机电集成电磁式谐波摩擦传动柔轮的受力与变形分析

针对电磁式谐波摩擦传动柔轮在磁场中发生变形,使气隙随时改变这一现象,引入气隙函数的概念,并根据薄壳弹性变形理论,将传动的柔轮简化为圆柱壳体,建立了在电磁场力作用下柔轮的静力分析模型。该方法由于考虑了柔轮的变形导致的磁密的变化,能够更确切地描述电机径向电磁力的特性及柔轮的受力与变形规律,为电磁式谐波电机的设计及强度校核提供了更为可靠的理论依据。

机电集成超环面传动系统强非线性振动研究

考虑机电集成超环面传动系统中行星轮与蜗杆、定子间电磁啮合非线性,建立了系统带平方项的强非线性振动微分方程组;采用多尺度法求出了系统非线性振动时域响应的二次近似解析解,作出了系统自由振动时域响应近似解析解与数值解对比曲线;研究了系统外加激励频率接近派生系统固有频率及其2倍、1/2倍时系统的主共振、亚谐波和超谐波共振响应。研究结果表明:多尺度法所得系统近似解析解具有较高的精确度;系统存在较多的共振频域区间,传动系统工作中外加激励应当尽量避免这些频率范围。

机电集成超环面传动啮合参数激励下的稳定性分析

针对机电集成超环面传动系统在传动过程中因啮合齿数变化产生的系统内部激励,给出了系统行星轮与蜗杆、定子间刚度随时间变化的刚度函数。将系统位移分为静位移和动位移,用分段函数及小参数表示系统刚度矩阵,导出了系统正则化微分方程。利用通解的连续性及正规解条件,讨论了系统在啮合参数激励下的稳定性,并用算例进行了证明和分析。

机电集成超环面传动集成原理和磁力分析

机电集成超环面传动是一新型传动机构,给出了该传动系统的机构组成原理、机电集成原理、完成了传动系统的受力及磁路分析,介绍了该传动的优点及应用前景。

机电集成超环面传动的驱动原理

机电集成超环面传动是一种新型传动机构,阐述了机电集成超环面传动的集成原理,根据坐标变换原理,推导了蜗杆齿槽的空间曲线,给出了蜗杆与行星轮正确啮合所满足的关系,介绍了环面蜗杆的加工轨迹和绕线方式,并对蜗杆旋转螺旋磁场的产生及控制进行了简要说明。研究结果对于该系统的研究与制造,具有一定的参考价值。

机电集成超环面传动系统参数振动研究

针对机电集成超环面传动过程中存在啮合齿对数周期性变化现象,考虑啮合刚度时变特性建立系统参数动力学模型及微分方程,据Floquet理论推导系统稳定性判断因子表达式,给出机电设计参数对系统稳定性影响规律。采用数值积分方法证实系统存在多个共振频率:固有频率共振、啮合频率及组合频率共振,给出各共振情况下频域响应曲线。结果表明,系统发生共振时除外激励频率成分外,亦含各阶固有频率及固有频率与啮合频率的组合频率成分,且啮合频率共振与组合频率共振振幅最大频率发生在系统固有频率处,非外激励频率处。稳定性及强迫响应规律可为系统结构及机电参数设计提供理论依据。

机电集成传动的啮合原理研究

以超环面传动理论为基础,结合磁性传动理论知识,研究了集传动、动力、控制为一体的新型传动机构———机电集成传动。介绍了该传动的基本结构、传动原理及参数关系。分连续啮合和间断啮合两种情况,研究了各构件间的啮合,得到了该机构在不同情况下正确啮合的啮合条件;在此基础上,分析了不同情况时的啮合齿数计算,得到了在各种情况下的啮合齿数计算公式;利用电磁学理论分析了机电集成传动的磁路,给出了机电集成传动中各构件的磁路分析图及传动啮合时的整体磁路分析图。

机电集成超环面传动随惯量波动的稳定性分析

机电集成超环面传动系统是一种集机、电、控制于一体的新型广义复合传动机构,传动过程中转子转动惯量的非线性波动将严重影响系统的动力学行为。超环面传动系统中,空间均匀布置的多个行星轮由于存在制造和安装误差,造成其回转中心的周期性波动,引起转子转动惯量的变化。针对转子惯量的周期性波动,首先用泰勒级数展开及变量替换将系统运动微分方程化为典型的马蒂厄方程的形式。然后利用林滋泰德—庞加莱摄动法,计算出了特定参数激励频率下系统的稳定性曲线,给出了系统稳定图,并讨论了系统的稳定性。其次分析了转子惯量波动的激励频率及振幅对系统稳定性的影响。最后以算例说明了本文中理论的实际应用。

机电集成超环面传动蜗杆内部磁场计算

以啮合理论和电磁学理论为基础,通过空间坐标变换原理,建立了机电集成超环面传动蜗杆齿槽方程,运用电磁场理论推导出了机电集成超环面传动蜗杆磁场空间分布的计算公式,利用该公式对蜗杆内部磁场的分布进行了分析、计算,总结了磁场分布的影响因素,得到了蜗杆磁场的空间分布规律。该项研究为进一步研究计算蜗杆的涡流损失提供了理论基础。

光栅刻划机刻划系统光机电集成优化方法研究

针对大面积衍射光栅刻划机在宏观尺度下进行微纳加工的工作特点以及纳米级刻线检测困难的问题,提出了一种光机电集成优化方法.此方法采用计算傅里叶光学和弦振动理论进行光栅刻线误差分析,结合振动实验及光学测量进行验证,最后采用智能优化方法对刻划系统进行结构参数优化.虚拟样机仿真结果表明,刻划系统的振动幅度降低了30%,验证了该集成优化方法的有效性.

