机械设备中伺服系统的设计与应用

合集下载

伺服控制系统(设计)

伺服控制系统(设计)

第一章伺服系统概述伺服系统是以机械参数为控制对象的自动控制系统。

在伺服系统中,输出量能够自动、快速、准确地尾随输入量的变化,因此又称之为随动系统或者自动跟踪系统。

机械参数主要包括位移、角度、力、转矩、速度和加速度。

近年来,随着微电子技术、电力电子技术、计算机技术、现代控制技术、材料技术的快速发展以及机电创造工艺水平的逐步提高,伺服技术已迎来了新的发展机遇,伺服系统由传统的步进伺服、直流伺服发展到以永磁同步机电、感应电机为伺服机电的新一代交流伺服系统。

目前,伺服控制系统不仅在工农业生产以及日常生活中得到了广泛的应用,而且在许多高科技领域,如激光加工、机器人、数控机床、大规模集成电路创造、办公自动化设备、卫星姿态控制、雷达和各种军用武器随动系统、柔性创造系统以及自动化生产线等领域中的应用也迅速发展。

1.1 伺服系统的基本概念1.1.1 伺服系统的定义“伺服系统”是指执行机构按照控制信号的要求而动作,即控制信号到来之前,被控对象时静止不动的;接收到控制信号后,被控对象则按要求动作;控制信号消失之后,被控对象应自行住手。

伺服系统的主要任务是按照控制命令要求,对信号进行变换、调控和功率放大等处理,使驱动装置输出的转矩、速度及位置都能灵便方便的控制。

1.1.2 伺服系统的组成伺服系统是具有反馈的闭环自动控制系统。

它由检测部份、误差放大部份、部份及被控对象组成。

1.1.3 伺服系统性能的基本要求1 )精度高。

伺服系统的精度是指输出量能复现出输入量的精确程度。

2 )稳定性好。

稳定是指系统在给定输入或者外界干扰的作用下,能在短暂的调节过程后,达到新的或者恢复到原来的平衡状态。

3 )快速响应。

响应速度是伺服系统动态品质的重要指标,它反映了系统的跟踪精度。

4)调速范围宽。

调速范围是指生产机械要求机电能提供的最高转速和最低转速之比。

5 )低速大转矩。

在伺服控制系统中,通常要求在低速时为恒转矩控制,电机能够提供较大的输出转矩;在高速时为恒功率控制,具有足够大的输出功率。

《伺服系统设计》课件

《伺服系统设计》课件

了解伺服系统在机床 数控加工中的应用, 提高加工精度和效率。
自动化生产线
探索伺服系统在自动 化生产线中的应用, 实现自动化和智能化 生产。
航空航天
了解伺服系统在航空 航天领域的应用,确 保飞行器的安全和稳 定。
机器人控制
掌握伺服系统在机器 人控制中的应用,实 现精确的运动和操作。
总结
• 伺服系统的优点和局限性 • 伺服系统设计中需要注意的问题 • 未来伺服系统的发展《伺服系统设计》PPT课件。在本课程中,我们将深入探讨伺服系统 的原理、结构、参数设定以及应用,帮助您理解其功能和重要性。
课程概述
• 什么是伺服系统? • 伺服系统的功能和特点 • 伺服系统在工业控制中的重要性
伺服系统原理
• 伺服系统工作原理概述 • 伺服电机的工作原理 • 编码器的作用和原理 • 控制器的作用和原理
掌握确定参数的基本原则和方法,以实现最 佳系统性能。
2 伺服系统参数设定的方法
学习具体的参数设定方法,包括响应时间和 稳定性的平衡。
3 PID控制器参数的选取方法
4 伺服系统参数整定的实例
了解PID控制器参数选取的常用方法和技巧。
通过实例学习如何在实际应用中进行参数整 定。
伺服系统的应用
机床数控加工
伺服系统的结构
伺服系统的结构
了解伺服系统各组成部分的功能和相互关系。
伺服电机和驱动器的选择
如何根据实际需求选择合适的伺服电机和驱动器。
编码器和控制器的选择
选择适合应用的编码器和控制器,确保系统的准 确性和可靠性。
控制器与编码器的接口
了解控制器和编码器之间的连接方式和通信协议。
伺服系统的参数设定
1 伺服系统参数设定的原则

伺服系统的设计要求、步骤、方法

伺服系统的设计要求、步骤、方法

伺服系统的设计要求、步骤、方法伺服系统结构上的复杂性,决定了其设计过程的复杂性。

实际伺服系统的设计是很难一次成功的,往往都要经过多次反复修改和调试才能获得满意的结果。

下面仅对伺服系统设计的一般步骤和方法作一简单介绍。

伺服系统设计要求1、稳定性伺服系统的稳定性指在系统上的扰动信号消失后,系统能够恢复到原来的稳定状态下运行,或者在输入的指令信号作用下,能够达到的新的稳定运行状态的能力。

稳定性要求是一项最基本的要求,是保证伺服系统能够正常运行的最基本条件。

2、精度伺服系统的精度是指其输出量复现输入指令信号的精确程度。

系统中各个元件的误差都会影响到系统的精度,如传感器的灵敏度和精度、伺服放大器的零点漂移和死区误差、机械装置中的反向间隙和传动误差、各元器件的非线性因素等。

反映在伺服系统_上就会表现出动态误差、稳态误差和静态误差,伺服系统应在比较经济的条件下达到给定的精度。

3、快速响应性快速响应性是指系统输出量快速跟随输入指令信号变化的能力,它主要取决于系统的阻尼比和固有频率可以提高快速响应性,但对系统的稳定性和最大超调量有不利影响,因此系统设计时应该对两者进行优化,使系统的输出响应速度尽可能快。

4、灵敏度系统各元件的参数变化等都会影响系统的性能,系统对这些变化的灵敏度要小,即系统的性能应不受参数变化的影响。

具体措施为:对于开环系统,应严格挑选各元件;对于闭环系统,对输出通道中元件的挑选标准可适当放宽,对反馈通道的各元件必须严格挑选,以改善系统的灵敏度。

伺服系统设计步骤及方法1、设计要求分析,系统方案设计首先对伺服系统的设计要求进行分析,明确其应用场合和目的、基本性能指标及其它性能指标,然后根据现有技术条件拟定几种技术方案,经过评价、对比,选定一种比较合理的方案。

