伺服机构的功率元件与系统设计PDF电子书下载

第一章 调节器中采用的功率元件 1

目录 1

1-1 引言 1

1-2 直流电机 1

1-2.1 直流电机的使用 1

1-2.2 直流电机的静特性 6

1-2.3 具有恒定激磁电流的电枢控制 7

1-2.4 具有恒定电枢电流的激磁控制 8

1-2.5 具有恒定电枢电压的激磁控制 9

1-2.6 串激电机控制 9

1-2.7 直流电机的动态特性 10

1-2.8 具有恒定激磁电流的电枢控制 10

1-2.9 具有恒定电枢电流的激磁控制 10

1-2.10 具有恒定电枢电压的激磁控制 10

1-2.11 串激电机控制 13

1-2.12 旋转式电子放大器的控制 14

1-2.13 电子放大器控制 15

1-2.14 直流电机参数的测量 15

1-2.15 电枢电阻 15

1-2.16 电枢电感 16

1-2.17 激磁电阻 16

1-2.18 激磁电感 16

1-2.19 电机常数 16

1-2.20 电枢惯量 17

1-2.21 粘滞阻尼 17

1-2.22 典型参数值 18

1-2.23 直流力矩电机 18

1-2.24 典型力矩电机描述 18

1-2.25 静特性 18

1-2.26 动态特性 20

1-2.27 改进的伺服电机 21

1-2.28 换算因子和单位 21

1-3 交流电机 22

1-3.1 伺服机构中使用的交流电机类型 22

1-3.2 伺服电机的放大器控制 22

1-3.3 继电系统中应用的交流电机类型 25

1-3.4 典型继电器伺服电路 27

1-3.5 交流电机的静特性 27

1-3.6 典型的两相伺服电机 27

1-3.7 继电伺服系统 27

1-3.8 两相伺服电机的动态特性 27

1-3.9 方程式 27

1-3.10 另一些方法 28

1-3.13 电机方程式 30

1-3.12 无量纲阻尼 30

1-3.11 部分激磁情况下的力矩 30

1-3.14 品质因数 31

1-3.15 典型电机的比较 31

1-4 液压马达 32

1-4.1 引言 32

1-4.2 活塞式旋转马达的静特性 33

1-4.3 平移马达的静态方程（移动活塞） 34

1-4.4 液压传输系统的动态特性 35

1-4.5 液压传动系统近似的动态特性 38

1-4.6 旋转式马达的参数估算 38

1-4.7 液压马达遇到的问题 39

1-5 气动马达 39

1-5.1 主要类型 39

1-5.2 静特性 39

1-5.3 动态特性 39

1-5.4 气动马达遇到的困难 40

1-6 磁粒子离合器 41

1-6.1 概述 41

1-6.2 使用方法 42

1-6.3 优点 42

1-6.4 缺点 42

1-6.5 静特性 43

1-6.6 动态特性 46

1-6.7 电压和位置的关系 46

1-6.8 慨率寿命 46

第二章 调节器用的机械辅助设备 46

2-1 齿轮组 49

2-1.1 用途 49

2-1.2 定义 49

2-1.3 齿轮的种类 49

2-1.5 啮合间隙 51

2-1.4 设计原理 51

2-1.6 动态载荷 53

2-1.7 齿轮精度 53

2-1.8 齿根强度 54

2-1.9 极限磨损载荷 56

2-1.10 齿轮和齿轮组的非理想特性 58

2-1.11 误差 58

2-1.12 摩擦 59

2-1.13 惯量 59

2-1.14 间隙 59

2-1.15 柔量 60

2-2 机械差动装置 61

2-2.1 用途 61

2-2.2 齿轮差动装置 61

2-3.2 实际应用 62

2-3.1 基本用途 62

2-3 连杆机构和杠杆 62

2-2.3 差动式连杆机构 62

2-3.3 例子 63

2-3.4 非理想特性 64

2-3.5 连杆和曲柄的质量 64

2-3.6 柔量 65

2-3.7 枢轴和滑动轴的间隙 65

2-4 滑轮及传动带 65

2-4.1 用途 65

2-4.2 应力 65

2-4.3 张力 65

2-4.4 滑轮的尺寸 66

2-4.5 柔量 66

2-5 机械耦合装置 66

2-5.1 联轴节 66

2-5.3 键 69

2-5.2 键和花键 69

2-5.4 花键 70

2-5.5 渐开线花键 71

2-6 轴承 72

2-6.1 滚柱轴承 72

2-6.2 滚珠轴承 72

2-6.3 润滑 73

2-6.4 摩擦 73

2-6.5 套筒轴承 74

2-6.6 各种特性的轴承 74

第三章 典型方法 77

3-1 引言 77

3-2 技术要求汇集 77

