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机械式恒速传动装置的组成

发布时间:2021-11-25 09:12:28

① 试述数控机床伺服系统的组成结构和基本要求

数控机床伺服系统的组成结构和基本要求:
一、数控机床伺服系统的组成结构:
1、数控机床伺服系统包括进给伺服系统和主轴伺服系统。数控机床伺服系统是数控系统和机床机械传动部件间的连接环节,是数控机床的重要组成部分。伺服系统是以机床运动部件位置为控制量的自动控制系统,它根据数控系统插补运算生成的位置指令,精确地变换为机床移动部件的位移(包括直线位移和角位移),直接反映了机床坐标轴跟踪运动指令和定位的性能。一般所说的伺服系统是指进给伺服系统。
2、进给伺服系统用于控制机床各坐标轴的切削进给运动,是一种精密的位置跟踪、定位系统,它包括速度控制和位置控制,是一般概念的伺服驱动系统;进给伺服系统主要由以下几个部分组成:伺服驱动电路、伺服驱动装置(电机)、位置检测装置、机械传动机构以及执行部件。进给伺服系统接受数控系统发出的进给位移和速度指令信号,由伺服驱动电路作一定的转换和放大后经伺服驱动装置和机械传动机构,驱动机床的执行部件进行工作进给和快速进给。
3、 主轴伺服系统用于控制机床主轴的旋转运动和切削过程中的转矩和功率,一般只以速度控制为主。
二、数控机床伺服系统的基本要求:
1、数控机床的高效率、高精度主要取决于进给伺服系统的性能。因此数控机床对进给伺服系统的位置控制、速度控制、伺服电动机、机械传动等方面都有很高的要求。
2、要求具有可逆行的能力:在加工过程中,机床工作台根据加工轨迹的要求,随时都可以实现正向或反向运动,同时要求在方向变化时,不应有反向间隙和运动的损失。数控机床一般采用具有削除反向间隙能力的传动机构,如滚珠丝杠。
3、要求具有较宽的调整范围:为适应不同的加工条件,数控机床要求进给在很宽的范围内无级变化。这就要求伺服电动机有很宽的调整范围和优异的调整特性。经过机械传动后电动机转速的变化范围即可转换为进给速度的变化范围。对一般数控机床而言,进给速度范围在0-24时都可以满足加工要求。通常在这样的速度范围还可以提出以下更细的技术要求。
1)在1-2400mm/min即1:2400调速范围内,要求均匀、稳定、无爬行、且速降小。
2)在1mm/min以下时具有一定的瞬时速度,但平均速度很低。
3)在零速度时,即工作台停止运动时,要求电动机有电磁转矩以维持定位精度,使定位误差不超过系统的允许范围,即电动机处于伺服锁定转态。
4、要求具有足够的传动刚性和较高的速度稳定性:伺服系统在不同的负载情况下或切削条件发生变化时应使进给系统速度稳定,即具有良好的静态与动太负载特性。刚性良好的系统,速度负载力矩变化的影响很小。通常要求承受的额定矩变化时静态速降应小于5%,动态速降应小于10%。
5、要求具有快速响应的能力:为保证轮廓切削开关的高精度和低的表面粗糙度,对位置伺服系统除了要求国交高的定位精度外,还要求有良好的快速响应特性,即要求跟踪指令信号的响应快速。这主要有两方面的要求;一是伺服系统处于频繁的启动、制动、加速、减速等动态过程时,为了提高生产效率和保证加工质量,要求加、减速度足够大,以缩短过渡过程时间,一般电动机速度由零到最大,或从最大减少到零,时间应控制在200MS以下,甚至少于几十毫秒,且速度变化时不应有超调;二是当负载突变时过渡过程恢复时间要短且无振荡,这样才能得到光滑的加工表面。
6、要求具有高精度:为了满足数控加工精度的要求,关键是保证数控机床的定位精度和进给精度。这是伺服系统性能的重要指标。位置伺服系统的定位精度一般要求能达到1pm甚至0.1pm,相应地,对伺服系统的分辨力也提出了要求。分辨力是指当伺服系统接受CNC送来的一个脉冲时工作台相应移动的距离,也称脉冲当量。系统力取决于系统稳定工作性能和所使用的位置检测元件。目前的闭环伺服系统都能达到1pm的分辨力(脉冲当量)。高精度数控机床可达到0.1pm的分辨力甚至更小。
7、要求低速时仍有较大的输入转矩。
8、低速时进给鸡翅要有大的转矩输出,以满足低速进给切削的要求。

② 汽车机械式传动系统主要由离合器、( )、( )、( )4大部分组成。其中万向传动装

主要由离合器,变速器,万向传动装置,驱动桥4部分组成,其中万向传动装置由传动轴,万向节,发动机前置后驱车辆还有中间支承等组成。希望你能采纳!

