第二章机电传动系统的运动学基础 √机电传动系统的运动方程式; √多轴传动系统中转矩折算的基本原则和方法 √了解几种典型生产机械的负载特性 √了解机电传动系统稳定运行的条件以及学会分析实际 系统的稳定性
第二章 机电传动系统的运动学基础 ✓机电传动系统的运动方程式； ✓多轴传动系统中转矩折算的基本原则和方法； ✓ 了解几种典型生产机械的负载特性； ✓ 了解机电传动系统稳定运行的条件以及学会分析实际 系统的稳定性
21单轴拖动系统的运动方程式 单轴拖动系统的组成 电动机 电动机的驱动对象 生产机械 (n) +7 连接件 系统结构图 转距方向 电动机M通过连接件直接与生产机械相连,由电动机M产生输 出转矩M,用来克服负载转矩L,带动生产机械以角速度o(或速 度n)进行运动
2.1 单轴拖动系统的运动方程式 一、单轴拖动系统的组成 电动机M通过连接件直接与生产机械相连，由电动机M产生输 出转矩TM，用来克服负载转矩TL ，带动生产机械以角速度ω（或速 度n）进行运动。 电动机 电动机的驱动对象 连接件 系统结构图 转距方向
二、运动方程式 在机电系统中,IM、T、m(或n)之间的函数关系称为运动方 程式。 根据动力学原理,TMT、m(或n)之间的函数关系如下: da TM-TL dt n an 运动方程式 60 dt M-冗=7d…转矩平衡方程式 TM一电动机的输出转矩(Nm); TL-负载转矩(Nm); J一转动惯量(kgm2); 角速度(rad/s) n一速度( r/min )i t一时间(s); do 2t dn dt 60 dt 动态转矩(Nm)
二、运动方程式 在机电系统中，TM、TL、（或n)之间的函数关系称为运动方 程式。 根据动力学原理，TM、TL、（或n)之间的函数关系如下： t n J t T T J d d 60 2 d d M L = − = ……运动方程式 TM −TL = Td ……转矩平衡方程式 TM ─ 电动机的输出转矩（N.m）; TL─ 负载转矩（N.m）; J ─ 转动惯量（kg.m2）; ─ 角速度（rad/s）； n ─ 速度（r/min）； t ─ 时间（s ）; t n J t T J d d 60 2 d d d = = ─ 动态转矩（N.m）
传动系统的状态 根据运动方程式可知:运动系统有两种不同的运动状态: 1稳态(TM=T时): Td=oda d =0即 dt dn=0,为常数,传动系统以恒速运动。 TM=T时传动系统处于恒速运动的这种状态被称为稳态。 2动态(TM≠时 M>T时: d0即口c da dt >0,传动系统加速运动。 nM<T时:T=Jdr+0,即<0传动系统减速运动。 d do TM≠TL时传动系统处于加速或减速运动的这种状态被称为动 态
三、传动系统的状态 根据运动方程式可知：运动系统有两种不同的运动状态： 1.稳态（TM = TL时）: 0 d d d = = t T J 即 0 d d = t ω ，ω为常数，传动系统以恒速运动。 TM =TL时传动系统处于恒速运动的这种状态被称为稳态。 2.动态（TM TL时）： TM TL时： 0 d d d = t T J 即 0, d d t 传动系统加速运动。 TM TL时： 0, d d d = t T J 即 0, d d t 传动系统减速运动。 TM TL 时传动系统处于加速或减速运动的这种状态被称为动 态
四、TM、T、m的参考方向(2 因为电动机和生产机械以共同的转速旋转,所以,一般以o (或n)的转动方向为参考来确定转矩的正负。 拖动转距促进运动;制动转距阻碍运动。 1.T的符号与性质 当T的实际作用方向与m的方向相同时,取与m相同的符号 当T的实际作用方向与n的方向相反时,取与n相反的符号 当T的实际作用方向与n的方向相同(符号相同)时,T为 拖动转距,否则为制动转距。 2.T的符号与性质 当T的实际作用方向与n的方向相同时,取与n相反的符号; 当T的实际作用方向与m的方向相反时,取与n相同的符号; 当T的实际作用方向与n的方向相同(符号相反)时,T为拖 动转距,否则为制动转距
四、TM、TL、n的参考方向(2) 因为电动机和生产机械以共同的转速旋转，所以，一般以ω （或n）的转动方向为参考来确定转矩的正负。 当TM的实际作用方向与n的方向相同时，取与n相同的符号； 1. TM的符号与性质 当TM的实际作用方向与n的方向相反时，取与n相反的符号； 当TM的实际作用方向与n的方向相同（符号相同）时，TM为 拖动转距，否则为制动转距。 拖动转距促进运动；制动转距阻碍运动。 当TL的实际作用方向与n的方向相同时，取与n相反的符号； 2. TL的符号与性质 当TL的实际作用方向与n的方向相反时，取与n相同的符号； 当TL的实际作用方向与n的方向相同（符号相反）时，TL为拖 动转距，否则为制动转距