3-3.2 电机尺寸的确定 80

3-3 试验元件的选择 80

3-3.1 引言 80

3-3.3 齿轮减速比的确定 81

3-3.4 输出元件和其它元件的选择 82

3-4 试验系统的分析 86

3-5 试验系统的改进或重新设计 87

3-6 实验装置的建造和实验 87

3-7 实验装置转为产品模型 87

3-8 举例——一个伺服数据复示器的设计 87

3-8.1 测量问题的来源 87

3-8.5 自整角机精度 88

3-8.6 刻度盘 88

3-8.7 摩擦和漂移 88

3-8.4 天线特性 88

3-8.3 精度的确定 88

3-8.2 伺服系统设计 88

3-8.8 动态误差 89

3-8.9 伺服系统补偿方法的选择 89

3-8.10 阻尼稳定伺服系统的设计 90

3-8.11 详细分析 90

3-8.13 借助利用双重工作方式的改进 95

3-8.12 整个伺服系统性能 95

第四章 典型设计 99

4-1 引言 99

4-2 跟踪雷达天线的伺服系统 99

4-2.1 概说 99

4-2.2 用途 99

4-2.3 工作 99

4-2.4 工作方框图 101

4-3.2 工作 102

4-3.1 概说 102

4-2.6 设计数据 102

4-3 M38火控系统的动力控制系统 102

4-2.5 噪音 102

4-3.3 工作方框图 105

4-3.4 设计数据 107

第五章 伺服机构的辅助设备 107

5-1 辅助泵 109

5-1.1 用途 109

5-1.2 辅助泵的种类 109

5-1.3 齿轮泵 109

5-1.4 叶片泵 110

5-2.2 防逆阀 111

5-2.1 带辅助设备的液压系统 111

5-2 液压辅助设备 111

5-1.8 成本 111

5-1.7 漏油和排油 111

5-1.6 维护 111

5-1.5 活塞泵 111

5-2.3 滚珠防逆阀 112

5-2.4 压力安全阀 112

5-2.5 压力调节阀 113

5-2.6 储能器 114

5-2.7 重力储能器 115

5-2.8 液压气动式储能器 115

5-2.9 卸载阀 116

5-3 转动结合部 117

5-3.1 动态密封装置 117

5-3.2 密封座 117

5-3.5 轴的密封件 118

5-3.4 U形碗状和V形环状密封圈 118

5-3.3 O形环 118

5-3.6 面密封装置 119

5-3.7 高压密封装置 119

5-3.8 摩擦 119

5-4 极限限制器和强制限制器 120

5-4.1 用途 120

5-4.2 性能 120

5-4.3 极限限制器 120

5-4.4 强制限制器 122

5-4.5 缓冲器 123

6-2 元件配置 125

6-2.1 实际安排 125

6-2.2 发热的考虑和热的产生 125

6-1 基本考虑 125

第六章 建造技术 125

6-2.3 辐射 127

6-2.4 空气的自由对流 128

6-2.5 传导系数 129

6-2.6 装备和人员的安全措施 129

6-3 振动的隔离 130

6-4 冲击的隔离 133

第七章 附表、公式和列线图 133

7-1 转动惯量 136

7-1.1 定义 136

7-1.2 方程式使用的数据 136

7-1.3 平行轴定理 136

7-1.4 惯性主轴 136

7-1.5 惯性积 136

7-1.6 关于通过原点的直线的转动惯量 136

7-1.7 表列转动惯量 137

7-1.8 复杂形状 138

7-2 阻尼和摩擦 138

7-2.1 粘滞 138

7-2.2 定义 138

7-2.3 绝对粘度 139

7-2.4 动粘度 139

7-2.5 温度的影响 140

7-2.6 摩擦 140

7-2.7 摩擦系数 141

7-2.8 摩擦系数特性 142

7-3 弹簧 142

7-3.1 螺旋弹簧 142

7-3.2 压力 142

7-3.5 设计表 143

7-3.4 扭转弹性 143

7-3.3 变位 143

7-3.6 悬臂弹簧 144

7-3.7 定义 144

7-3.8 压力和变位 144

7-3.9 拉伸弹性特性 147

7-3.10 扭杆弹簧 147

7-3.11 定义 147

7-3.12 压力和力矩 147

7-3.13 弹簧的振动 147

7-3.14 自然频率 148

7-4 液体和液压系统中使用的管道的各种常数 148

7-4.1 体积模量 148

7-4.2 可压缩性 148

7-4.3 比重 148

7-4.4 管道的弹性特性 149