機械傳動系統中優化(huà)齒輪減速傳動比的分(fēn)析
時(shí)間(jiān):2018/3/24 13:56:14
最小能(néng)耗的角速度函數優化(huà)近年來(lái),很多節能(néng)的研究都集中在電機所驅動的傳動系統上(shàng),本文首先介紹了(le)優化(huà)角速度函數來(lái)減少系統能(néng)量損耗,在個(gè)多級齒輪傳動中,通過建模代入以上(shàng)這(zhè)些(xiē)參數可以得到個(gè)關(guān)于齒輪減速比的函數,這(zhè)樣能(néng)耗就(jiù)可以用減速比來(lái)表示,下(xià)面将討(tǎo)論通過優化(huà)減速比減少能(néng)耗。
運動和能(néng)量損耗方程本文假設7;m>0為(wèi)電機的庫倫摩擦扭矩,i(t)為(wèi)輸入電流,K為(wèi)轉矩恒量,在運行過程中電機的輸出扭矩為(wèi)(O-Tm,假設減速齒輪器(qì)的傳動比為(wèi)n,效率為(wèi)n,齒輪受到庫倫摩擦扭矩時(shí),主動齒輪的轉矩Tc可以表達為(wèi)7>(1-n)n+fl M(t)=n,(1):H和,分(fēn)别為(wèi)承載面的總轉動慣量和黏性摩擦系數。
總能(néng)耗是由電機轉子(zǐ)電阻R和摩擦力所産生(shēng)的能(néng)耗組成,得出系統能(néng)量損失方程為(wèi)2.1考慮黏滞摩擦當系統高速運行的時(shí),不能(néng)忽略黏滞摩擦,在這(zhè)種情況下(xià),最優化(huà)角速度函數可以用指數函數表示為(wèi)其中:0矣t矣tc;tc矣t矣tf;a和/3分(fēn)别為(wèi)式(3)中的q1是由常數a,/3,6f和獨立變量tc所組成的函數。把式(3)代入。
用上(shàng)面的方法可以得出電流優化(huà)函數ia(t)和ib)。
把式(5)和ia(t)、4(t)帶入式(2),由于/10,此時(shí)可算(suàn)出最小能(néng)量損耗min2.當傳動系統中不考慮黏滞摩擦時(shí),就(jiù)直接可以用上(shàng)式進行計算(suàn)得出最小能(néng)耗。由于這(zhè)種計算(suàn)方法簡單,此方法常作(zuò)為(wèi)節能(néng)系統設計的标準法則。
多級齒輪傳動建模3.1當量轉動慣量H0為(wèi)每級齒輪傳動的轉動慣量,則從(s-1)到第一(yī)級當量轉動慣量可以用等比級數表示為(wèi)即使最後一(yī)級齒輪傳動比n£和n0不一(yī)樣,轉動慣量也(yě)可假設為(wèi)H0,在這(zhè)種情況下(xià),齒輪承載面的轉動慣量Hg(n)可以表示為(wèi)此時(shí)承載面的總轉動慣量可以表示為(wèi)設/m為(wèi)電動機的黏滞摩擦系數,/0為(wèi)每一(yī)級齒輪傳動的摩擦系數,總當量摩擦系數可表示為(wèi)/2 2(1(下(xià)轉第100頁)由于在十萬位虛借的1不夠還,因此答(dá)數為(wèi)盤面數補數的相反數,即-58 785.計算(suàn)時(shí)應注意本例的首位确定在萬位,因為(wèi)在計算(suàn)千位上(shàng)的數時(shí),3,2,5的和大于9. 3結束語法易學、快(kuài)捷,确有實用價值。若将其與珠算(suàn)加減的“穿梭法”融合,則加減的計算(suàn)速度還可以進一(yī)步提高。