13、kg ， 试求该装置换算至 5 电动机轴的总等效转动惯量 ， 并判断是否满足惯量匹配原则 。
J 图 2-7 进给工作台 表 2-1 进给工作台的工作参数 齿 轮轴 工作台电动机制动器 G1G2G3G412AMB n 速度/（r/min） 72018018010218010290m/min720 JG1JG2JG3JG4JS1JS2JAJMJB J/（kgm2） 0.00280.6060.0170.1530.00080.00080.04030.0055 解：解：按如下步骤进行（解题参考范例） （1）所有负载折算到电机轴上的等效转动惯量（不包括电机本身转动惯量） L J 2 1 0 2 2 1 2 2 4 。

14、2 321 1 2 n n n n n mJJ JJJ JJJ AGS GGS BGL 1691 . 0 180 720 102 180 1022 90 300153 . 0 0008 . 0 017 . 0 606 . 0 0008 . 0 0055 . 0 0028 . 0 2 2 2 （kgm2） （2）折算到电机轴上的总等效转动惯量（包括电机本身转动惯量） J （kgm2）2094 . 0 0403 . 0 1691 . 0 ML JJJ （3）判断是否满足惯量匹配原则 6 （kgm2）1960 . 4 0403. 0 1691. 0 M L J J 不符合小惯量 13 的条件 ， 固不匹 。

15、配 。
ML JJ / 关于惯量匹配原则：关于惯量匹配原则： 实践与理论分析表明 ， 比值大小对伺服系统的性能有很大的影响 ， 且与直流伺服电动 ML JJ / 机的种类及其应用场合有关 ， 通常分为两种情况： 1）对于采用惯量较小的直流伺服电动机的伺服系统 ， 其比值通常推荐为 13 ML JJ / 当3 时 ， 对电动机的灵敏度与响应时间有很大的影响 ， 甚至会使伺服放大器不能在 ML JJ / 正常调节范围内工作 。
小惯量直流伺服电动机的惯量低达 kgm2 ， 其特点是转矩/惯量比大 ， 机械时间 M J 3 105 常数小 ， 加减速能力强 ， 所以其动态性能好 ， 响应快 。
但是 ， 使用小惯量电动机时容易发生对电源 频率的响应共振 ，。

16、当存在间隙、死区时容易造成振荡或蠕动 ， 这才提出了“惯量匹配原则”， 并在 数控机床伺服进给系统采用大惯量电动机的必要性 。
2）对于采用大惯量直流伺服电动机的伺服系统 ， 其比值通常推荐为 0.251 ML JJ / 所谓大惯量是相对小惯量而言 ， 其数值=0.1O.6 kgm2 。
大惯量宽调速直流伺服电动机 M J 的特点是惯量大、转矩大 ， 且能在低速下提供额定转矩 ， 常常不需要传动装置而与滚珠丝杠直接相 联 ， 而且受惯性负载的影响小 ， 调速范围大；热时间常数有的长达 100min ， 比小惯量电动机的热 时间常数 23min 长得多 ， 并允许长时间的过载 ， 即过载能力强 。
其次转矩/惯量比值高于普通电 动机而低于小惯量 。

17、电动机 ， 其快速性在使用上已经足够 。
因此 ， 采用这种电动机能获得优良的调速 范围及刚度和动态性能 。
因而在现代数控机床中应用较广 。
2摩擦 当两物体有相对运动趋势或已产生相对运动 ， 其接触面间产生摩擦力 。
摩擦力可分为静摩擦力、 库仑摩擦力和粘性摩擦力（动摩擦力=库仑摩擦力+粘性摩擦力）三种 。
负载处于静止状态时 ， 摩擦力为静摩擦力 ， 随着外力的增加而增加 ， 最大值发生在运动前的瞬 间 。
运动一开始 ， 静摩擦力消失 ， 静摩擦力立即下降为库仑摩擦力 ， 大小为一常数 F=mg ， 随着 运动速度的增加 ， 摩擦力成线性的增加 ， 此时的摩擦力为粘性摩擦力（与速度成正比的阻尼称为粘 性阻尼）。
由此可见 ， 仅粘性摩擦是线性的 ， 静摩擦和库 。

18、仑摩擦都是非线性的 。
摩擦对机电一体化伺服系统的主要影响是：降低系统的响应速度；引起系统的动态滞后和产生 系统误差；在接近非线性区 ， 即低速时产生爬行 。
机电一体化伺服传动系统中的摩擦力主要产生于导轨副 ， 其摩擦特性随材料和表面形状的不同 而有很大的差别 。
金属滑动摩擦导轨易产生爬行现象 ， 低速稳定性差 。
滚动导轨与贴塑导轨特性接 近 。
滚动导轨、贴塑导轨和静压导轨不产生爬行 。
在使用中应尽可能减小静摩擦力与动摩擦力的差 值 ， 并使动摩擦力尽可能小且为正斜率较小的变化 ， 即尽量减小粘性摩擦力 。
适当的增加系统的惯 7 性 J 和粘性摩擦系数 f ， 有利于改善低速爬行现象 ， 但惯性增加会引起伺服系统响应性能降低；增 加 。

19、粘性摩擦系数也会增加系统的稳态误差 ， 设计时应优化处理 。
根据经验 ， 克服摩擦力所需的电机转矩 Tf与电动机额定转矩 TK的关系为 0.2TKTf0.3 TK 所以要最大限度的消除摩擦力 ， 节省电机转矩用于驱动负载 。
如图 2-8 所示反映了三种摩擦力与物体运动速度之间的关系 ， 如把图下部分上翻 ， 且考虑非理 想情况 ， 就得到如图 2-9 所示的摩擦特性 。

稿源：(未知)

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标题：机电|机电一体化系统中的机械传动( 三 )