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技术知识:
机械传动系统中优化齿轮减速传动比的分析
时间:2018/3/24 13:56:14
    最小能耗的角速度函数优化近年来,很多节能的研究都集中在电机所驱动的传动系统上,本文首先介绍了优化角速度函数来减少系统能量损耗,在个多级齿轮传动中,通过建模代入以上这些参数可以得到个关于齿轮减速比的函数,这样能耗就可以用减速比来表示,下面将讨论通过优化减速比减少能耗。
  运动和能量损耗方程本文假设7;m>0为电机的库伦摩擦扭矩,i(t)为输入电流,K为转矩恒量,在运行过程中电机的输出扭矩为(O-Tm,假设减速齿轮器的传动比为n,效率为n,齿轮受到库伦摩擦扭矩时,主动齿轮的转矩Tc可以表达为7>(1-n)n+fl M(t)=n,(1):H和,分别为承载面的总转动惯量和黏性摩擦系数。
  总能耗是由电机转子电阻R和摩擦力所产生的能耗组成,得出系统能量损失方程为2.1考虑黏滞摩擦当系统高速运行的时,不能忽略黏滞摩擦,在这种情况下,最优化角速度函数可以用指数函数表示为其中:0矣t矣tc;tc矣t矣tf;a和/3分别为式(3)中的q1是由常数a,/3,6f和独立变量tc所组成的函数。把式(3)代入。
  用上面的方法可以得出电流优化函数ia(t)和ib)。
  把式(5)和ia(t)、4(t)带入式(2),由于/10,此时可算出最小能量损耗min2.当传动系统中不考虑黏滞摩擦时,就直接可以用上式进行计算得出最小能耗。由于这种计算方法简单,此方法常作为节能系统设计的标准法则。
  多级齿轮传动建模3.1当量转动惯量H0为每级齿轮传动的转动惯量,则从(s-1)到第一级当量转动惯量可以用等比级数表示为即使最后一级齿轮传动比n£和n0不一样,转动惯量也可假设为H0,在这种情况下,齿轮承载面的转动惯量Hg(n)可以表示为此时承载面的总转动惯量可以表示为设/m为电动机的黏滞摩擦系数,/0为每一级齿轮传动的摩擦系数,总当量摩擦系数可表示为/2 2(1(下转第100页)由于在十万位虚借的1不够还,因此答数为盘面数补数的相反数,即-58 785.计算时应注意本例的首位确定在万位,因为在计算千位上的数时,3,2,5的和大于9. 3结束语法易学、快捷,确有实用价值。若将其与珠算加减的“穿梭法”融合,则加减的计算速度还可以进一步提高。
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