方案设计应包括下述一些内容:控制方式选择;执行元件选择;传感器及其检测装置选择;机械传动及执行机构选择等。

方案设计是系统设计的第一步,各构成环节的选择只是初步的,还要在详细设计阶段进一步修改确定。

伺服驱动系统设计方案

伺服驱动系统设计方案

伺服驱动系统设计方案伺服电机的原理:伺服的基本概念是准确、精确、快速定位。

与普通电机一样,交流伺服电机也由定子和转子构成。

定子上有两个绕组,即励磁绕组和控制绕组,两个绕组在空间相差90°电角度。

伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动控制的u/V/W三相电形成电磁场转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。

伺服电机的精度决定于编码器的精度{线数)。

伺服电动机又称执行电动机,在自动控制系统中,用作执行元件,把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。

其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降作用:伺服电机,可使控制速度,位置精度非常准确。

交流伺服电机的工作原理和单相感应电动机无本质上的差异。

但是,交流伺服电机必须具备一个性能,就是能克服交流伺服电机的所谓“自转”现象,即无控制信号时,它不应转动,特别是当它已在转动时,如果控制信号消失,它应能立即停止转动。

而普通的感应电动机转动起来以后,如控制信号消失,往往仍在继续转动。

交流伺服电动机的工作原理与分相式单相异步电动机虽然相似,但前者的转子电阻比后者大得多,所以伺服电动机与单机异步电动机相比,有三个显著特点:1、起动转矩大由于转子电阻大,其转矩特性曲线如图3中曲线1所示,与普通异步电动机的转矩特性曲线2相比,有明显的区别。

它可使临界转差率S0>1,这样不仅使转矩特性(机械特性)更接近于线性,而且具有较大的起动转矩。

因此,当定子一有控制电压,转子立即转动,即具有起动快、灵敏度高的特点。

图3 伺服电动机的转矩特性2、运行范围较宽如图3所示,较差率S在0到1的范围内伺服电动机都能稳定运转。

3、无自转现象正常运转的伺服电动机,只要失去控制电压,电机立即停止运转。

当伺服电动机失去控制电压后,它处于单相运行状态,由于转子电阻大,定子中两个相反方向旋转的旋转磁场与转子作用所产生的两个转矩特性(T1-S1、T2-S2曲线)以及合成转矩特性(T-S曲线)如图4所示,与普通的单相异步电动机的转矩特性(图中T′-S曲线)不同。

