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1、动车组传动与控制,主讲教师：宋雷鸣,北方交通大学,1、机械移动系统 2、机械转动系统3、机械传动机构,概述,第二章 机电系统动力学,第二章 电 力 拖 动 系 统 的 动 力 学 基 础,本章要求：掌握拖动、电力拖动、负载机械特性、电力拖动系统的转动惯量、飞轮力矩、拖动转矩、阻转矩以及转矩正方向规定的基本概念。 熟悉生产机械典型的运动形式。 掌握电力拖动系统中研究的主要物理量。 熟练掌握单轴电力拖动系统的运动方程式，并会利用其判断系统的工作状态。 会将多轴电力拖动系统转矩及飞轮力矩等效成单轴系统。掌握典型的负载机械特性。,第一节 典型生产机械运动形式及转矩,一、电力拖动系统的基本概念 电力拖动
2、是用电动机带动生产机械运动，以 完成一定的生产任务。电力拖动系统的组成,二、典型生产机械运动形式和转矩,1、离心式风机负载单轴旋转系统转矩TL=kn22、车床主轴传动系统 多轴旋转系统 负载转矩TL与n无关3、平移传动系统多轴旋转系统 负载转矩TL与n无关4、提升传动系统多轴旋转系统 负载转矩TL与n无关,生产机械转矩分为：摩擦阻力产生的和重力作用产生的。摩擦阻力产生的转矩为反抗性转矩，其作用方向与n相反，为制动转矩。重力产生的转矩为位能性转矩，其作用方向与n无关，提升时为制动转矩；下放时为拖动转矩。,一、机械移动系统,第二节 电力拖动系统的运动方程,例1 如图的隔振装置,例2,单轮汽车支撑系
3、统的简化模型,二、机械转动系统,例3,例4,步进电机同步齿形带装置,单轴电力拖动系统的简化运动方程,电动机运行时的轴受力如图示，由力学定律可知,其必须遵守下列方程式:T：电磁转矩； TL：负载转矩,N.m J：电动机轴上的总转动惯量，kg.m2 ：电动机角速度,rad/s 在工程计算中,常用n代替表示系统速度, 用飞轮力矩GD2代替J表示系统机械惯性。,J =m2=(G/g)(D2 )/4=GD2/4gM：系统转动部分的质量，KgG：系统转动部分的重量，N ：系统转动部分的转动半径，mD ：系统转动部分的转动直径，mg ：重力加速度=9.8m/s2,功率平衡方程：,三、机械传动系统,假定齿轮和
4、齿轮之间无传动功率的损耗：,消去中间变量,设：,向轴简化,设：,非刚性轴,3),2),1),4),设齿轮传动无功率损耗，则有,由2、3得：,变换4）得：,进行变换：,当传动系统的转动惯量比飞轮小得多时，系统可以做降阶处理：,系统的主谐振频率：,化简得得系统的传递函数：,其中：,1.负载转矩的折算,折算前负载功率P2=Tmm等效负载功率P2=TmeqTmm=Tmeq等效转矩Tmeq为Tmeq= Tm m / Tmeq=Tm nm /n=Tm/j 总转速比j=n/nm =各级转速比的乘积=j1j2.考虑传动损耗Tmeq=Tm/(jC) 传动效率C=各级传动效率乘积= 12.,四、复合系统的简化等效,2.飞轮矩(转动惯量)的折算,折算原则：折算前后系统动能不变1/2 Jeq2= 1/2 Jmm2+ 1/2 J1 12 +1/2JR2 等式两边 除以2 乘以4g,其中：修正系数=1.11.25 多轴系统等效为单轴系统后的运动方程为：其中： TL= T0+ Tmeq,例、m个移动部件和n个转动部件组成Mi、Vi和Fi分别为移动部件的质量、运动速度Jj、Nj(j)和Tj所受的负载力和分别为转动部件的转动惯量、速度和所受的负载力矩,(1)等效转动惯量,系统部件的动能总和为,？,思考题：,总结1机械系统动力学组成元件及传递函数关系2如何求解机械系统的传递函数和主谐振频率,
