機械傳動系統中優化齒輪減速傳動比的分析

時間：2018/3/24 13:56:14

    最小能耗的角速度函數優化近年來，很多節能的研究都集中在電機所驅動的傳動系統上，本文首先介紹了優化角速度函數來減少系統能量損耗，在個多級齒輪傳動中，通過建模代入以上這些參數可以得到個關于齒輪減速比的函數，這樣能耗就可以用減速比來表示，下面將討論通過優化減速比減少能耗。
　　運動和能量損耗方程本文假設7；m>0為電機的庫倫摩擦扭矩，i（t）為輸入電流，K為轉矩恒量，在運行過程中電機的輸出扭矩為（O-Tm，假設減速齒輪器的傳動比為n，效率為n，齒輪受到庫倫摩擦扭矩時，主動齒輪的轉矩Tc可以表達為7>（1-n）n+fl M（t）=n，（1）：H和，分別為承載面的總轉動慣量和黏性摩擦系數。
　　總能耗是由電機轉子電阻R和摩擦力所產生的能耗組成，得出系統能量損失方程為2.1考慮黏滯摩擦當系統高速運行的時，不能忽略黏滯摩擦，在這種情況下，最優化角速度函數可以用指數函數表示為其中：0矣t矣tc；tc矣t矣tf；a和/3分別為式（3）中的q1是由常數a，/3，6f和獨立變量tc所組成的函數。把式（3）代入。
　　用上面的方法可以得出電流優化函數ia（t）和ib）。
　　把式（5）和ia（t）、4（t）帶入式（2），由于/10，此時可算出最小能量損耗min2.當傳動系統中不考慮黏滯摩擦時，就直接可以用上式進行計算得出最小能耗。由于這種計算方法簡單，此方法常作為節能系統設計的標準法則。
　　多級齒輪傳動建模3.1當量轉動慣量H0為每級齒輪傳動的轉動慣量，則從（s-1）到第一級當量轉動慣量可以用等比級數表示為即使最后一級齒輪傳動比n￡和n0不一樣，轉動慣量也可假設為H0，在這種情況下，齒輪承載面的轉動慣量Hg（n）可以表示為此時承載面的總轉動慣量可以表示為設/m為電動機的黏滯摩擦系數，/0為每一級齒輪傳動的摩擦系數，總當量摩擦系數可表示為/2 2（1（下轉第100頁）由于在十萬位虛借的1不夠還，因此答數為盤面數補數的相反數，即-58 785.計算時應注意本例的首位確定在萬位，因為在計算千位上的數時，3，2，5的和大于9. 3結束語法易學、快捷，確有實用價值。若將其與珠算加減的“穿梭法”融合，則加減的計算速度還可以進一步提高。