伺服驱动系统设计方案及对策

伺服驱动系统设计方案及对策

伺服驱动系统设计方案及对策一、硬件设计方案及对策:1.选用高性能的伺服电机和驱动器:根据具体需要选择适合的伺服电机和驱动器,确保其具备足够的功率和控制精度。

在选择过程中,需要对驱动器的技术参数进行充分了解,并评估其适用性和可靠性。

2.采用合适的编码器:编码器用于测量电机的位置和速度,对伺服驱动系统的控制精度至关重要。

选择合适的编码器,能够提供高分辨率和高精度的反馈数据,并且具备良好的抗干扰性能。

3.电源设计:伺服驱动系统对电源质量和稳定性要求较高,需要提供稳定的电源供应和电磁兼容性设计,避免电源波动对系统性能的影响。

4.散热设计:伺服电机和驱动器在运行时会产生较大的热量,必须进行有效的散热设计,以确保系统的稳定性和可靠性。

可采用风扇散热、散热片等方式来降低温度。

5.机械设计:在伺服驱动系统中,机械结构的设计对系统性能有很大影响。

需要针对具体应用场景选择合适的传动方式和结构设计,考虑到负载、速度、精度等因素。

6.停电保护设计:为了避免突发停电导致系统损坏,可以设计备用电池或超级电容器等储能装置,以保证在停电短时间内继续工作并正常停机。

二、软件设计方案及对策:1.控制算法设计:通过对伺服电机的位置、速度和加速度等参数进行精细控制,实现对运动轨迹的准确控制。

设计合理的控制算法,能够提高系统的控制精度和稳定性。

2.运动控制软件设计:根据伺服驱动系统的应用需求,设计合理的运动控制软件,包括运动插补算法、软件调速、位置校正等功能。

3.通信接口设计:伺服驱动系统通常需要与上位机或其他设备进行通信,需要设计合适的通信接口,以实现数据传输和控制。

4.用户界面设计:为了方便用户操作和监测系统运行状态,可以设计友好的用户界面,包括参数设置、故障诊断、实时监控等功能。

5.系统诊断与故障检测设计:通过设计合理的系统诊断和故障检测功能,可以检测和排除系统故障,提高系统的可靠性和稳定性。

三、通信网络设计方案及对策:1.选择适当的通信协议:根据伺服驱动系统所处的应用环境和通信要求,选择适当的通信协议,如CAN总线、以太网等。

数控机床伺服进给装置的设计

数控机床伺服进给装置的设计

数控机床伺服进给装置的设计随着数控技术的不断发展,数控机床的应用范围不断扩大。

其中,数控机床伺服进给装置是数控机床的重要组成部分之一。

本文旨在从设计原理、控制模式、性能参数等方面进行探讨,为数控机床伺服进给装置的设计提供一定的参考。

一、设计原理数控机床伺服进给装置可以分为三个部分,即传感器、控制器和执行器。

其中,传感器主要用于实时监测各种运动参数,比如位置、速度等。

控制器则将传感器获得的数据进行处理,并根据给定的指令生成相应的控制信号,最终交给执行器以驱动机床运动。

伺服进给装置的动力源一般采用电动机,不同型号的电动机有不同的特性,比如转速、功率、峰值扭矩等。

因此,在具体设计时需要根据机床运动需求而选择合适的电动机。

另外,伺服进给装置还需要考虑一些机械传动装置,比如导轨、丝杠等。

这些装置的质量和精度会影响伺服进给装置整体的性能和精度。

因此,在进行设计时需要综合考虑机械和电器的因素。

二、控制模式伺服进给装置的控制模式通常分为位置控制、速度控制和力控制。

不同的控制模式在实际应用中也有不同的优缺点。

位置控制:位置控制是伺服进给装置最常见的控制模式之一。

它可以确保机床的位置精度,并且可以根据加工工艺的不同进行快速换刀。

位置控制的缺点是,当机床受到外部扰动时,位置控制系统可能会对机床产生交错,影响机床的加工精度。

速度控制:速度控制可以确保机床运动的平稳性和稳定性,对于高速切削和加工负载较大时,速度控制比位置控制更为适用。

但速度控制设备精度与加工速度相当,在加工负载不大时会影响位置精度。

力控制:力控制可以根据加工负载变化,动态地调整加工力、进给速度等参数,能够增强机床的自适应性和加工质量。

但因为加工负载难以实时查询,速度接近慢速或轻负载条件下的削减力控制将导致大幅度速度的波动和加工质量的下降。

因此,力控制需要在合适的运动参数下才能获得理想的加工质量。

三、性能参数伺服进给装置的性能参数直接影响到加工质量和加工效率。

机电一体化第六章伺服驱动控制系统设计

机电一体化第六章伺服驱动控制系统设计
更加简单。步进电机既是驱动元件,又是脉冲角位移变换元件。 E. 当控制脉冲数很小,细分数较大时,运行速度达到每转30分
钟。 F.体积小、自定位和价格低是步进电动机驱动控制的三大优势。 G. 步进电机控制系统抗干扰性好
上一页 下一页
二、 伺服驱动控制系统设计的基本要求
1. 高精度控制 2. 3. 调速范围宽、低速稳定性好 4. 快速的应变能力和过载能力强 5. 6.
闭环调节系统。
(4) ①
② 调节方法。
(5) ① 使用仪器。用整定电流环的仪器记录或观察转速实际值波形,电
② 调节方法。
上一页 下一页
六、 晶体管脉宽(PWN)直流调速系统
晶体管脉宽直流调速系统与用频率信号作开关的晶闸管系统相比,具 (1) 由于系统主电源采用整流滤波,因而对电网波形影响小,几乎不 (2) 由于晶体管开关工作频率很高(在2 kHz左右),因此系统的 (3) 电枢电流的脉动量小,容易连续,不必外加滤波电抗器也可平稳 (4) 系统的调速范围很宽,并使传动装置具有较好的线性,采用Z2
上一页 下一页
(2) ① A. 步进电动机型号:130BYG3100D (其他型号干扰大) B. 静转矩15 N·m C. 步距角0.3°/0 6°
D. 空载工作频率40 kHz E. 负载工作频率16 kHz ② A. 驱动器型号ZD-HB30810 B. 输出功率500 W C. 工作电压85~110 V D. 工作电流8 A E. 控制信号,方波电压5~9 V,正弦信号6~15 V ③ 控制信号源。
(3) ① 标准信号控制系统(如图6-16) ②检测信号控制系统 (如图6-17)
③ 计算机控制系统(如图6-18)
上一页 返 回
图6-16 标准信号控制系统图 图6-17 检测信号控制系统图 图6-18 计算机控制系统图

机械压力机伺服化改造的设计与研究

机械压力机伺服化改造的设计与研究

机械压力机伺服化改造的设计与研究摘要:伺服压力机内部数控系统设计极具复杂性,所涉及内容相对较多,对专业性要求也较高。

因而,综合分析伺服压力机内部数控系统设计及其实现,对今后更好地应用及优化伺服压力机内部数控系统来说现实意义较为突出。

关键词:机械压力机;伺服化;改造;设计与研究一、机械压力机发展概况人们发现最古老的用来锻造的机械是利用人力转动轮子来提起重物捶打制造零件。

14世纪,人们发明了一种液压落锤。

航海工业才能在16世纪蓬勃发展。

1842年,英国工程师Bramah发明了第一台蒸汽锤,用于锻造零件,开创了蒸汽动力锻造机的时代。

1795年,Brammer发明了液压机,直到19世纪中叶,才能锻造大零件并应用在机械上。

因为电机的发明和应用,在19世纪末出现了一种电动的机械压力机,并得到了迅速的发展。

然而,在我国,液压压力机行业的发展只有50年左右。

1952年实施了第一个五年计划,开始建立了一个独立完整的工业体系,可以设计和制造国内汽车和机车、船舶、发电厂、熔炼钢厂、飞机、火箭、甚至精密的航空航天设备。

这些都极大地促进了各种压力机的快速发展。

1957-1958年,中国开始设计制造了第一批中型锻造压力机。

20世纪60年代初,在上海和中国东北,建立了120MN级的太科液压压力机,这是我国压力机发展史上的一个重要标志。

20世纪60年代末,中国建立了一套技术要求较高的大型液压压力机,70年代后,中国开始向各个国家出口各种吨位的锻造压力机设备。

二、机械压力机伺服化改造的设计总体架构伺服压力机的数控系统总体架构以上位机、数据交互及运动控制模块为主。

上位机,可实现系统图形化的界面设计,基本功能以显示系统状态、加工曲线及吨位管理、参数管理、模具保护、电子凸轮等为主;数据交互模块,主控芯片选定Cortex-M3式架构MCU,该模块借助DPRAM和运动控制单位实现数据交互,把运动控制模块数据经CAN通信及时传递至上位机,通过系统界面显示出来。

伺服电机设计方案

伺服电机设计方案

伺服电机设计方案1. 引言伺服电机是一种能够通过反馈信号来控制输出位置、速度或力矩的电机。

它广泛应用于机械、自动化、机器人等领域。

本文将介绍伺服电机的设计方案,从电机选型、控制系统设计以及应用注意事项等方面进行阐述。

2. 电机选型在进行伺服电机设计前,首先需要进行电机选型。

电机选型的关键是根据实际应用需求确定电机参数,例如额定功率、电压、转速范围等。

同时,还要考虑电机的尺寸、重量、使用环境和成本等因素。

常见的伺服电机类型包括直流伺服电机(DC Servo Motor)、步进伺服电机(Stepper Servo Motor)和交流伺服电机(AC Servo Motor)。

根据具体应用需求,选择合适的电机类型。

3. 控制系统设计伺服电机的控制系统设计是确保电机准确控制和稳定性的关键。

一个典型的伺服电机控制系统包括以下几个部分:3.1 反馈传感器反馈传感器用于感知电机的转动角度、速度和位置等信息,并将这些信息反馈给控制系统。

常用的反馈传感器包括编码器(Encoder)、霍尔传感器(Hall Sensor)和光电传感器(Photoelectric Sensor)。

选择合适的反馈传感器能够提高伺服电机的控制精度。

3.2 控制器控制器是伺服电机控制系统的核心部分,它负责接收来自反馈传感器的信号,并通过算法计算出反馈信号与设定值之间的误差,并产生控制信号输出给电机驱动器。

常见的控制器类型包括PID控制器、模糊控制器和自适应控制器。

选择合适的控制器能够保证伺服电机的稳定性和控制精度。

3.3 电机驱动器电机驱动器用于控制电机的运行,接收控制器发出的信号,并将其转换为合适的电流、电压或脉冲信号。

不同类型的伺服电机需要配备相应的电机驱动器。

在选购电机驱动器时,要考虑驱动器的功率范围、响应速度和保护功能等。

4. 应用注意事项设计伺服电机时,还需要注意以下几个方面:4.1 温度控制伺服电机在长时间运行中会产生热量,需要进行合理的散热设计,以避免过热对电机和控制系统的影响。

