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高速直线运动单元设计及性能评价实验技术研究

作　者: 李发尧
导　师: 陈小安
学　校: 重庆大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 直线电机 高速直线运动单元 性能评价 实验技术 定位精度
分类号: TM359.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 252次
引　用: 5次
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内容摘要


直线电机驱动的高速直线运动单元取消了从伺服电机到工作台之间的中间传动环节,把运动单元的传动链缩为零,称为“零传动”。由直线电机构成的高速直线运动单元既可简化结构,又可提高直线运动单元的速度、加速度、灵敏度、刚度和精度。在高速直线运动单元中,由直线电机直接驱动代替由滚珠丝杠副将旋转运动转化为直线运动已是大势所趋。本课题是“高速传动(电传动)实验平台”项目的子项目,课题主要任务是研制一套基于直线电机的高速直线运动单元,并进行相关性能评价实验技术研究。本文的主要内容包括:(1)对国内外高速直线运动单元的现状和发展趋势作了简要论述;(2)介绍了直线电机的结构、原理、分类及特点;(3)系统阐述了基于直线电机的高速直线运动单元的设计方法;(4)对高速直线运动单元的主要性能评价实验技术进行了初步研究;(5)详细探讨了将双频激光干涉仪应用于高速直线运动单元定位精度测试的实验技术。(6)重庆大学机械传动国家重点实验室的高速直线运动实验单元的设计。基于直线电机的高速直线运动单元的设计为进一步的实验研究打下了坚实基础。

全文目录


中文摘要  4-5
英文摘要  5-8
1 绪论  8-14
  1.1 高速切削技术对直线运动单元的要求  8-9
  1.2 传统直线运动单元及其存在的问题  9-11
  1.3 直线电机在高速直线运动单元的应用  11-12
  1.4 国内外研究概况及发展趋势  12-13
  1.5 研究的主要目的与意义  13
  1.6 研究的主要内容  13-14
2 基于直线电机的高速直线运动单元的设计方法  14-28
  2.1 直线电机概述  14-19
    2.1.1 直线电机的基本结构  14-15
    2.1.2 直线电机的工作原理  15-17
    2.1.3 直线电机的分类  17-18
    2.1.4 直线电机的特点  18-19
  2.2 直线电机的选型  19-23
    2.2.1 直线电机类型的选择  19-20
    2.2.2 直线电机基本参数的计算  20-23
  2.3 直线导轨的选型  23-25
  2.4 高速直线运动单元的控制策略  25-26
  2.5 高速直线运动单元辅助系统的设计  26
    2.5.1 隔磁与防护装置  26
    2.5.2 冷却装置  26
    2.5.3 安全防护装置  26
  2.6 本章小结  26-28
3 高速直线运动单元性能评价实验技术  28-35
  3.1 高速直线运动单元刚度实验  28-31
    3.1.1 高速直线运动单元的刚度分析  28-30
    3.1.2 高速直线运动单元刚度实验装置及方法  30-31
  3.2 高速直线运动单元推力及其波动实验  31-32
    3.2.1 高速直线运动单元推力实验装置及方法  31-32
    3.2.2 高速直线运动单元推力波动实验装置及方法  32
  3.3 高速直线运动单元加速度实验  32-33
  3.4 高速直线运动单元热性能实验  33-34
  3.5 本章小结  34-35
4 高速直线运动单元定位精度的研究  35-44
  4.1 引言  35-36
  4.2 高速直线运动单元定位误差分析  36-37
  4.3 双频激光干涉仪在高速直线运动单元定位精度实验中的应用  37-42
    4.3.1 双频激光干涉仪测试原理  37-38
    4.3.2 双频激光干涉仪的安装及调试  38-39
    4.3.3 高速直线运动单元定位精度测试实验  39-42
  4.4 高速直线运动单元定位误差补偿  42-43
  4.5 本章小结  43-44
5 基于直线电机的高速直线运动实验单元的设计  44-52
  5.1 引言  44-45
    5.1.1 高速直线运动单元的设计要求  44
    5.1.2 高速直线运动单元的主要功能  44-45
  5.2 高速直线运动单元的系统配置  45-47
  5.3 高速直线运动单元的结构设计  47-49
    5.3.1 高速直线运动单元的结构特点  47-48
    5.3.2 高速直线运动单元工作台及隔磁防尘装置的设计  48-49
  5.4 高速直线运动单元控制系统的设计  49-51
    5.4.1 基于PMAC 的双闭环控制系统的设计  49
    5.4.2 光栅反馈测量系统的设计  49-51
  5.5 本章小结  51-52
6 总结  52-53
致谢  53-54
参考文献  54-56
独创性声明  56
学位论文版权使用授权书  56

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 电机 > 特殊电机 > 直线电机
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