伺服曲柄压力机的刚性连接分析.pdfVIP

第8期 赵婷婷等：伺服 曲柄压力机的刚性连接分析 213 现代 电机技术、电力电子、微电子、检测技术与计算机技术、自动 电机轴转动陨量包括电机转子、联轴器、主动轮(kgm·z)，当用 化控制与信息处理技术和软件技术，是适合大功率数控伺服系统 摩擦联轴器连接时 为电机轴转动惯量只包括电机转子。 的机电一体化产品。开关磁阻系统在机械驱动3[1尤其是螺旋压力 3实例分析 机上的应用已获得非常好的效果 。 以200吨伺服曲柄压力机为例，分析如下。压力机参数为：公 笔者用开关磁阻伺服 电机驱动曲柄压力机l781，研制 _『样机并 称压力Fg=2000kN，公称压力行程Sg~-6mm，公称压力角滑块行程 进行了实验。在研制过程中，发现当电机轴 与齿轮刚性连接时，在 长度 s=180mm，行程次数额定值 ng=75spm，曲轴支承颈直径 d 滑块打击瞬间，存在过载现象，具体分析如下。 ： 220mIll，曲轴 曲柄颈直径 da=240mm，连杆球头直径为 dB= 2伺服压力机在刚性连接时的负载分析 160mm，摩擦系数 =0．05，曲轴到电机的传动比i- ，运 伺服曲柄压力机结构，如图1所示，公称压力为 ，公称压力 动系统折算到电机轴侧的转动惯量 = =kgm，高速级齿轮轴 角为Ol，曲柄半径为R，连杆长度为 ，|，连杆长度系数为A=RL／；曲 轴支承颈直径为d。，曲轴曲柄颈直径为 ，连杆球头直径为d， 转动惯量 =0．1994kgm ，，联轴器转动惯量 止=0．076kgm。，，开关 摩擦系数为 ，曲轴到电机的传动比为 i。 磁阻电机功率 =37kW，电机额定转速ne=750rpm，电机额定转 矩 =471Nm，电机转子转动惯量 。=kgm。 由公式(2)得 ， =122794Nm。 当刚性连接时， 。+Ji十 =O．6979kgm。由(8)式得轴伸受冲 击负载扭矩为Me，=1852Nm，是电机额定转矩 471．4Nm的4倍。 当M,v=0时，轴伸受冲击负载扭矩为Me，=2323Nm，是电机额定转 矩的5倍。 当采用摩擦安全联轴器时，=0．4225kgm ，电机轴伸的负载 扭矩为Me，=936Nm，是电机额定转矩的2倍。当 v=0时，，= 1407Nm 电机冲击负载扭矩是电机额定转矩的3倍。 图 1伺服压力机结构 曲柄压力机专用的开关磁阻电机允许在额定转矩的3倍下 当压力机在 ％受力 时，若不考虑摩擦，不考虑曲轴速度的 正常工作，电机伸出轴在标准机座号基础上选用强度较高的材料 变化，曲轴受扭矩 为 35CrMo代替45号钢，使强度符合要求。 = (sin％+ sin2 ) (1) 4结论 当压力机在 受力 时，若考虑摩擦，不考虑 轴速度的变 伺服曲柄压力机 由伺服 电机驱动，没有离合器和大转动惯量