数控车床伺服进给系统结构设计毕业论文

数控车床伺服进给系统结构设计毕业论文

摘要数控机床作为机电一体化的典型产品,在机械制造业中发挥着巨大的作用,很好的解决了现代机械制造中结构复杂,精密,批量小,多变零件的加工问题,且能稳定产品的加工质量,大幅度提高生产效率。

本论文主要对数控机床伺服进给系统的机械部分这一课题进行探讨,文中详细描述了数控机床伺服进给系统的设计方法,包括传动系统总体设计,滚珠丝杠副的选择,伺服电动机的选择,精度和刚度验算。

同时运用软件Solidworks做出伺服进给系统的零部件,以及将各个零部件进行装配,二维工程图出图。

关键词:数控机床;伺服电动机;伺服进给系统;滚珠丝杠副AbstractNC machine tools as typical electromechanical products, plays an enormous role in machinery manufacturing, it solutes the problems of modern machinery manufacturing complex, precision, small batches,changeable parts processing, also it can be able to stable quality of products, increase productivity greatly. In this paper, it mainly explore to the topic of mechanical parts of NC machine tools’ servo feed system, This article describes the designing method of the NC machine tools’ servo feed system , including designing the transmission system, choosing Ball Screws, servo motor, checking the accuracy and rigidity. Make out parts of NC machine tools’ servo feed system and assemble the parts with solidworks. Export 2D engineering drawing and make the animations of feed system, produce three-dimensional cutaway views of Ball Screws and Rolling Guides.Key word: NC machine;Servo motor; Servo feed system; Ball Screws目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 数控机床的概念 (1)1.2 数控机床的组成分类及特点 (1)1.2.1 数控机床的组成 (1)1.2.2 数控机床的分类 (1)1.2.3 数控机床的特点 (2)1.3 数控系统的发展简史及国外发展现状 (2)1.4 我国数控系统的发展现状及趋势 (3)1.4.1 数控技术状况 (3)1.4.2 数控系统的发展趋势 (4)1.5 伺服系统的特点 (4)1.6 本课题的研究内容和方法 (6)1.7 本章小结 (7)2 进给系统的总体方案设计 (7)2.1 机床的主要性能 (8)2.2 进给系统的精度要求 (8)2.3 进给传动控制伺服系统的选择 (8)2.4 进给系统的传动要求及传动类型的选择 (9)2.4.1 进给系统的传动要求 (9)2.4.2 传动类型的选择 (9)2.5 电机与丝杠联接方式的选择 (10)2.6 进给传动方案设计 (11)3 数控车床伺服进给系统X轴选型 (12)3.1 滚珠丝杆机构的计算选型 (13)3.1.2 精度等级选定 (14)3.1.3 导程的计算和选定 (15)3.1.4 丝杆支承方式选定 (15)3.1.5 丝杆外径选定及校核 (15)3.1.6 计算最大轴向载荷 (16)3.1.7 轴向允许载荷计算 (16)3.1.8 丝杠允许转速计算及校核 (17)3.1.9 寿命计算及校核 (19)3.2 电机的选型 (19)3.2.1 转速的计算 (19)3.2.2 驱动扭矩计算 (20)3.2.3 计算角加速度 (21)3.2.4 电机所需的加速扭矩 (21)3.2.5 计算各种运动状态下点检所需要的驱动扭矩 (21)3.2.6 电机转动惯量要求 (22)3.3 滚珠丝杠副的支承的设计 (22)3.4 同步齿轮带传动的设计 (24)3.5 导轨的选择 (25)4 数控车床伺服进给系统Z轴选型 (26)4.1 滚珠丝杆机构的计算选型 (26)4.1.1载荷的确定 (27)4.1.2 精度等级选定 (27)4.1.3 导程的计算和选定 (28)4.1.4 丝杆支承方式选定 (29)4.1.5 丝杆外径选定及校核 (29)4.1.6 计算最大轴向载荷 (29)4.1.7 轴向允许载荷计算 (30)4.1.8 丝杠允许转速计算及校核 (31)4.1.9 寿命计算及校核 (33)4.2 电机的选型 (33)4.2.1 转速的计算 (33)4.2.2 驱动扭矩计算 (34)4.2.3 计算角加速度 (35)4.2.4 电机所需的加速扭矩 (35)4.2.5 计算各种运动状态下点检所需要的驱动扭矩 (35)4.2.6 电机转动惯量要求 (36)4.3 滚珠丝杠副的支承的设计 (37)4.4 联轴器传动的设计 (39)4.5 导轨的选择 (39)5 伺服进给系统的结构设计 (40)5.1 solidworks实体设计的特征功能及其在本次设计中的应用405.2 伺服进给系统主要零件的设计及装配 (41)5.2.1 导轨的设计 (41)5.2.2 Z轴丝杠螺母的设计 (45)5.2.3 添加轴承 (46)5.2.4 添加紧固件 (46)5.2.5 X轴滑块的设计 (47)5.2.6 丝杠的设计 (47)5.3 伺服进给系统零件的装配 (48)5.4 伺服进给系统的装配图 (49)结论 (51)致谢 (52)参考文献 (53)附录A (54)附录B (69)1 绪论1.1 数控机床的概念数控机床是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物,是技术密集度及自动化程度很高的典型机电一体化加工设备。

