机电一体化系绕设计 第三章机械传动票
第三章 机械传动系统 机电一体化系统设计
第三章机械传动糸统 31机械传动系统概述 32机械传动系统的特性 33机械传动装置 34导轨 第二章
3.1 机械传动系统概述 3.2 机械传动系统的特性 3.3 机械传动装置 3.4 导 轨 第三章 机械传动系统 第二章
3.1机械传动糸统概述 3.1.1机械传动系统的特点 传统的机械一般由动力件、传动件、执行件三部分和电气控 制(或机械控制)部分组成 现代机械是一个机电一体化的机械系统,其核心是由计算机 控制的,包括机械、电力、电子、液压、光学等技术的伺服系 统。 伺服系统〔 Servo mechanism):用来精确地跟随或复现 某个过程的反馈控制系统。在很多情况下,指系统的输岀量是 机械位移或位移速度、加速度的反馈控制系统,其作用是使输 出的机械位移(或转角)准确地跟踪输入的位移(或转角) 第三章第一节
第三章 第一节 3.1 机械传动系统概述 3.1.1 机械传动系统的特点 传统的机械一般由动力件、传动件、执行件三部分和电气控 制（或机械控制）部分组成。 现代机械是一个机电一体化的机械系统，其核心是由计算机 控制的，包括机械、电力、电子、液压、光学等技术的伺服系 统。 伺服系统（Servo mechanism）：用来精确地跟随或复现 某个过程的反馈控制系统。在很多情况下，指系统的输出量是 机械位移或位移速度、加速度的反馈控制系统，其作用是使输 出的机械位移（或转角）准确地跟踪输入的位移（或转角）
3.1机械传动糸统概述 3.12机电一体化对机械传动系统的要求 机电一体化系统中的机械传动装置,已不仅仅是变换转速和 转矩的变换器,而是成为伺服系统的组成部分,要根据伺服控 制的要求来进行选择和设计 1、机械传动要满足伺服控制的要求 机械传动的主要性能取决于传动类型、传动方式、传动精度、 动态特性以及传动的可靠性。在机电一体化系统中,还要考虑 其对伺服系统的精度、稳定性和快速响应性的影响。 第三章第一节
第三章 第一节 3.1 机械传动系统概述 3.1.2 机电一体化对机械传动系统的要求 机电一体化系统中的机械传动装置，已不仅仅是变换转速和 转矩的变换器，而是成为伺服系统的组成部分，要根据伺服控 制的要求来进行选择和设计。 1、机械传动要满足伺服控制的要求 机械传动的主要性能取决于传动类型、传动方式、传动精度、 动态特性以及传动的可靠性。在机电一体化系统中，还要考虑 其对伺服系统的精度、稳定性和快速响应性的影响
3.1机械传动糸统概述 1)精度 精度是指系统的输出量对系统的输入量复现的准确程度。机 械传动的精度与传动部件的布置、制造安装精度有关,也与系 统的刚度、阻尼等参数有关。 (2)稳定性 机电一体化系统的稳定性是指系统工作性能不受外界环境的影 响和抗千扰的能力。机械传动部件的转动惯量、刚度、阻尼、 固有谐振频率等因素皆对系统的稳定性产生影响。 第三章第一节
第三章 第一节 3.1 机械传动系统概述 （l）精度 精度是指系统的输出量对系统的输入量复现的准确程度。机 械传动的精度与传动部件的布置、制造安装精度有关，也与系 统的刚度、阻尼等参数有关。 （2）稳定性 机电一体化系统的稳定性是指系统工作性能不受外界环境的影 响和抗干扰的能力。机械传动部件的转动惯量、刚度、阻尼、 固有谐振频率等因素皆对系统的稳定性产生影响