③ 机械式传动系由哪些装置组成各起何作用

1)由离合器、变速器、万向传动装置、驱动桥(主减速器、差速器、半轴)所组成。
2)各装置的作用:
离合器:它可以切断或接合发动机动力传递,起到下述三个作用1)保证汽车平稳起步;2)保证换挡时工作平顺;3)防止传动系过载。
变速器由变速传动机构和操纵机构所组成。作用:
改变传动比,扩大驱动轮转矩和转速的变化范围,以适应经常变化的行驶条件,并使发动机在有利(功率较高而耗油率较低)的工况下工作
在发动机旋转方向不变的前提下,使汽车能倒退行驶
利用空挡,中断动力传递,以使发动机能够起动、怠速,并便于变速器换挡或进行动力输出。
万向传动装置由十字轴、万向节和传动轴组成。作用:变夹角传递动力,即传递轴线相交但相互位置经常变化的两轴之间的动力。
驱动桥:由主减速器、差速器、半轴等组成。
主减速器的作用:降速增扭;改变动力传递方向(动力由纵向传来,通过主减速器,横向传给驱动轮)。
差速器的作用:使左右两驱动轮产生不同的转速,便于汽车转弯或在不平的路面上行驶。
半轴的作用:在差速器与驱动轮之间传递扭短