伺服控制方案

伺服控制方案

伺服控制方案伺服控制是一种通过控制系统对伺服电机进行精确控制的技术。

它广泛应用于工业机械、机器人、自动化设备等领域。

伺服控制方案的设计和实施对于提高设备的运动控制精度和稳定性至关重要。

本文将介绍伺服控制方案的基本原理以及常见的设计方法。

一、伺服控制方案的基本原理伺服控制是通过反馈控制的方式实现的。

控制系统首先需要获取被控对象的准确位置或速度信息,以便对其进行实时调整。

这一信息通常通过编码器或传感器来获取。

控制系统将反馈的位置或速度信号与设定值进行比较,然后根据比较结果来控制伺服电机的输出,以使被控对象达到设定值并保持稳定。

二、伺服控制方案的设计方法1. 确定系统需求:在设计伺服控制方案之前,需要明确系统的运动需求,包括位置精度、速度要求等。

这些需求将直接影响到伺服电机的选型和控制参数的设置。

2. 选型与参数设置:根据系统需求选择合适的伺服电机,并根据实际情况设置伺服控制器的参数,如增益、速度限制等。

参数的设置需要结合实际测试和调整,以保证系统的稳定性和控制精度。

3. 编码器或传感器的选择:选择合适的编码器或传感器来获取被控对象的准确位置或速度信息。

常见的编码器类型包括光电编码器、磁编码器等。

传感器的选择需要考虑到被控对象的特点和工作环境。

4. 控制算法的选择:根据实际情况选择合适的控制算法,如PID控制、模糊控制等。

控制算法的选择应综合考虑系统的动态响应、稳定性以及抗干扰能力。

5. 系统建模与仿真:使用系统建模软件对伺服控制系统进行建模和仿真,以评估控制方案的性能。

通过仿真可以提前检测和调整可能存在的问题,减少实际实施中的风险。

6. 系统实施与调试:在实施伺服控制方案之前,需要根据设计结果进行系统布线和接线,然后进行系统调试和优化。

调试过程中需要根据实际情况进行参数调整,以保证系统的准确性和稳定性。

三、伺服控制方案的应用领域伺服控制方案广泛应用于工业机械、机器人、自动化设备等领域。

具体应用包括:1. 机床控制:伺服控制方案可以用于实现机床的精密定位和运动控制,提高加工精度和生产效率。

机械设备中伺服系统的设计与应用

机械设备中伺服系统的设计与应用

价值工程1机械设备伺服系统传动装置的设计背景研究在机械设备伺服系统当中,传动装置是很关键的一个组成环节,在一些精密的机床以及仪器工作台的自动定位、机械运动以及数控机床托板移动中都有了很深入和广泛的应用,应用中传动装置主要是利用转矩和转速的传递来保障伺服系统电动机与负载之间的良好匹配。

在机械设备当中,伺服系统主要是应用于工作台和砂轮架的回转和移动,据其功能与作用我们就不难认识到,在进行伺服系统的设计与应用时就应当在考虑其强度与刚度的同时进一步的关注其精度、摩擦和惯性力等,在我们目前广泛应用的大型机械设备当中,砂轮架在X 轴上的移动、托板在Z 轴上的移动以及高机构在U 轴上的移动都是需要伺服电机来进行驱动的。

正是因为这样,我们才提出机械设备伺服系统的传动装置与整个机械设备的精度以及生产效率都息息相关,本文也正是在这样一种背景和前提之下,对机械设备伺服系统当中传动装置的设计与应用进行了说明和分析。

2估算载荷在进行机械设备伺服系统的设计与应用时,最为首要的就是要根据机械设备本身的尺寸、重量以及功能配置等方面的具体条件来对其载荷进行估计。

在估算之前,首先就要对机械设备本身的尺寸、托板长度、润滑方式以及导轨的类型进行确定;然后再确定出托板上需要安装的部件,包括垫板、砂轮架、电气操纵台、液压部件以及测量装置等,这样就可以准确的估算出托板所需要承受的实际总重量。

3选择伺服电动机型号3.1传动总转速比的选择原则实际工作中机械设备伺服系统的传动装置所面临的实际工作环境和工作状况往往都是有所不同的,因此其载荷的综合也就需要结合具体的情况来进行分析和确定。

一般作用在传动装置上的载荷主要是有以下几类:工作载荷、摩擦载荷和惯性载荷等,上文中所探讨的从伺服电动机到负载之间功率传递的过程当中,总转速比的选择实际上探讨的就是转速与转矩之间的合理匹配问题。

仅仅从托板的角度上来看待的话,伺服系统传动装置的总传动比一般情况下就是降速的,在进行分析和确定的过程当中就要较多的考虑到各个方面的具体问题,包括转速对整个系统稳定性、快速性以及精确性的影响、伺服电机与负载之间最佳匹配等,这样一些方面的保证和确定都是非常关键和必要的,对整体设计的功能以及效果都有影响。