3.1机械传动糸统概述 (3)快速响应性 系统的快速响应性是要求机械系统从接到运行指令到开始执 行指令之间的时间尽可能短。影响机械系统快速响应性的主要 参数是系统的阻尼比和固有频率。 此外,机电一体化系统中的传动链还需要满足小型、轻量、 高速、低冲击振动、低噪声和高可靠性等要求。 第三章第一节
第三章 第一节 3.1 机械传动系统概述 （3）快速响应性 系统的快速响应性是要求机械系统从接到运行指令到开始执 行指令之间的时间尽可能短。影响机械系统快速响应性的主要 参数是系统的阻尼比和固有频率。 此外，机电一体化系统中的传动链还需要满足小型、轻量、 高速、低冲击振动、低噪声和高可靠性等要求
3.1机械传动糸统概述 2.传动机构动力学特性的主要影响因素 (1)负载的变化 在机电一体化系统中,执行机构的机械运动有直线运动、回 转运动、间歇运动等多种形式,其负载包括工作负载(外力)、 惯性负载和摩擦负载等。在设计机械系统时,应对执行机构及 其运动做出分析,确定负载的数值大小,从而合理选择驱动部 件和设计传动部件,使之与负载的变化相匹配。 第三章第一节
第三章 第一节 3.1 机械传动系统概述 2. 传动机构动力学特性的主要影响因素 （l）负载的变化 在机电一体化系统中，执行机构的机械运动有直线运动、回 转运动、间歇运动等多种形式，其负载包括工作负载（外力）、 惯性负载和摩擦负载等。在设计机械系统时，应对执行机构及 其运动做出分析，确定负载的数值大小，从而合理选择驱动部 件和设计传动部件，使之与负载的变化相匹配
3.1机械传动糸统概述 (2)传动系统的惯性 在机械传动中,从驱动元件、传动部件到执行机构,系统各部 分的惯性都是需要考虑的。惯性不但影响传动系统的启停特性, 也影响控制的快速性、位置偏差和速度偏差 (3)传动系统的固有频率 在机械传动系统中,各传动部件并非刚体而是具有弹性的,机 械传动系统可视为质量-弹簧系统,并具有一定的固有频率。 第三章第一节
第三章 第一节 3.1 机械传动系统概述 （2）传动系统的惯性 在机械传动中，从驱动元件、传动部件到执行机构，系统各部 分的惯性都是需要考虑的。惯性不但影响传动系统的启停特性， 也影响控制的快速性、位置偏差和速度偏差。 （3）传动系统的固有频率 在机械传动系统中，各传动部件并非刚体而是具有弹性的，机 械传动系统可视为质量－弹簧系统，并具有一定的固有频率
3.1机械传动糸统概述 (4)传动系统中的摩擦与润滑 两物体间有相对运动趋势或已产生相对运动,其接触面间会 存在摩擦力,摩擦力影响传动机构的精度和运动平稳性。 (5)传动系统中的间隙 在机械传动系统中,各类传动零件的传动间隙都会产生回程 误差和传动误差,会影响到系统的传动精度和运动平稳性 第三章第一节
第三章 第一节 3.1 机械传动系统概述 （4）传动系统中的摩擦与润滑 两物体间有相对运动趋势或已产生相对运动，其接触面间会 存在摩擦力，摩擦力影响传动机构的精度和运动平稳性。 （5）传动系统中的间隙 在机械传动系统中，各类传动零件的传动间隙都会产生回程 误差和传动误差，会影响到系统的传动精度和运动平稳性
32机械传动糸统的特性 机械传动系统的特性主要取决于传动系统的特性、驱动元 件特性和控制校正方法。影响传动系统的特性的主要参数有: (1)转动惯量 (2)阻尼 (3)刚度 (4)传动误差 第三章第二节
第三章 第二节 3.2 机械传动系统的特性 机械传动系统的特性主要取决于传动系统的特性、驱动元 件特性和控制校正方法。影响传动系统的特性的主要参数有： （1）转动惯量 （2）阻尼 （3）刚度 （4）传动误差