④ 机车传动装置的分类

利用原动机驱动离心泵,使获得能量的工作液体(机车用油)冲击涡轮从而驱动车轮来实现传递动力的装置。1902年德国的费廷格提出了液力循环元件(液力耦合器和液力变扭器)的方案,即将泵轮和涡轮组合在同一壳体内,工作液体在壳体内循环流动。采用这种元件大大提高了液力传动装置的效率。液力传动首先用于船舶。1932年制成第一台约60千瓦的液力传动柴油动车。
液力耦合器有相对布置的一个泵轮和一个涡轮。泵轮轴和涡轮轴的扭矩相等。涡轮转速略低于泵轮转速,二者转速之比即为液力耦合器的效率。液力耦合器用于机车主传动时,效率约为97%。液力变扭器除泵轮和涡轮外,还有固定的导向轮。涡轮与泵轮的扭矩之比称变扭比,转速比越小则变扭比越大。在同样的泵轮转速下,涡轮转速越低则涡轮扭矩越大。因此机车速度越低则牵引力越大,机车起动时的牵引力最大。液力变扭器的效率只在最佳工况下达到最大值。现代机车用的液力变扭器效率可达90%~91%。但当转速比低于或高于最佳工况时,效率曲线即呈抛物线形状下降。为使机车在常用速度范围内都有较高的传动效率,机车的液力传动装置一般采用不止一个简单的液力变扭器。机车液力传动装置如梅基特罗型、克虏伯型、苏里型、SRM型、ΓΤК型等,都是将一个液力变扭器与某种机械传动装置结合使用。福伊特型则是采用 2~3个液力变扭器(最佳工况点的转速比一般并不相同)或液力耦合器(图1),利用充油和排油换档,在各种机车速度下都使当时效率最佳的那一液力循环元件充油工作。换档时,前一元件排油和后一元件充油有一段重叠时间,所以换档过程中的机车牵引力只是稍有起伏而不中断。和其他类型相比,福伊特型液力传动装置的重量较大,但有结构简单、可靠性较高的优点。到60年代,经验证明:对于1500千瓦以上的液力传动装置,福伊特型较为适用。中国机车所用的液力传动装置都是这一类型的。
大功率增压柴油机车的液力传动装置都不用液力耦合器,但燃气轮机车的液力传动装置则用一个启动变扭器,并在高速时用一个液力耦合器。
液力循环元件传递功率P的能力也像其他液力机械一样,与工作液体重度r的一次方、泵轮转速n的三次方和元件尺寸D的五次方成正比,即P∝rnD。在柴油机车上,为了减小传动装置的尺寸,柴油机都不直接驱动液力循环元件的泵轮,而是通过一对增速齿轮,在轴承和其他旋转件容许线速度的限制范围内,尽可能提高泵轮转速。燃气轮机车由于转速很高,所以用一级甚至两级减速齿轮来驱动泵轮。同一种传动装置,只要改变这种齿轮的增速比或减速比,即可在经济合理的范围内应用于不同功率的机车。
液力传动装置通常包括一组使输出轴能改变转向的换向齿轮和离合器机构。输出轴通过适当的机械部件(万向轴和车轴齿轮箱,或曲拐和连杆等)驱动机车车轮。液力传动系统还可包括一组工况机构,使机车具有两种最高速度,在高速档有较高的行车速度,在低速档有较高的效率和较大的起动牵引力和加速能力。因此同一机车既可用于客运,也可用于货运,或者既可用于调车,也可用作小运转机车。而当调车工况的最高速度定得较低时,机车在起动和低速运行时的牵引力可以超过同功率的电力传动柴油调车机车。
1965年出现的液力换向柴油调车机车,传动装置有两组液力变扭器,每个行车方向各用一组,换向动作也用充油排油的方式来完成。当机车正在某一方向行驶时改用另一方向的液力变扭器充油工作,由于变扭器的涡轮转向与泵轮相反,对机车即起制动作用。机车换向不必先停车。只要司机改换行车方向手把的位置,机车即可自动地完成从牵引状态经过制动、停车,又立即改换行车方向的全部过程。
液力传动装置不用铜,重量轻,成本低,可靠性高,维修量少,并具有隔振、无级调速和恒功率特性好等优点,因而得到广泛采用。联邦德国和日本的柴油机车全部采用液力传动。 把机车原动机的动力变换成电能,再变换成机械能以驱动车轮而实现传递动力的装置。电力传动装置按发展的顺序有直-直流电力传动装置、交-直流电力传动装置、交-直-交流电力传动装置、交-交流电力传动装置四种。它们所用的牵引发电机、变换器(指整流器、逆变器、循环变频器等)和牵引电动机类型各不相同。
直-直流电力传动装置
1906年美国制造的150千瓦汽油动车最先采用了直-直流电力传动装置。1965年以前,世界各国单机功率75~2200千瓦的电传动机车都采用这种电力传动装置。这是因为同步牵引发电机无法高效变流,异步牵引电动机难于变频调速,只能采用直流电机。直-直流电力传动原理是基于直流电机是一种电能和机械能的可逆换能器,其原理见图 2。原动机G为柴油机,通过联轴器驱动直流牵引发电机ZF,后者把柴油机轴上的机械能变换成可控的直流电能,通过电线传送给1台或多台串并联或全并联接线的直流牵引电动机ZD,直流牵引电动机将电能变换成转速和转矩都可调节的机械能,经减速齿轮驱动机车动轮,实现牵引。此外设有自控装置。自控装置由既对柴油机调速又对牵引发电机调磁的联合调节器、牵引发电机磁场和牵引电动机磁场控制装置等组成,用来保证直-直流电力传动装置接近理想的工作特性。
交-直流电力传动装置
直流牵引发电机受整流子限制,不能制造出大功率电力传动装置。60年代前期,美国发明大功率硅二极管和可控硅,为制造大功率的电力传动装置准备了条件。1965年法国研制成 1765千瓦交-直流电力传动装置,它是世界各国单机功率 700~4400千瓦机车普遍采用的电力传动装置。
交-直流和直-直流电力传动原理相似。由图3可以看出两者差异在于柴油机 G驱动同步牵引发电机TF,经硅二极管整流桥ZL,把增频三相交流电变换成直流电,事实上TF和ZL组成等效无整流子直流电机。其余部分和自控装置主要工作原理与直-直流电力传动装置相同。
交-直-交流电力传动装置
异步牵引电动机结构简单,体积小,工作可靠,在变频调压电源控制下,能提供优良调速性能。联邦德国于 1971年研制成实用的交-直-交流电力传动装置,如图4所示。
交-直-交流电力传动原理如下:柴油机 G驱动同步牵引发电机TF,产生恒频可调压三相交流电(柴油机恒速时),经硅整流桥ZL变换成直流电,再经过可控硅逆变器 N(具有分谐波调制功能)再将直流电逆变成三相变频调压交流电,通过三根电线传输给多台全并联接线的异步牵引电动机AD。AD将交流电能变换成转速和转矩可调的机械能,驱动机车动轴,实现牵引。它的自控装置由联合调节器以及对同步牵引发电机磁场、变换器、异步牵引电动机作脉冲、数模或逻辑控制的装置组成,从而提供接近理想的工作特性。
交-交流电力传动装置
交-直-交变频调压电能经二次变换,降低了传动装置的效率,而且逆变器用可控硅需要强迫关断,对主电路技术有较高的要求。为提高效率,在交-交流电力传动装置中采用了自然关断可控硅相控循环变频器(图5)。60~70年代,美国在重型汽车上,苏联在电力机车上都采用了交-交流电力传动装置。不过美国用的是异步牵引电动机牵引,苏联用的是同步牵引电动机牵引。
交-交流电力传动原理如图5所示。柴油机G驱动同步牵引发电机TF,发出增频可调压交流电,经相控循环变频器FB变换成可变频调压的三相交流电(降频),输给多台全并联接线的异步牵引电动机AD。AD将交流电能变换成转速和转矩可调的机械能,驱动动轮实现牵引。它的自控装置也是由联合调节器、脉冲、数模、逻辑电路等装置构成(但对可控硅导通程序要求严格),同样能保证优良的工作特性。

