伺服电动缸系统的机械刚度建模与动力学仿真
发布时间：2021-10-22 07:53
伺服电动缸作为线性执行器的一种,相对液压缸和气缸,在传动效率、环境适应能力、结构复杂程度和定位精度等方面具有很大的优势,目前,伺服电动缸在港口、自动化工厂、航空航天、机器人和科研设备等领域都得到广泛的应用。随着伺服电动缸在诸多行业的广泛应用,对其定位精度和稳定性的要求也越来越高。对于半闭环伺服电动缸,其传动系统机械刚度对定位精度的影响较大。虽然国内学者对伺服电动缸做了很多的研究,但是主要集中在结构设计、伺服控制系统的优化和测试试验台的搭建上面,关于伺服电动缸传动系统机械刚度方面的研究很少。本文以和某企业共同研制的“10t伺服电动缸”为基础,开展了以下研究工作。（1）简述了伺服电动缸的基本组成和工作原理,分别求解了滚珠丝杠副等效轴向刚度模型、同步带等效轴向刚度模型、轴承组轴向刚度模型和推杆的轴向拉压刚度模型;根据伺服电动缸运动和力的传递路径,将伺服电动缸机械传动系统各环节等效成一系列串联的弹簧质量块,参照胡克定律,建立伺服电动缸传动系统的机械刚度模型。（2）基于伺服电动缸传动系统机械刚度模型,分析了半闭环伺服电动缸传动系统的各个环节对其定位精度的影响程度,忽略影响较小的环节,对影响较大的...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电动缸的结构形式
第 1 章 绪 论环控制的电动线性执行器就是伺服电动缸的前身，Davi统，有效提高了线性执行器的控制精度[21]。自此之后，服控制技术的不断进步，伺服电动缸在许多领域得到了发展奠定了重要基础[22]。外生产伺服电动缸比较知名的公司有：美国 Danaher 公司，日本 Cosmic 公司、德国 Bosch Rexroth 公司等[23-24]。式上来说，伺服电动缸正在从传统的模块化产品向一体EXLAR 公司研制的 GSX 系列一体化伺服电动缸将伺服滚柱丝杠直接作为伺服电机的转子进行直线输出，省略高了伺服电动缸的传动效率和机械刚度；GSX 系列的伺到同体积的滚珠丝杠副伺服电动缸的 15 倍，如图 1.2 所
柱丝杠直接作为伺服电机的转子进行直线输出，省略伺服电动缸的传动效率和机械刚度；GSX 系列的伺体积的滚珠丝杠副伺服电动缸的 15 倍，如图 1.2 所图 1-2 GSX 型伺服电动缸 公司的 TritexⅡ系列是目前市场上功率密度最高，体机、驱动器、减速器、滚柱丝杠等结构集成在一个密要额外的配电箱来安装伺服驱动器，如图 1-5 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]机床刚度非线性特征与刚度链薄弱环节识别方法研究[J]. 杨俊杰,杨庆东. 机械工程师. 2019(01)
[2]滚珠丝杠副轴向静刚度试验系统开发[J]. 徐淑俭,陈兆钦,高山龙,马凡营,许向荣,宋现春. 机床与液压. 2017(05)
[3]数控机床进给传动系统刚度对机床精度稳定性的研究[J]. 王东斌. 机械制造与自动化. 2016(06)
[4]中子衍射谱仪用二级电动缸的传动刚度特性分析[J]. 彭富霞,吴运新,龚海,李杨,张宇. 机械传动. 2015(12)
[5]电动缸系统控制研究[J]. 吴静,陈洪. 西南科技大学学报. 2015(04)
[6]电动缸的研究现状与发展趋势[J]. 陈超,赵升吨,崔敏超,蔡后勇,李雪. 机械传动. 2015(03)
[7]基于MATLAB/Simulink的进给系统机械刚度的仿真分析[J]. 尹明,国兰兰. 机床与液压. 2014(09)
[8]永磁同步电机伺服控制系统建模与仿真[J]. 张钊,陈涛,周勇. 兵工自动化. 2014(04)
[9]现代高性能永磁交流伺服系统综述（下）——永磁电机篇[J]. 莫会成,闵琳,王健,任雷. 伺服控制. 2014(04)
[10]现代高性能永磁交流伺服系统综述（上）——永磁电机篇[J]. 莫会成,闵琳,王健,任雷. 伺服控制. 2014(02)
博士论文
[1]车载大型导弹发射装置电驱动快速垂直起竖技术研究[D]. 吴向阳.北京理工大学 2015
硕士论文
[1]数控滚齿机精密传动系统精度研究[D]. 赵江坤.重庆大学 2017
[2]超大载荷电动缸技术及其在试验机上的应用研究[D]. 杨恺.吉林大学 2017
[3]伺服电动缸的运行能耗测试与仿真研究[D]. 汪东申.电子科技大学 2016
[4]电动缸位置伺服控制系统设计[D]. 周昊.大连海事大学 2014
