根据力学理论和控制理论,把走膜机构传动系看作绕I轴回转的物体,建立动力学方程并作转换等效(忽略非线性量,如机构间隙等;并将摩擦视为粘性摩擦)。
则有 轴I上转矩
等效粘性阻尼系数 等效转动惯量
等效扭转刚度
走膜长度x=θ3r且
式中:f1,J1,K1,θ1分别为轴I的粘性阻尼系数,转动惯量,刚度,输出转角 f2,J2,K2,θ2分别为轴Ⅱ的粘性阻尼系数,转动惯量,刚度,输出转角 f3,J3,K3,θ3分别为等效轴Ⅲ的粘性阻尼系数,转动惯量,刚度,输出转角 (等效轴Ⅲ是同步齿形带轴的折算轴)
i1,i2分别为传动比i12,i23。θm为轴I的输入转角。r为橡胶同步带轮回转半
径。
整理得
令
作拉氏变换
得输出走膜长度与输入转角的传递函数
在此基础上,进一步可研究系统频率响应函数H(jω)、幅频特性函数A(ω)和相频特性函数Ф(ω)等。
为保证系统的动态特性,可研究其横向动力学性能:
式中m1,Jdi,Jpi(i=1,2,…,N)分别表示传动轮的质量,直径转动惯量和极转动惯量。
通过对以上式子的求解,可揭示系统的传动性能,并可用测试技术作验证,实现优化设计.
(待续)