⑤ 汽车 机械式传动系由哪些装置组成

由离合器、变速器、万向传动装置、驱动桥(主减速器、差速器、半轴)所组成。

⑥ 波音737维护手册里的CSD是什么意思

CSD === constant speed drive
恒速传动装置

⑦ 航空电源的电压和频率是多少

航空电源交流使用的是115V,频率400Hz。
航空电源系统由主电源、应急电源和二次电源组成,有专时还包括辅助属电源。主电源由航空发动机传动的发电机、电源控制保护设备等构成,在飞行中供电。
由航空发动机直接传动的无刷交流发动机和频率变换器构成主电源的 400赫三相交流电源系统。二次电源、应急电源和辅助电源与恒速恒频交流电源系统的相同,恒速恒频电源系统中的恒速传动装置属精度机械,使用维护困难,制造成本较高,自从50年代末功率半导体器件出现以后,人们开始研究用电子变频器来代替。变频器有两种:一种是交-直-交型;另一种是交-交型。交-直-交型先将发电机的变频交流电经整流电路变为直流电,再用逆变器变为400赫交流电,故这种电源系统又称为具有直流环节的变速恒频电源系统。 交-交变频器直接将发电机产生的多相变频交流电切换成400赫三相交流电。1972年第一套20千伏·安变速恒频交流电源装机使用,主要用在先进的歼击机上。这种电源系统电能质量高,运动部件少,使用维护方便,可以构成无刷起动/发电双功能系统。