机电集成超环面传动系统三重内共振

机电集成超环面传动系统是集机、电、控制于一体的新型广义复合机电耦合系统。针对派生系统多阶固有频率之间接近倍数关系时系统存在内共振现象的问题,建立了包含多重内共振的非线性振动微分方程组。采用多尺度法得到了系统自由振动时域响应曲线,研究了外加激励频率接近派生系统固有频率时的系统振动特性。研究结果表明:内共振的存在使得能量在各模态间相互传递,与不存在内共振的系统相比,各零部件的振幅瞬态衰减速度减缓;当外加激励频率接近派生系统固有频率时,系统各零部件的振动幅值较大,且存在振动中心的偏移。内共振使得系统非线性行为更加复杂,存在更多的共振区域,在系统参数设计时应避免存在内共振。

机电集成电磁蜗杆传动系统参数振动响应

针对机电集成电磁蜗杆传动系统中啮合磁极数的周期性变化规律,推导了电磁啮合刚度傅里叶级数形式的表达式,建立了该机电耦合系统参数振动模型及其相应的线性时变微分方程。采用多尺度法推导了该系统自由振动近似解析解,给出了系统包含固有频率及固有频率与啮合频率的组合频率成分的自由振动、主共振、组合共振时域及频域响应曲线。结果表明:系统发生组合共振时的主导频率为系统的固有频率,系统的组合共振振幅随谐波次数增大而递减。

机电集成设备电气系统三级模块化体系

阐述了构成现代机电集成设备电气系统的基本模块分类方法，提出机械电气系统三级模块分类体系。分析了各级模块的作用、构成及类型以及模块级间接续形式和有关问题。在此基础上，作为实例，对数控机床统一模块结构进行了分析。

机电集成超环面传动非线性机电耦合动力学研究

基于非线性电磁啮合刚度,推导出机电集成超环面传动的机电耦合非线性动力学方程。运用该方程研究了该传动系统的非线性振动。结果表明:在某种参数组合条件下,系统产生拟周期振动。蜗杆线圈电流、中心距对行星轮半径比以及线圈电感对于传动系统的非线性振动具有重要影响,这些参数应该适当选取以保证传动系统良好的动力学性能。

机电集成超环面传动系统内共振研究

机电集成超环面传动系统为集机、电和控制于一体的新型广义复合机电耦合系统,工作中非线性电磁啮合力可能导致明显的内共振现象,影响系统的正常运行。考虑系统中行星轮与蜗杆、定子间电磁啮合非线性,建立了系统强非线性运动微分方程组,针对不存在与存在内共振两种情形,用多尺度法求出了系统时域响应的一次近似解析解,作出了系统振幅随时间的变化曲线和系统时域响应曲线;针对不存在与存在内共振两种情形,研究了系统各部件动态位移随时间的变化规律。研究结果表明:内共振使得系统能量在系统内不同零件间交互传递,导致各零件振动振幅增大,影响系统动态性能,设计时应该避免内共振的产生。

机电集成电磁蜗杆传动在系统参数激励下的稳定性分析

考虑到机电集成电磁蜗杆传动系统的参数振动由外界的激励产生,通过系统内参数的周期性改变间接地实现,推导出描述参数振动的数学模型为周期变系数的常微分方程;通过对系统转动惯量波动进行分析可知系统是稳定的;利用系统参数刚度矩阵和小参数导出系统微分方程,将其正则化得到系统微分方程的通解,进而得到判断因子,从而确定系统的动力稳定状态,并用具体算例进行了验证。

机电集成章动活齿传动装置驱动控制系统设计与仿真

考虑到永磁驱动计算的复杂性,编制了驱动系统设计软件,并用Ansoft软件对设计算例进行了仿真和参数优化.建立机电集成章动活齿传动装置控制系统流程图并完成控制系统设计,利用Matlab/Simulink软件建立控制系统仿真模型,经验证与理论计算结果相符.

机电集成电磁蜗杆传动的运动机理分析

以电磁、电机理论为基础,研究了一种新型非接触传动形式——机电集成电磁蜗杆传动。介绍了该传动的基本结构、传动原理及啮合分析,给出了传动系统在不同情况下的正确啮合条件,导出了蜗杆电枢螺旋角计算公式,进行了电枢螺旋角与蜗轮齿数、传动比之间对应的关系分析。

机电集成电磁蜗杆传动机械系统灵敏度分析

建立了电磁蜗杆传动机械系统动力学模型,采用一阶灵敏度函数法推导出系统灵敏度矩阵,在初选结构参数的基础上,研究机械系统主要结构参数对电磁啮合的影响规律,得出固有频率对这些参数的灵敏度变化曲线。研究结果表明,电磁蜗杆传动机械系统自由振动的模态分蜗杆模态和蜗轮模态;机械系统的固有频率较低;对于每个磁极都有三个不同的固有频率相对应。通过灵敏度分析,可以解决运行过程中机械结构振动的固有频率对传动随机参数的响应问题,选取参数时远离激励频率,避免共振现象的发生,为机电集成电磁蜗杆传动的加工制造提供依据。

机电集成超环面传动的驱动机理

机电集成超环面传动是一种新型传动机构,在超环面传动理论和电磁学理论基础上,用电磁力取代机械弹力和摩擦力,所以它是一种无接触传动,无需润滑;由于可以实现传动、驱动和控制的集成,不仅结构更紧凑,并且具有可控性。在对行星轮进行受力分析基础上,建立了空间力学模型,论述了该传动机构的驱动机理,推导出输出力矩公式,并且分析了输出力矩的影响因素和影响规律。结果表明,输出力矩与行星轮半径等因素成正比,但是行星轮个数的增加并不能增大输出力矩。