行星齿轮传动设备无级调速与辅助调速装置的匹配研究

NGW型行星齿轮传动设备的软启动与无级调速是机械传动的发展方向之一,设备的调速范围与辅助调速装置的功率、转速、转矩有关.本文从行星齿轮传动的调速原理人手,采用油马达作为辅助输入,通过分析主电动机和油马达输入转速、转矩的合成规律,研究了行星齿轮传动设备无级调速范围与辅助调速装置的功率、转速、转矩之间的匹配关系及规律.     

基于环形耦合的多电机转矩均衡控制

针对多电机齿轮传动结构经常出现电机转矩分配不均衡导致的电机传动轴和齿轮组磨损增大的问题，提出一种基于环形耦合的转矩均衡控制方法。首先，依据多电机齿轮传动结构建立动力学模型，分析系统转矩不均衡的影响因素；其次，将传统多电机环形耦合转速控制方法加以改进，设计环形耦合转矩控制器；最后，以传统PI控制方法作为对照，在MATLAB/Simulink平台进行仿真验证。仿真结果证明，多电机转矩环形耦合控制方法在突发状况下系统保持较好的控制性能，降低系统运载负荷。     

侧边正弦形调磁极片磁力齿轮的齿槽转矩分析

为了减小磁力齿轮的齿槽转矩，削弱工作时的转矩波动，使磁力齿轮拥有更高的传动效率，应用于更多场合。在分析了磁力齿轮齿槽转矩的形成过程及波形变化趋势提出了一种侧边正弦形调磁极片结构。首先，对侧边正弦调磁极片中能影响齿槽转矩大小的结构参数进行设定；其次，模拟分析设定的调磁极片结构参数对齿槽转矩大小影响的具体趋势，得出调磁极片开槽率、调磁极片径向厚度和正弦曲线幅值对磁力齿轮齿槽转矩大小影响的曲线图，并将传统的扇形与侧边正弦形调磁极片进行对比。根据仿真模拟得到的最佳参数制作了样机，并通过实验验证了在一定输入转速和负载下，磁力齿轮应用侧边正弦形调磁极片相对于扇形调磁极片的输入转矩波动减小了14.67%,输出转矩波动减小了4.80%。实验结果表明，侧边正弦形调磁极片可有效减小齿槽转矩，削弱转矩波动，提高了磁力齿轮的传动效率和使用寿命。     

双定子泵对多输出齿轮马达传动特性的分析

为了使定量泵输出多级定流量、不用减压阀实现一泵多压,定量马达实现多级定转速、转矩,设计了双定子泵和多输出齿轮马达,同时提出了双定子泵对多输出齿轮马达传动系统。在规定了元件的职能符号之后,分别以双作用双定子泵与1-3型多输出齿轮马达为例,分析了双定子泵和多输出齿轮马达在不同工作方式下的输出特性,得出了B-A型多输出齿轮马达的工作方式、双定子泵输出流量和多输出齿轮马达输出转速、转矩的一般公式。同时,探讨了排量系数对输出特性的影响。结果表明:通过改变多泵、多马达的连接方式,实现了液压传动系统多级定转速、定转矩的输出,扩大了输出的范围,为新型液压传动系统的应用提供了依据。     

考虑冲击与齿根应力的齿轮接触稳定性分析

为研究齿轮冲击、运行工况等因素对齿根应力及齿轮接触稳定性的影响,阐明各因素间关联关系,应用能量守恒定理计算了变工况下齿轮啮合冲击力,并用修正后的齿根应力计算法对不同转矩下齿根应力进行计算。并以一对机匣齿轮为例,应用有限元法建立真实工况下齿轮动态啮合模型,计算齿轮动态接触力,与理论值进行对比,验证其合理性。随后分别分析不同工况对齿轮啮合冲击力、齿根应力与接触稳定性的影响,最后综合分析了转速、转矩、啮合冲击力、齿根应力之间关联关系,阐明了齿轮接触稳定性随工况变化的规律,为齿轮系统最佳工况选取及接触稳定性优化提供参考。分析结果表明：转矩变化会引起接触力、齿根应力与啮合冲击共同变化,其对接触稳定性的影响大于转速。     

一种渐开线齿轮包络蜗杆成形刀

一种渐开线齿轮包络蜗杆成形刀，其特征在于：用渐开线圆柱齿轮的四组齿廓坐标制造出的蜗杆成形刀，所述蜗杆成形刀的形状与渐开线齿轮的齿形相同；其截面的顶端为直线、两边缘为渐开线、齿根部分为弧线形过渡结构。采用本实用新型的刀具加工出的渐开线齿轮包络蜗杆副的啮合为面接触，可使其承载能力、使用寿命大幅度提高，并可减少点蚀和剥落等现象的发生，受到用户的欢迎。     