⑧ 飞机上的设备由什么供电

飞机电源系统由主电源、应急电源和二次电源组成,有时还包括辅助电源。主电源由航空发动机传动的发电机、电源控制保护设备等构成,在飞行中供电。编辑本段简介 当航空发动机不工作时(如地面测试时),主电源也不工作,这时靠辅助电源供电。飞机蓄电池或辅助动力装置(一种小型机载发动机、发电机和液压泵等构成的动力装置)是常用的辅助电源。飞行中主电源发生故障时,蓄电池或应急发电机即成为应急电源。 机载用电设备要求较高的供电质量,电压调整精度、频率调整精度、交流电压波形正弦度、电压浪涌和尖峰等都有一定的技术标准。 通常一台发动机上有1~2台发电机,因此多发动机飞机上装有许多台发电机。直流电源系统中的发电机都并联工作。交流发电机有的并联工作(如波音 707飞机的4台发电机),有的不并联工作(如“三叉戟”飞机的3台发电机)。不并联工作的交流电源系统较为简单;并联系统则比较复杂,但电源容量大,负载的波动对电源电压和频率的影响较小,故电能质量高,且不易中断供电。 编辑本段电源类型 ①低压直流电源系统: 主电源由直流并激发电机、电压调节器、反流切断器和过电压保护器等构成。额定电压为28.5伏,额定功率有3、6、9、12和18千瓦等数种。由变流机或静止变流器把低压直流电变换为交流电作为二次电源。 ②恒速恒频交流电源系统: 主电源是由恒速传动装置和交流发电机构成的400赫、115/200伏三相交流电源系统。额定容量有20、30、40、 60、 90、120和150千伏·安等几种。它用变压整流器作二次电源,应急电源由飞机蓄电池或应急交流发电机构成。有的飞机上还有辅助动力装置作为辅助电源。40年代开始使用恒速恒频电源系统,后广泛应用由组合传动发电装置构成的恒速恒频交流电源系统。这种电源系统容量大、重量轻、工作可靠,适合于性能高、用电量大的飞机,如轰炸机、中远程运输机和歼击机等。飞机交流电的频率是400赫,比一般市电频率高得多。电源频率高可减小用电设备中的变压器、扼流圈和滤波电容等电磁和电气元件的体积;电动机转速高、重量轻,能满足陀螺仪等高速电动机的要求。频率与发电机的转速有关,受电机结构、强度、损耗和寿命等因素的限制。飞机上多用三相交流电,因为三相系统的电机利用率高、体积小,异步电动机的工作也可靠。 ③变速恒频交流电源系统: 由航空发动机直接传动的无刷交流发动机和频率变换器构成主电源的 400赫三相交流电源系统。二次电源、应急电源和辅助电源与恒速恒频交流电源系统的相同,恒速恒频电源系统中的恒速传动装置属精度机械,使用维护困难,制造成本较高,自从50年代末功率半导体器件出现以后,人们开始研究用电子变频器来代替。变频器有两种:一种是交-直-交型;另一种是交-交型。交-直-交型先将发电机的变频交流电经整流电路变为直流电,再用逆变器变为400赫交流电,故这种电源系统又称为具有直流环节的变速恒频电源系统。 交-交变频器直接将发电机产生的多相变频交流电切换成400赫三相交流电。1972年第一套20千伏·安变速恒频交流电源装机使用,主要用在先进的歼击机上。这种电源系统电能质量高,运动部件少,使用维护方便,可以构成无刷起动/发电双功能系统。 ④混合电源系统: 由低压直流电源和变频交流(有时为恒频交流)电源构成主电源。应急电源用蓄电池,二次电源用变流机或静止变流器。某些运输机和直升机上加温和防冰等设备用电量很大,它们的工作与电源频率无关,可以使用变频交流电。变频交流电源系统由航空发动机传动的变频交流发电机和调压保护器构成,比较简单。由低压直流电源系统供电给飞机上主要用电设备,且常用起动/发电机。有的飞机上用恒频交流电的设备较多,则使用由恒频交流电源系统和低压直流电源系统构成的混合电源系统。 ⑤高压直流电源系统 :随着功率电子器件、大规模集成电路和稀土永磁材料的发展,70年代开始研制额定电压为 270伏的高压直流电源系统。这种电源系统兼有低压直流电源系统和交流电源系统的优点:效率高,重量轻,并联和配电简便,易实现不中断供电,抗干扰能力强,不需要恒速传动装置,因而简单、经济、维护方便,但电路开关器件、电能变换装置、功率转换装置及无刷直流电动机比较复杂。 编辑本段电源功率选择 飞机用电设备并不是在整个飞机过程中都同时工作的。飞机任务不同或同一任务的不同飞行阶段使用的设备也不相同。不同设备对电能种类、质量和功率要求各不相同,而且工作时间也有差异。因此飞机电源系统的功率是按用电功率最大的飞行任务和飞行阶段设计的。从供电可靠出发,民航飞机的电源功率比要求的功率大得多;军用飞机为了减轻重量,电源功率仅略大于要求功率。对于起动/发电机,电机功率必须满足起动发动机的要求。在多发电机飞机上,若有一台或若干台发电机发生故障,飞行控制系统、电动军械等安全飞行和完成特定飞行任务所需的主要用电设备仍应正常工作,但必须切断某些照明、加温等次要用电设备的电源。在主电源全部损坏的危急情况下,陀螺地平仪、超短波电台等确保飞机安全返航或就近着陆的重要设备立即由应急电源供电。应急电源功率稍大于重要用电设备所需要的总功率(见飞机发电机、飞机蓄电池)。

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