[5]高精度扭转试验机的静动态特性及控制系统开发研究[D]. 方维才.重庆大学 2014
[6]座椅电动缸伺服控制系统的设计[D]. 韩丽洁.中国计量学院 2014
[7]机床进给系统爬行机理及其仿真研究[D]. 王伟.东北大学 2013
[8]滚珠丝杠副传动刚度保持系统关键元件的特性研究[D]. 马元.华东交通大学 2012
[9]电动缸的测试系统设计及建模[D]. 闫飞飞.中国科学技术大学 2010
[10]二级电动缸的设计与研究[D]. 许兵宗.西北农林科技大学 2010
本文编号：3450681
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电动缸的结构形式
第 1 章 绪 论环控制的电动线性执行器就是伺服电动缸的前身，Davi统，有效提高了线性执行器的控制精度[21]。自此之后，服控制技术的不断进步，伺服电动缸在许多领域得到了发展奠定了重要基础[22]。外生产伺服电动缸比较知名的公司有：美国 Danaher 公司，日本 Cosmic 公司、德国 Bosch Rexroth 公司等[23-24]。式上来说，伺服电动缸正在从传统的模块化产品向一体EXLAR 公司研制的 GSX 系列一体化伺服电动缸将伺服滚柱丝杠直接作为伺服电机的转子进行直线输出，省略高了伺服电动缸的传动效率和机械刚度；GSX 系列的伺到同体积的滚珠丝杠副伺服电动缸的 15 倍，如图 1.2 所
柱丝杠直接作为伺服电机的转子进行直线输出，省略伺服电动缸的传动效率和机械刚度；GSX 系列的伺体积的滚珠丝杠副伺服电动缸的 15 倍，如图 1.2 所图 1-2 GSX 型伺服电动缸 公司的 TritexⅡ系列是目前市场上功率密度最高，体机、驱动器、减速器、滚柱丝杠等结构集成在一个密要额外的配电箱来安装伺服驱动器，如图 1-5 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]机床刚度非线性特征与刚度链薄弱环节识别方法研究[J]. 杨俊杰,杨庆东. 机械工程师. 2019(01)
[2]滚珠丝杠副轴向静刚度试验系统开发[J]. 徐淑俭,陈兆钦,高山龙,马凡营,许向荣,宋现春. 机床与液压. 2017(05)
[3]数控机床进给传动系统刚度对机床精度稳定性的研究[J]. 王东斌. 机械制造与自动化. 2016(06)
[4]中子衍射谱仪用二级电动缸的传动刚度特性分析[J]. 彭富霞,吴运新,龚海,李杨,张宇. 机械传动. 2015(12)
[5]电动缸系统控制研究[J]. 吴静,陈洪. 西南科技大学学报. 2015(04)
[6]电动缸的研究现状与发展趋势[J]. 陈超,赵升吨,崔敏超,蔡后勇,李雪. 机械传动. 2015(03)
[7]基于MATLAB/Simulink的进给系统机械刚度的仿真分析[J]. 尹明,国兰兰. 机床与液压. 2014(09)
[8]永磁同步电机伺服控制系统建模与仿真[J]. 张钊,陈涛,周勇. 兵工自动化. 2014(04)
[9]现代高性能永磁交流伺服系统综述（下）——永磁电机篇[J]. 莫会成,闵琳,王健,任雷. 伺服控制. 2014(04)
[10]现代高性能永磁交流伺服系统综述（上）——永磁电机篇[J]. 莫会成,闵琳,王健,任雷. 伺服控制. 2014(02)
博士论文
[1]车载大型导弹发射装置电驱动快速垂直起竖技术研究[D]. 吴向阳.北京理工大学 2015
硕士论文
[1]数控滚齿机精密传动系统精度研究[D]. 赵江坤.重庆大学 2017
[2]超大载荷电动缸技术及其在试验机上的应用研究[D]. 杨恺.吉林大学 2017
[3]伺服电动缸的运行能耗测试与仿真研究[D]. 汪东申.电子科技大学 2016
[4]电动缸位置伺服控制系统设计[D]. 周昊.大连海事大学 2014
[5]高精度扭转试验机的静动态特性及控制系统开发研究[D]. 方维才.重庆大学 2014
[6]座椅电动缸伺服控制系统的设计[D]. 韩丽洁.中国计量学院 2014
[7]机床进给系统爬行机理及其仿真研究[D]. 王伟.东北大学 2013
[8]滚珠丝杠副传动刚度保持系统关键元件的特性研究[D]. 马元.华东交通大学 2012
[9]电动缸的测试系统设计及建模[D]. 闫飞飞.中国科学技术大学 2010
[10]二级电动缸的设计与研究[D]. 许兵宗.西北农林科技大学 2010
本文编号：3450681
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