矩，并結(jié)合步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)矩頻頻特性，分析在此條件下，步緊電動(dòng)機(jī)能否起動(dòng)。特性，分析在此條件下，步緊電動(dòng)機(jī)能否起動(dòng)。F（Hz）0100015001800200023002500T（Nm）654321解解: : （1 1） 求求nmaxnmax min/5 .312m

22、in/2006/2501500/201maxmaxrrnPnvnz Hznf125060/360maxmax（2） 求JP21221)(41)(kjnjjkimiikFnvmnnJJJ2222222100127. 0000274. 0000896. 00001. 0)2505 . 1(14. 34300250200200200mkgmkgJJJJJckF22FMmkg 02670 . 0mkg01270 . 00140 . 0r）（JJJ53. 000267. 0/0014. 0/pMMJJJ（3） 求TmaxtJnTra602maxmaxmNmNTa5 . 310000256000267. 05 .31214. 32max（4） 求TfkjnjjkimikfnvFnnTiTT1121此時(shí) m=0 n= 1 Fj=3009.80.02/0.8N=73.5N Vj/nk=1.5/250=0.006mNmNTTkf07. 014. 321006. 05 .73mNmNTTTfa57.307.05 .3max由已知條件知，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在1500Hz時(shí)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)