采用平面二次包络环面蜗杆传动的S1120辗轮式混砂机

采用高效平面二次包络环面蜗杆减速机作为混砂机的减速机，采用张力柔性联轴器连接电机输出轴，实现了电机的软启动和过载保护，其结构简单、成本更低、维护方便。本设计获国家实用新型专利(专利号ZL 98 2 05077.1)。     

大型热连轧齿轮减速机

重庆齿轮箱有限责任公司日前成功地生产制造出为本溪钢铁集团生产的热连轧齿轮减速机。该机总重 5 0 6t,单台减速机重达 1 80 t,齿轮最大模数为 3 0 ,最大直径为 3 .75 m,全部采用硬齿面渗碳淬火工艺 ,齿轮精度按德国 DIN标准 6级制造验收 ,此减速机在国内制造还是第一次大型热连轧齿轮减速机     

齿轮式金刚石修整滚轮在齿轮精加工中的应用研究

齿轮式金刚石修整滚轮是多种齿轮精加工工艺的修整工具，本文探讨了它的制作方法和注意事项，并用自制的金刚石修整滚轮在内啮合珩齿机、蜗杆砂轮磨齿机上对内珩轮、蜗杆砂轮进行了修磨，试验证明，自制的金刚石修整滚轮精度完全符合使用要求。     

蜗杆砂轮磨齿机切向差动磨削的研究

对蜗杆砂轮磨齿机磨削斜齿轮的工艺进行了深入的研究,提出在无差动结构的蜗杆砂轮磨齿机上进行切向差动磨削的技术方案,并在YKA7232蜗杆砂轮磨齿机上的实现了这一方法。利用该方法可有效地提高对斜齿轮的磨削精度,同时也扩大了蜗杆砂轮磨齿机磨削斜齿轮的规格范围。     

漏磁检测旋转探头供电及信号的无线传输研究

在探头旋转的漏磁检测中，检测元件随探头高速运动，如采用滑环传输电源及信号时，最高转速受到限制。提出采用无线方式，根据电磁耦合原理设计供电系统，并采取多种措施提高能量传送效率，以满足检测元器件长时间稳定供电的需要。信号传输系统采用红外无线传输方式，通过压频和频压转换器将模拟信号转换为数字信号，大大加强了信号传输的可靠性和稳定性。     

工业链条实验台转速转矩检测

介绍一种用于工业链条实验台的动态转速转矩检测装置及其检测原理和方法。该装置采用单片机、动态转速转矩传感器及其信号检测电路等组成，具有结构简单，抗干扰能力强，检测数据准确可靠，成本低等特点。     

工业机器人精密减速器性能试验方法研究

基于工业机器人精密减速器现有标准,结合国外先进产品性能参数,探讨了工业机器人精密减速器扭转刚度、空程、传动效率、传动误差和启动扭矩关键性能指标的试验方法,介绍了自主设计的机器人精密减速器试验系统,通过RV减速器性能试验,对试验方法加以验证。     

恒载变速工况下液压马达瞬时转速波动与系统效率关联性实验研究

为了研究恒载、变速工况下液压马达瞬时转速波动与液压系统效率之间的变化关系,采用实验验证的方法,在变转速液压实验台中通过在LabVIEW软件中改变电机转速、设定恒定的磁粉制动器加载电压模拟工况,采集、分析恒定载荷条件下液压马达转速斜坡、正弦、阶跃变化时液压马达转速波动、液压系统效率、压力的变化曲线。实验结果表明:液压马达瞬时转速波动与液压系统效率具有关联性,转速越高,液压马达转速波动越小,液压系统效率越高;反之,变化情况相反。转速的变化会引起系统压力小幅度的变化,变化趋势与转速、系统效率相同,与转速波动相反。此研究为液压系统在恒定的负载工况条件下选择合适的液压马达转速范围、减小转速波动、提高液压系统效率提供了参考和借鉴。     

单泵驱动摆动多路马达传动系统输出特性

摆动多路马达通过设置双定子和增加作用数,在一个壳体里面形成了多个相互独立、互不干扰的马达,可以实现多输出。以单泵和摆动多路马达为基础建立传动系统,理论探讨该传动系统中摆动马达输出转速和转矩的多样性。以双定子双作用摆动多路马达为例,通过数学推导得出马达不同连接方式下的转速和转矩公式,并运用MATLAB进行分析。研究结果表明：普通连接方式下单泵驱动的双定子双作用摆动多路马达具有8种转矩和转速输出,在差动情况下有4种转速和转矩输出。并进一步论证了单泵驱动下双定子N作用摆动多路马达在普通连接情况下有N2+2N种转速和转矩输出,在差动连接下有N2种转速和转矩输出。     

