机床电力进给驱动装置PDF电子书下载

目录 1

第一章 电力进给驱动装置和位置控制回路 1

1.1控制理论基础 1

1.1.1开环和闭环控制 1

1.1.2稳定系统的特性 2

1.1.2.1特性曲线 2

1.1.2.2线性化 3

1.1.2.3标准化值 5

1.1.2.4参考值 5

1.1.3动力系统的特性 5

1.1.3.1微分方程 7

1.1.3.2瞬态响应 10

1.1.3.3频率响应曲线 13

1.1.3.4伯德图 16

1.1.3.5传递元件的连接 20

1.1.3.6控制回路的频率响应曲线符号 22

1.1.3.7频率响应曲线的实验测定法 23

1.2位置控制回路基础 24

1.2.1位置控制回路的构造和作用 24

1.2.2测量 26

1.2.2.1测量值的检测 26

1.2.2.2测量方法 26

1.2.2.3测量的部位 27

1.2.3位置控制回路的特征值和特性 28

1.2.3.1单独的控制回路元件的动态系统特性 29

1.2.3.2名词解释 31

1.2.3.3线性位置控制回路的特性 32

1.2.3.4位置控制回路的非线性 38

1.3位置控制回路的增益 40

1.3.1位置控制回路模型 40

1.3.2定位的调整时间和超调量 41

1.3.3螺纹切削的斜面距离 45

1.3.4拐角上的轮廓偏差 49

1.3.5圆周的轮廓偏差 51

1.3.6干扰的瞬态响应 54

1.3.7对位置回路增益的要求 55

1.4文献目录 56

第二章 进给驱动装置用直流电动机 58

2.1对进给驱动装置的要求 58

2.1.1对稳定操作的要求 58

2.1.2对非稳定操作的要求 58

2.2直流并励电动机 59

2.2.1结构型式 59

2.2.1.11HU系列永磁式直流伺服电动机 59

2.2.1.21GS系列电磁式直流伺服电动机 63

2.2.2驱动装置的特性 64

2.2.2.1微分方程和方块图 64

2.2.2.2无控驱动装置的稳态特性 68

2.2.2.3无控驱动装置的动态特性 71

2.2.2.4速度可调的驱动装置的动态特性 73

2.2.2.5驱动装置标称角频率的计算 75

2.2.2.6外部惯性的影响 81

2.2.2.7死区时间的影响 83

2.3直流伺服电动机的选择 85

2.3.1计算方法 85

2.3.2静载荷 86

2.3.2.1摩擦与损耗 87

2.3.2.2机械力 90

2.3.3动载荷 92

2.3.4.1周期性的载荷变化 101

2.3.4热特性 101

2.3.4.2过载性能 103

2.3.4.3热时间常数 107

2.3.5附加的最优化准则 109

2.3.5.1运动物体的能量含量 110

2.3.5.2可达加速度 110

2.3.5.3驱动装置的比较 112

2.3.6计算图表 119

2.3.7计算公式的归纳 124

2.4文献目录 125

3.1.1技术要求 126

3.1概念与概述 126

第三章 直流伺服电动机的换流器 126

3.1.2死区时间 128

3.1.3波形系数 129

3.1.4效率 131

3.1.5费用 132

3.2晶体管直流斩波器 133

3.2.1应用 133

3.2.2工作原理 133

3.2.2.1第一象限，顺时针方向驱动 134

3.2.2.2第三象限，逆时针方向驱动 136

3.2.2.3第四象限，顺时针方向制动 136

3.2.2.4第二象限，逆时针方向制动 137

3.2.3直流母线 138

3.3电源同步可控硅控制器 138

3.3.1概论 138

3.3.2整流器与逆变器运行 139

3.3.3无环流电路接法 141

3.3.4有环流电路接法 143

3.3.5三相全波有环流交叉联接 143

3.3.6三相半波有环流反并联 146

3.3.7三相全波无环流反并联 149

3.3.8单向有环流反并联 152

3.4控制器 156

3.4.1控制回路的构成 156