液压伺服系统设计及其性能分析

液压伺服系统设计及其性能分析

液压伺服系统设计及其性能分析一、引言液压伺服系统作为一种常见的控制系统,广泛应用于机械工程领域。

本文将重点关注液压伺服系统的设计原理和性能分析。

二、液压伺服系统的基本原理液压伺服系统主要由液压源、执行器、控制器和传感器四个基本部分组成。

液压源提供动力,执行器将液压能转化为机械能,控制器通过调节执行器的工作状态来实现对系统的控制,传感器用于检测系统的运行状态。

三、液压伺服系统的设计要点1.选择合适的液压源:液压伺服系统的液压源通常使用液压泵。

在选择液压泵时,需考虑系统需要的流量和压力,并确保能够满足执行器的要求。

2.设计合理的执行器:执行器的设计需要根据具体应用场景来确定。

在设计执行器时,需考虑力/位置传感器的布置、压力阀的控制和连接方式等因素。

3.合理选择控制器:控制器是液压伺服系统的核心部分,负责控制执行器的工作状态。

在选择控制器时,需根据系统的控制要求和可行性来确定。

4.传感器的选择与布置:传感器用于检测系统的运行状态,根据不同的应用场景选择合适的传感器,并合理布置以提高系统的控制精度。

四、液压伺服系统性能分析1.系统的动态响应性能:液压伺服系统的动态响应性能是指系统对外界输入信号的响应速度。

通过理论计算和实验测试,可以评估系统的响应时间、过渡过程和稳态性能等指标。

2.系统的稳态精度:液压伺服系统的稳态精度是指系统在稳定工作状态下输出信号与输入信号之间的偏差。

通常通过分析系统应力平衡和输出信号的稳定性来评估系统的稳态精度。

3.系统的稳定性分析:液压伺服系统的稳定性是指系统在各种工况下能够保持稳定工作状态的能力。

通过分析系统的传递函数和伯努利方程等理论,可以评估系统的稳定性。

4.系统的能效分析:液压伺服系统的能效是指系统在输入输出之间的能量转换效率。

通过分析系统的功率损失和效率等指标,可以评估系统的能效。

五、结论液压伺服系统的设计和性能分析是提高系统运行效率和工作质量的重要步骤。

通过合理选择液压源、设计合理的执行器、选择合适的控制器和传感器,并对系统的动态响应性能、稳态精度、稳定性和能效进行全面分析,可以有效提升液压伺服系统的性能。

数控液压伺服系统设计与应用

数控液压伺服系统设计与应用

数控液压伺服系统设计与应用为提高液压系统控制精度,采用数控液压伺服控制取代传统的电液伺服控制。

介绍数控液压伺服系统的组成,重点介绍数控液压伺服阀的结构和工作原理,并介绍该系统的应用领域。

该系统采用PLC控制步进电机,不仅能够满足数控液压系统的快速性和可靠性要求,而且大大降低成本。

国内在液压精密控制领域,采用传统的电液伺服控制系统,但是其结构复杂、传动环节多、不能由电脉冲信号直接控制。

对于近现代液压伺服控制需考虑:(1)环境和任务复杂,普遍存在较大程度的参数变化和外负载干扰;(2)非线性的影响,特别是阀控动力机构流量非线性的影响;(3)有高的频宽要求及静动态精度的要求,须优化系统的性能;(4)微机控制与数字化及离散化带来的问题;(5)如何通过“软件伺服”达到简化系统及部件的结构。

发达国家已应用数字控制,即数控液压伺服系统来取代电液伺服控制系统。

作者经几年的努力,设计并研制成功自己的数控液压伺服系统,超越传统的电液伺服控制系统,大大提高控制精度。

现对该系统作简要介绍。

1 数控液压伺服系统的组成系统由数控装置、数控伺服阀、数控液压缸或液马达、液压泵站4大部分组成。

系统框图如图1所示。

数控装置包括控制器,驱动器和步进电机。

之所以采用步进电机,是由于计算机技术的飞速发展,使步进电机的性能在快速性和可靠性方面能够满足数控液压系统的要求,而其价格低廉,又由于数控液压系统结构的改进,所需电机功率较小,不需采用宽调速伺服电机等大功率伺服电机系统,大大降低成本。

液压缸、液马达和液压泵站是液压行业的老产品,只要按数控液压伺服系统的要求选取精度较高的即可应用。

伺服控制元件是液压伺服系统中最重要、最基本的组成部分,它起着信号转换、功率放大及反馈等控制作用心,所以整个数控液压伺服系统的关键部件就是数控伺服阀,它将电脉冲控制的步进电机的角位移精确地转换为液压缸的直线位移(或液马达的角位移),即只要有了合格的数控伺服阀,就能获得不同的数控液压伺服系统。

机电一体化系统设计第4章伺服系统设计1

机电一体化系统设计第4章伺服系统设计1
由上式知,直流伺服电机的控制方式如下: (1)调压调速(变电枢电压,恒转矩调速) (2)调磁调速(变励磁电流,恒功率调速) (3)改变电枢回路电阻调速
常用的是前面2种调速方式。
晶闸管的结构与符号
晶闸管是具有三个PN 结的四层结构, 其外形、 结构及符号如图。


A



G
K
(a) 符号
A 阳极

二、步进电动机及其控制
1、工作原理:
当第一个脉冲通入A相时,磁通企图沿着磁阻最小的 路径闭合,在此磁场力的作用下,转子的1、3齿要和A 级对齐。当下一个脉冲通入B相时,磁通同样要按磁阻最 小的路径闭合,即2、4齿要和B级对齐,则转子就顺逆 时针方向转动一定的角度。
三、步进电动机及其控制
若通电脉冲的次序为A、C、B、A…,则不 难推出,转子将以顺时针方向一步步地旋转。这 样,用不同的脉冲通入次序方式就可以实观对步 进电动机的控制。
B
W 2 sin
W
2
由于θ值很小,条纹近似与栅线的方向 垂直,故称为横向莫尔条纹。
横向莫尔条纹重要特性: ①莫尔条纹运动与光栅运动具有对应关系 ②莫尔条纹具有位移放大作用 ③莫尔条纹具有平均光栅误差作用
原理图1
退出
4.2 伺服系统执行元件及其控制
一、执行元件类型及特点 二、步进电机及其控制 三、伺服电机及其控制
(1) 原理: 励磁绕组WF接到电压为的交流电网上,控制
绕组接到控制电压上,当有控制信号输入时,两 相绕组便产生旋转磁场。该磁场与转子中的感应 电流相互作用产生转矩,使转子跟着旋转磁场以 一定的转差率转动起来,其旋转速度为
n 6f( 0 1 s )p n 0 ( 1 s )

伺服电机力矩控制应用案例(3篇)

伺服电机力矩控制应用案例(3篇)

第1篇一、引言伺服电机作为一种高精度、高性能的电动机,广泛应用于工业自动化、机器人、数控机床等领域。

力矩控制是伺服电机应用中的关键技术之一,通过对伺服电机力矩的精确控制,可以实现各种复杂运动控制。

本文以某数控机床为例,介绍伺服电机力矩控制的应用案例。

二、案例背景某数控机床厂是一家专业生产数控机床的企业,其产品广泛应用于机械加工、汽车制造、航空航天等领域。

在产品研发过程中,客户对数控机床的加工精度、速度和稳定性提出了更高的要求。

为了满足客户需求,该厂决定采用伺服电机力矩控制技术来提升数控机床的性能。

三、伺服电机力矩控制方案1. 系统组成该数控机床伺服电机力矩控制系统主要由以下部分组成:(1)伺服电机:选用高性能伺服电机,具有高精度、高响应速度和宽调速范围等特点。