平稳工况下液压马达瞬时转速波动与液压系统效率关联性实验研究

为研究平稳工况下液压马达瞬时转速波动与液压系统效率之间的变化关系,采用实验验证的方法,在变转速液压实验台中,通过在LabVIEW软件中改变电机转速、设定恒定的磁粉制动器加载电压模拟工况,采集并分析恒速变载与恒载变速平稳工况条件下液压马达瞬时转速波动与系统效率的变化曲线。实验结果表明:液压马达瞬时转速波动与液压系统效率具有关联性,转速越高,液压马达转速波动越小,液压系统效率越高,反之变化情况相反;在恒载变速的平稳工况条件下,随着电机转速的增加,液压马达转速波动减小,液压系统效率增加,在低转速时效率增加明显,高转速时效率增加减缓;在恒速变载的平稳工况条件下,随着压力的增加,液压马达转速波动增大,液压系统效率减小。研究结果为变转速液压系统在平稳工况下选择合适的电机转速和负载范围、减小液压马达瞬时转速波动、提高系统效率提供了参考。     

内外啮合齿轮泵与马达传动的特性分析

为了实现齿轮泵输出流量的定级变化、齿轮马达输出转矩和转速的定级变化,设计了内外啮合型齿轮泵和马达,将内外啮合齿轮泵和马达组成传动系统。以内3外2型为例,对内外啮合型齿轮泵和马达的原理进行了分析:泵具有5个独立的油液输出口,通过不同组合可以组成11中不同的供油方式;马达有5个进油口,在普通连接下可以输出11种转矩与转速,在差动连接下可以输出6种转矩与转速。分析结果表明:在内外啮合齿轮泵和马达的传动系统中,通过改变泵的供油组合方式、马达的连接方式,可以定级的改变马达转矩与转速,拓宽了齿轮泵和马达的适应领域。     

基于扩展电压矢量的永磁同步电机模型预测转矩控制

基于永磁同步电机直接转矩控制方法电压矢量选择区域,结合不同幅值和相位的电压矢量变化时对磁链和转矩的影响规律,在电压矢量的4个选择区域扩展多个电压矢量。同时根据不同转矩磁链增减要求,选择合适的电压矢量组。最后使用可变权重系数的模型预测控制选择最优矢量。仿真结果表明:通过使用扩展的电压矢量,PMSM直接转矩控制运行良好,磁链和转矩控制均符合要求,转矩波动较小,转速曲线响应迅速且波动较小,定子磁链为理想圆。     

基于单轴扭矩传感器的信号提取设计与试验

针对六自由度机械臂关节扭矩传感器,为有效地提取机械臂关节的扭矩信号,提出一种适用于单轴扭矩传感器的信号提取方法。通过设计信号调理电路,采集扭矩信号,对电桥输出的微弱信号进行放大,同时减小同步温漂对信号输出的影响,解决电路的零偏问题。对扭矩测量传感器进行标定试验,得到扭矩测量传感器的性能指标及每个关节承受的扭矩与输出电压之间的关系。通过试验,验证了采用双全桥电路测量扭矩的可靠性。     

基于约束扰动观测器的感应电机鲁棒模型预测控制方法北大核心

针对感应电机在参数扰动条件下的高性能鲁棒控制问题,提出一种基于模型预测控制和扰动观测器的感应电机无偏速度控制方法。基于串级控制结构设计内环模型预测转矩控制器和外环鲁棒速度控制器。在考虑电机电流和电压约束的最小损耗及参数随转速变化的前提下,提出一种改进的连续控制集模型预测控制器(CCS-MPC)作为内环转矩控制器;将稳定化MPC方法与离散时域扰动观测器(DOB)相结合,在同时考虑参数不确定性和负载转矩的影响以及电机的转矩限制的前提下,设计外环鲁棒速度控制器,该速度控制器为内环转矩控制器提供参考转矩;通过给出相应的定理和推论验证所提出的转速控制器的鲁棒性;设计物理实验对所提控制方法进行验证。结果表明:在考虑电机转矩限制的条件下,所提出的控制方法具有良好的瞬态及稳态响应,且在负载转矩扰动下具有较好的鲁棒性。