行星齒輪減速機(jī)建模摹擬在液壓體系中的運(yùn)用研討
1概述
液壓(hydraulic)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性是由組成它的各元件動(dòng)態(tài)特性的綜合, 且這些元件的動(dòng)態(tài)特性還相互影響(influence)、相互制約。液壓系統(tǒng)(Hydraulic systems)動(dòng)態(tài)特性影響因素多, 關(guān)系復(fù)雜,且系統(tǒng)本身包含許多非線性因素, 甚至為本質(zhì)非線性因素。對(duì)液壓系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性研究(research)有多種方法, 如傳遞函數(shù)法和狀態(tài)變量(Variable)分析(Analyse)法等, 本文把鍵合圖技術(shù)結(jié)合MATLAB強(qiáng)大的符號(hào)運(yùn)算和數(shù)值積分功能對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行建模仿真(simulation), 顯示其強(qiáng)大的功能。
2功率鍵合圖技術(shù)的特點(diǎn)功率鍵合圖被稱為是描述(description)含有不同形式能量流的復(fù)雜動(dòng)態(tài)工程(Engineering)系統(tǒng)(system)的最為統(tǒng)一且易懂的語(yǔ)言。功率鍵合圖可以清晰而形象地表達(dá)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過(guò)程(guò chéng)中各組成部分的相互關(guān)系, 描述功率的構(gòu)成, 功率流程(liú chéng),能量分配和轉(zhuǎn)換, 及各作用因素(factor)的影響(influence)等, 自然真實(shí), 不加省略, 可描述到系統(tǒng)的各個(gè)角落, 使有關(guān)的參數(shù)和變量(Variable)都卷入其中, 并按客觀實(shí)際存在的內(nèi)部關(guān)系聯(lián)系起來(lái), 清楚地表示系統(tǒng)的數(shù)學(xué)及物理本質(zhì),2 2動(dòng)態(tài)分析模塊
是一種高速旋轉(zhuǎn)的機(jī)械, 它不僅要滿足靜態(tài)特性的要求, 而且要滿足動(dòng)態(tài)特性的要求。因此必須對(duì)進(jìn)行動(dòng)態(tài)特性分析。我們利用有限元分析軟件SAP6 對(duì)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析和動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì),主要避免在工作過(guò)程(guò chéng)中出現(xiàn)共振。為此, 我們編制了有限元的前處理和后處理程序(procedure)。
2 3繪圖模塊
為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)繪圖, 以 AUTOCAD14 為開發(fā)平臺(tái), 用AUTOLISP語(yǔ)言編寫了繪圖程序(procedure), 將LISP 語(yǔ)言和CAD 的繪圖命令透明地結(jié)合起來(lái), 實(shí)現(xiàn)了參數(shù)(parameter)化自動(dòng)繪圖。
2 4數(shù)據(jù)庫(kù)(Database)模塊
工程數(shù)據(jù)(data)庫(kù)主要用來(lái)存儲(chǔ)和管理(guǎn lǐ)各類數(shù)據(jù), 實(shí)現(xiàn)公用數(shù)據(jù)的資源共享(resource sharing)和專用數(shù)據(jù)的獨(dú)立完整, 使各模塊間能夠相互傳遞數(shù)據(jù)。硬齒面齒輪減速機(jī)為達(dá)到特別低的輸出轉(zhuǎn)速,可以通過(guò)兩個(gè)齒輪減速機(jī)相聯(lián)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)采用這種傳動(dòng)方案時(shí),可配置電機(jī)的功率必須依賴于減速機(jī)的極限輸出扭矩,而不能通過(guò)電機(jī)功率來(lái)計(jì)算減速機(jī)的輸出扭矩。它是 CAD 系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。本數(shù)據(jù)庫(kù)(Database)用FOXBASE 語(yǔ)言編寫。
本數(shù)據(jù)(data)庫(kù)包括(bāo kuò)材料數(shù)據(jù)庫(kù)(Database)、初始參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)、尺寸公差數(shù)據(jù)庫(kù)、中間數(shù)據(jù)庫(kù)等。
3系統(tǒng)(system)特點(diǎn)
?。?1) 有較好的人機(jī)界面, 便于用戶使用。行星齒輪減速機(jī)又稱為行星減速機(jī),伺服減速機(jī)。在減速機(jī)家族中,行星減速機(jī)以其體積小,傳動(dòng)效率高,減速范圍廣,精度高等諸多優(yōu)點(diǎn),而被廣泛應(yīng)用于伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)等傳動(dòng)系統(tǒng)中。其作用就是在保證精密傳動(dòng)的前提下,主要被用來(lái)降低轉(zhuǎn)速增大扭矩和降低負(fù)載/電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比。
?。?2) 采用模塊化設(shè)計(jì), 每一模塊可單獨(dú)運(yùn)行, 便于修改和擴(kuò)充。
( 3) 不僅適用于 JS 系列, 做少量改動(dòng)也適用于其他系列的。行星齒輪減速機(jī)相對(duì)其他減速機(jī),行星減速機(jī)具有高剛性,高精度(單級(jí)可做到1分以內(nèi)),高傳動(dòng)效率(單級(jí)在97%-98%),高的 扭矩/體積比,終身免維護(hù)等特點(diǎn)。
本系統(tǒng)(system)可實(shí)現(xiàn) JS 系列的參數(shù)化繪圖。只要用戶輸入相關(guān)(related)的設(shè)計(jì)要求和數(shù)據(jù), 系統(tǒng)就會(huì)按照要求自動(dòng)完成從數(shù)值計(jì)算到繪圖的一系列工作。