(2)伺服驱动器:选用高性能伺服驱动器,实现对伺服电机的精确控制。

(3)运动控制器:采用高性能运动控制器,实现对伺服电机的力矩控制。

(4)传感器:选用高精度力矩传感器,实时监测伺服电机力矩。

(5)上位机:采用工业控制计算机作为上位机,实现对整个系统的监控和调试。

2. 力矩控制策略(1)闭环控制:采用闭环控制策略,通过力矩传感器实时监测伺服电机力矩,并与设定值进行比较,根据误差值调整伺服电机输出力矩。

(2)PID控制:采用PID控制算法对伺服电机力矩进行调节,实现对力矩的精确控制。

(3)自适应控制:根据机床加工过程和负载变化,实时调整PID参数,提高系统鲁棒性。

四、应用效果1. 提高加工精度:通过伺服电机力矩控制,实现了对加工过程中切削力的精确控制,有效降低了加工误差,提高了加工精度。

2. 提高加工速度:伺服电机力矩控制使机床在加工过程中始终保持稳定的切削力,提高了加工速度。

3. 提高稳定性:伺服电机力矩控制使机床在加工过程中具有更好的稳定性,降低了机床振动和噪音。

4. 降低能耗:通过精确控制伺服电机力矩,实现了机床的节能降耗。

五、总结伺服电机力矩控制技术在数控机床中的应用,提高了机床的加工精度、速度和稳定性,降低了能耗,具有显著的经济效益和社会效益。

伺服控制系统的设计与应用研究

伺服控制系统的设计与应用研究

伺服控制系统的设计与应用研究伺服控制是一种基于反馈原理的控制方法,它可以将电机等电力器件置入一个闭环控制系统中,使其具有较高的精度和稳定性。

近年来,伺服控制系统在机器人、自动化生产线、数控机床等领域得到了广泛应用,为工业自动化的发展做出了重要贡献。

一、伺服控制系统的基本原理伺服控制系统的核心是一个反馈环路,其基本构成包括:执行器、传感器、控制器和负载。

执行器指的是电机等能够执行工作的器件,传感器则负责检测执行器在工作过程中的状态变化(如角度、速度信息),控制器则根据传感器采集到的状态信息进行控制,调节执行器的工作状态,最终实现对负载的控制。

伺服控制系统的运作原理可简单归纳为:传感器检测执行器输出的状态信息,将其反馈给控制器;控制器依据设定的控制算法处理反馈信息,并输出控制信号给执行器;执行器接收控制信号后,安装控制信号调整电机输出的状态,从而控制负载的状态。

二、伺服控制系统的研究内容1. 伺服控制系统的控制算法伺服控制系统的控制算法直接影响其控制精度和稳定性,目前常用的控制算法包括PID算法、模糊控制算法、神经网络控制算法等。

针对不同的应用场景,需要研究选择适合的控制算法,并对其进行优化与改进,提高系统的控制精度和稳定性。

2. 伺服控制系统的匹配优化伺服控制系统的匹配性能指的是在不同应用场景下,伺服控制系统的输出负载能力是否与其输入负载相匹配。

为了提高伺服控制系统的匹配性能,需要进行匹配优化,优化控制算法、电机性能、传感器性能等各个方面的参数,降低系统的匹配误差,提高其匹配精度和稳定性。

3. 伺服控制系统的自适应控制自适应控制指的是控制系统自动调整其算法参数,使其适应不同的工作环境、任务需求等多种条件。

伺服控制系统的自适应控制可以根据执行器的工作状态,自动调整PID参数、功率调节等相关参数,提高系统的自适应性能。

同时,自适应控制还能够有效的降低系统的干扰和噪声等外界因素的影响,增加了伺服控制系统的适用范围和性能。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

价值工程1机械设备伺服系统传动装置的设计背景研究在机械设备伺服系统当中,传动装置是很关键的一个组成环节,在一些精密的机床以及仪器工作台的自动定位、机械运动以及数控机床托板移动中都有了很深入和广泛的应用,应用中传动装置主要是利用转矩和转速的传递来保障伺服系统电动机与负载之间的良好匹配。

在机械设备当中,伺服系统主要是应用于工作台和砂轮架的回转和移动,据其功能与作用我们就不难认识到,在进行伺服系统的设计与应用时就应当在考虑其强度与刚度的同时进一步的关注其精度、摩擦和惯性力等,在我们目前广泛应用的大型机械设备当中,砂轮架在X 轴上的移动、托板在Z 轴上的移动以及高机构在U 轴上的移动都是需要伺服电机来进行驱动的。

正是因为这样,我们才提出机械设备伺服系统的传动装置与整个机械设备的精度以及生产效率都息息相关,本文也正是在这样一种背景和前提之下,对机械设备伺服系统当中传动装置的设计与应用进行了说明和分析。

2估算载荷在进行机械设备伺服系统的设计与应用时,最为首要的就是要根据机械设备本身的尺寸、重量以及功能配置等方面的具体条件来对其载荷进行估计。

在估算之前,首先就要对机械设备本身的尺寸、托板长度、润滑方式以及导轨的类型进行确定;然后再确定出托板上需要安装的部件,包括垫板、砂轮架、电气操纵台、液压部件以及测量装置等,这样就可以准确的估算出托板所需要承受的实际总重量。

3选择伺服电动机型号3.1传动总转速比的选择原则实际工作中机械设备伺服系统的传动装置所面临的实际工作环境和工作状况往往都是有所不同的,因此其载荷的综合也就需要结合具体的情况来进行分析和确定。

一般作用在传动装置上的载荷主要是有以下几类:工作载荷、摩擦载荷和惯性载荷等,上文中所探讨的从伺服电动机到负载之间功率传递的过程当中,总转速比的选择实际上探讨的就是转速与转矩之间的合理匹配问题。

仅仅从托板的角度上来看待的话,伺服系统传动装置的总传动比一般情况下就是降速的,在进行分析和确定的过程当中就要较多的考虑到各个方面的具体问题,包括转速对整个系统稳定性、快速性以及精确性的影响、伺服电机与负载之间最佳匹配等,这样一些方面的保证和确定都是非常关键和必要的,对整体设计的功能以及效果都有影响。

3.2伺服电动机型号的选择3.2.1采用齿轮齿条传动在采用齿轮齿条传动方式的情况下,我们就可以根据相关方面的计算来对电动机的型号进行确定和选择。

首先,作用于齿轮之上沿着导轨方向上的外力为:F 外力=μmg+maμ是导轨上的摩擦因素,m 是负载的总重量,g 是物体的重力加速度,a 是负载在启动时候的加速度。

作用于齿轮上的最终的输出扭矩为:T 输出=F 外力*d/2d 是齿轮节圆的直径,相应的电机的输出扭矩也就可以表示如下:T 1=T 输出/(i*η)i 是减速器的传动比,而η表示的是整个传动装置的传动效率。

上述所说明的一系列计算我们就可以得出一系列的参数,根据参数就可以对电机的型号进行选择。

3.2.2采用滚珠丝杆传动我们从两个具体的角度来对伺服电动机型号的选择进行说明。

按最大切削负载转矩来计算电机的扭矩,在这样一种计算模式下,最大切削负载转矩就不能够超过电动机的额定转矩,将其折算成为电动机的最大切削负载转矩就可以表示如下:T t =F max Ph 2πη+T f1+T f2!"i———————————————————————作者简介:高绍峻(1987-),男,天津人,大专学历,研究方向为数控技术。