3.4.2过流限制 157

3.4.3辅助电流控制 158

3.4.4带限流的速度控制 159

3.4.5状态监测装置 161

3.4.6转速自适应控制作用 162

3.5选择准则 165

3.5.1换流器电路的特征值 165

3.5.2换流器电路的应用 167

3.6文献目录 168

第四章 机械传动部件的设计方案 170

4.1概述 170

4.2对机械传动系统的要求 172

4.2.1标称角频率 173

4.2.2刚度 175

4.2.3阻尼斜率 178

4.2.4非线性 182

4.2.4.1反转误差 182

4.2.4.2摩擦 183

4.2.4.3反转误差和摩擦反转误差的影响 187

4.2.5转动惯量 195

4.2.5.1圆柱体 195

4.2.5.2直线运动的物体 197

4.2.5.3齿轮速比 198

4.3.1.1构造与规格 199

4.3驱动装置滑动部件的计算 199

4.3.1进给丝杠驱动装置 199

4.3.1.2进给丝杠 202

4.3.1.3滚珠丝杠螺母 215

4.3.1.4进给丝杠轴承 218

4.3.2齿轮齿条传动装置 224

4.3.2.1应用范围、影响变量 224

4.3.2.2刚度 225

4.3.3.1机床滑板 234

4.3.3机床滑板与导轨 234

4.3.3.2工作台导轨 235

4.3.3.3阻尼 241

4.4齿轮 243

4.4.1应用概述 243

4.4.2技术条件 247

4.4.2.1转动惯量 247

4.4.2.2扭转与弯曲 250

4.4.2.3反转误差 250

4.4.3同步齿带传动装置 251

4.3.2.3在小齿轮上预加载 252

4.4.4齿轮速比的有利范围 256

4.4.4.1机座尺寸相同的电动机 256

4.4.4.2机座尺寸不同的电动机 258

4.4.4.4两种电动机的比较 259

4.4.4.3扰动的瞬态响应 259

4.5联轴节 263

4.6文献目录 265

第五章 指令值修正 268

5.1指令值修正的目的 268

5.2平滑指令值 268

5.3指令值平滑的影响 272

5.3.1受力与轮廓偏差特征 272

5.3.2轮廓移动 273

5.3.3轮廓偏差和受力特征的有关图表 276

5.4确定加速度指令值 280

5.6文献目录 284

6.5结论 284

第六章 进给驱动装置的测量 285

6.1测量的目的与要求 285

6.2测量方法 286

6.2.1机械传动部件的测量 286

6.2.1.1反转误差（后退空隙） 287

6.2.1.2总刚度，标称角频率 291

6.2.1.3摩擦特性 293

6.2.2转速控制回路的测量 295

6.2.2.1阶跃响应，过渡响应 295

6.2.2.2电流限制 298

6.2.2.3电动机的温升 298

6.2.2.4进给驱动装置的标称角频率 299

6.2.3.1轮廓偏差 301

6.2.3位置控制回路的测量 301

6.2.3.2测量位置回路增益 303

6.2.3.3对最小位置增量的测量 306

6.2.3.4定位响应 307

6.3测量结果的使用和分析 307

6.3.1测量的频率响应曲线的分析 308

6.3.2同步齿带传动装置的测量结果 309

6.3.3转动惯量的影响 312

6.3.4短型电动机 313

6.3.5转速控制优化的影响 314

6.3.7转换器电路的影响 316

6.3.6壳磁体电动机的频率响应曲线 316

6.3.8电气励磁直流伺服电动机的频率响应曲线 317

6.3.9结论 318

第七章 技术数据 320

7.1直流伺服电动机 320

7.1.1一般数据 320

7.1.2设计系列1HU 322

7.1.3设计系列1GS3 323

7.2电流转换器单元 329

7.2.1晶体管直流断续器 329

7.2.2电源同步可控硅控制器 334

附录 使用的符号与单位 338