机械设备中伺服系统的设计与应用Design and Application of Servo System in Mechanical Equipment高绍峻GAO Shao-jun(天津药业集团,天津300457)(Tianjin Pharmaceutical Group ,Tianjin 300457,China )摘要:在本文中主要是结合托板传动链的设计实例来对机械设备中伺服系统的设计与应用进行了分析和说明,相应考虑到设计中的具体问题。

本文主要是分析不同传动方式在应用过程中的优势与不足,并针对性的提出解决的方法和意见,尽可能保证能够以最为经济和实用的方式来满足机械设备实际的需求。

Abstract:This article is a combination of the pallet transmission chain design examples analyzed and the corresponding servo system design and application of machinery and equipment taking into account the specific issues in the design process.This paper is to analyze the advantages and disadvantages of the different transmission mode in the application process,and targeted the solution,and opinions,as far as possible to ensure the most economical and practical way to meet the actual needs of the machinery and equipment.关键词:伺服系统;机械设备;传动装置Key words:servo systems ;mechanical equipment ;gear 中图分类号:TG519.1文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)31-0024-03·24·Value Engineering本式中,F max表示的是丝杆上的最大轴向载荷,在数值上就等于最大轴向推进力与导轨摩擦力的和,P h表示的是丝杆的导程,η表示的是滚珠丝杆的实际机械效率,T f1表示的是在滚珠丝杆螺母预加载荷所引起的附加摩擦转矩,T f2表示的是滚珠丝杆轴承的摩擦转矩,i表示的就是传动比。

电机的转子惯量与负载惯量相匹配,在机械设备伺服系统的运转过程当中,惯量J主要是由以下两个部分所共同组成的,也就是伺服电动机转子惯量和负载惯量,将负载惯量折算至电动机轴当中就可以将其表示如下:J1=m(vω)2=m(nP h2πn)2=m(P h2π)2在该式当中,ω表示的是电机轴的角加速度,n表示的是电机轴的转速。

通过相关方面的计算就可以看到,联轴器以及高速侧的齿轮对于总惯量的影响都是比较大的,在这样一种现实的状况之下进行联轴器的设计和选择时,就应当尽可能的选择使用其中惯量小的。

通过上文中的分析和说明就可以看到,总转速比与电机的选择实际上就是根据功率传递、负载转矩以及输出速度等一系列具体参数并经过反复的对比和计算而最终确定出来的,且不难看出,总转速稍微偏大更加有利于系统总体的稳定性和低速性能,但与此同时也容易使得传动的级数增加,从而使得传动过程不紧凑,传动精度相应的也就会有所降低。

4选择传动机构的型式上文中对总转速比以及电动机型号进行了确定,在此基础之上就需要根据具体的要求来对传动机构进行选择。

传动机构需要配置在驱动元件和负载之间,这样一种设置才能够更好的实现转矩与转速之间的良好匹配。

因一般托板以及砂轮架的运动都是需要比较大的力矩的,因此在进行选择的时候往往也就将总转速选择的比较大。

在设计的过程当中还需要考虑传动精度的问题,这就需要在进行选择的时候尽量使得传动级数少。

在这里我们按照终端的输出形式来划分为以下两种结构形式。

4.1齿轮齿条传动齿轮齿条传动在应用过程当中最为显著的不足就是齿轮齿条之间的间隙比较难以消除,因此其实际的精度往往没有丝杆传动的高。

但是齿轮齿条在应用的过程当中同样具有其显著的优势,最为突出的一点就是其传动基本上不受长度的限制,可以根据实际的需求来不断的进行拼接,这样一种状况相对于丝杆需要增设托持机构而言就要简单的多。

一般情况下,机械设备对于精度的要求不是特别高的时候就完全可以采用齿轮齿条传动方式。

在采用齿轮齿条传动的过程当中重要的就是要选择传动比较大的减速器,这主要是因为只有较大的力矩才能够驱动托板。

设计中为了能够将整个结构更加的简单化并在此过程当中进一步的提升精度,我们更多选择的是蜗轮蜗杆减速。

这样的减速器具有结构小巧、传动力矩大且精度高等优点,在进行选用的时候还可以根据需要选择双驱动消隙等。

4.2滚珠丝杆传动滚珠丝杆传动最大的特点就是摩擦阻力小、精度高、运动稳定且操作轻便灵活,滚珠丝杆的不足之主要体现在子制作的周期比较长,且其制作工艺在一定程度上较困难,因此在实际的工艺条件下能够制作长度较长、直径较大且精度较高的滚珠丝杆的企业是非常之少的,另一方面则是考虑到丝杆的重量较大,因此在予以应用中也会产生较大的挠度,所以需要增设一部分的丝杆托持机构来予以稳固,这样就会使得整体的结构变较复杂。

针对于这种实际状况,我们在进行选择时,如果机械设备本身对于精度的要求比较高且行程相对比较短时,就可以考虑采用滚珠丝杆。

5结构设计分析在上文中对伺服电机、传动机构形式以及减速器等都进行了说明、分析和必要的设计,在此基础上我们考虑的就是机械传动装置的布局,与此同时进行导轨型式的选择。

在机械设备当中较多应用的纵向导轨和横向导轨通常都是平型或者是V型的导轨组合,这种组合形式的优势是其导向性较好且制作过程简单。

在设计过程当中要注意滚珠丝杆以及齿轮齿条位置的选择和确定,其主要的目的就是希望能够将导轨上的副摩擦力所组成的合力与牵引力控制到同一条直线上去,否则的话就会产生力偶使得导轨在对角线位置上产生接触,使得运动件在导向上的精度大大降低。

在进行丝杆以及齿轮齿条减速器电机位置的确定和布置时,应当考虑将其重心控制在托板的重心位置上,与此同时为保证平型和V型导轨的磨损处于均匀的状态,在进行托板部件的布局时就需要尽可能的将重心放在这样两者的中心位置处。

导轨宽度的选择实际上与导轨最终的承载能力是有着较大的关系的,具体来说,就是作用于导轨之上的载荷越大,且宽度就应当相应的越宽,导轨的中心距则应当在保证运动部件正常稳定工作的前提之下选择使用最小的值。

在进行设计的过程当中,应当认识到移动导轨长度的增加是有利于导向精度以及工作可靠性的增加的,在这样一种状况之下,其长度越长,其间隙对于导轨导向精度的影响无疑也就会越小。

最后说明的就是滚珠丝杆支承方式的布局,在实际的设计与应用过程当中多采用的是一端固定。

对于一些类似于轧辊磨床托板运动机床等对于精度要求并不高的机床,注意结构上的清楚简单以及安装操作上的方便快捷。

相关文档
最新文档