速度矢量法的辛普森式行星齿轮变速器传动比分析

1、速度矢量法的辛普森式行星齿轮变速器传动比分析内容简介： 0引言 随着当今科技的发展，越来越多的轿车采用了液力自动变速器。它通常由液力变矩器、行星齿轮变速器和液压操纵及控制系统三部分组成。目前常用于轿车自动变速器的两种行星齿轮装置是辛普森式行星齿轮变速器和拉维娜式行 论文格式论文范文毕业论文0引言 随着当今科技的发展，越来越多的轿车采用了液力自动变速器。它通常由液力变矩器、行星齿轮变速器和液压操纵及控制系统三部分组成。目前常用于轿车自动变速器的两种行星齿轮装置是辛普森式行星齿轮变速器和拉维娜式行星齿轮变速器。其中辛普森式具有结构简单紧密、传动效率高、工艺性好、制造费用低、换档平稳、操纵性能好等一

2、系列优点，因此获得了广泛的应用。相比解析法、图论法以及杠杆法等其它行星齿轮机构分析方法，瞬心-速度矢量法具有形象直观，分析简便的优点。只要根据约束关系，找到各行星排行星轮的瞬心，在确定输入或输出元件转速的情况下，即可得出所有元件的转动情况和整个机构的转动比大小。 1单行星轮行星排的简化 运用瞬心-速度矢量法绘制行星齿轮机构线速度矢量图的关键是首先必须确定等速点和零速点。等速点即两构件线速度相同的点，零速点即为各构件上线速度为零的点。1 所示单行星轮行星排共有3个等速点，1个零速点。其中A为行星轮与齿圈的啮合点，B为行星轮中心，C为行星轮与太阳轮的啮合点;U为太阳轮的回转中心，同时也是齿圈和行星

3、架的回转中心。为便于分析，将这4点投影到所示直线上。A,B,C 3点的速度方向均垂直于直线OA，分别代表齿圈、行星架和太阳轮的转速。 2辛普森式行星齿轮变速器的结构特点及瞬心-速度矢量法的基本原理 辛普森式齿轮变速器的特点是:双排结构，前后两排均为单行星轮行星排;前排行星架与后排齿圈或前排齿圈与后排行星架连为一体，通常作为固定输出元件;前后两排共用太阳轮。 1)按一定比例画出行星排简图，先从有固定元件的行星排分析，以便确定行星轮的瞬心。其中，瞬心的位置一定位于OA线或其延长线上。 2)当输入元件与固定元件不在同一行星排时，采用逆向分析法，从输出构件出发，反求输入构件线速度。 3)连接U点及各线

4、速度矢量末端即得各元件转速线，各元件的角速度等于它们转速线与OA线夹角的正切值。 3结论 辛普森式自动变速器是常见的行星齿轮式自动变速器。通过对以上6种典型传动方案速度矢量图的绘制和传动比的计算可知，瞬心-速度矢量法与解析法计算出的传动比完全一致。说明运用瞬心-速度矢量法分析计算辛普森式行星齿轮自动变速器是完全正确的。相对于解析法，瞬心-速度矢量法不只局限于数学上的理解，其更为直观，各构件的转速一目了然。根据瞬心-速度矢量法绘制速度矢量图，可以直观、清楚的反映行星机构中每一个元件的传动情况。进一步的研究还可以发现瞬心-速度矢量法对于分析所有采用单行星轮行星排的行星齿轮式自动变速器动力传递过程均

5、适用。从而为今后分析或设计其它自动变速器提供了很好的启示。内容简介： 随着国家对创新实践人才培养的大力支持与推动，工程训练己被作为高等学校培养高端工程技术人才的重要实践教学环节，特别是在先进制造方面，着重培养学生面对屏幕掌控制造过程的能力.因此，在实践教学中非常重视FMS的应用，许多高校纷纷 论文格式论文范文毕业论文随着国家对创新实践人才培养的大力支持与推动，工程训练己被作为高等学校培养高端工程技术人才的重要实践教学环节，特别是在先进制造方面，着重培养学生面对屏幕掌控制造过程的能力.因此，在实践教学中非常重视FMS的应用，许多高校纷纷与相关企业一起来设计和研发适用于高校人才培养需求的FMS实践

6、教学系统，但具体功能设计、系统集成及设备配置方案大不相同. 基于巨林科教实业有限公司研究开发的ETMS130S项目，对高等学校工程训练中FMS系统的总体设计策略、设备集成方案等做了探索与研究，并提出了适用于普通高等工科院校现代制造训练部分人才综合能力培养的途径，旨在为推动FMS系统在高校卓越工程师培养中的进一步研究探索提供借鉴. 1. ETMS建构 1.1 ETMS构建ETMS集成原则 柔性制造系统是由数控加工设备、物料运输和计算机控制系统组成的自动化生产系统，己经成为现代制造工业发展的关键技术之一，并在国内外企业中被成功应用.改革开放以来，随着我国对先进制造技术的日益重视，以FMS为代表的先

7、进制造技术也有了较快的发展.目前我国投入调试和使用约15个左右FMS系统虽然国内一些企业己经实施了柔性生产策略，但其实际效果距人们的期望值相差甚远，还存在许多问题甚至误区，特别是将其作为领衔新技术研发和应用的高等院校，由于在FMS的开发应用方面起步较晚，故滞后于工业技术的发展.有研究者认为柔性制造系统是对工程师和计划人员的挑战.而适于工程训练的柔性制造系统逐渐受到研究者的关注. 适用于工程训练的柔性制造系统构建方案原则是依据当前主流成熟技术、主流成熟装备，并尽量结合高校现有资源进行技术和系统集成，在确保每个组成单元稳定可靠的基础上，考虑技术的先进性、可行性和工业化，有机的将各个单元组合成具有一

8、定创新性、先进性和实用性的数字化柔性加工制造实践教学系统. 1.2 ETMS集成策略 ETMS系统的建设目标区别于一般企业的建设目标，其要求结合高校的现代教学特性，能满足机械设计与制造、电气与控制、机电综合、计算机网络、机器人技术、物流相关技术等方面的综合能力训练要求，也满足大学生实践教学中现代综合能力训练培养的要求，因此系统总体构建方案须真实地体现并服务于实践教学.系统构建要集成当前工业设计、生产和控制的前沿技术，完全采用工业化的元器件，模拟工业化的现场环境，以让学生能全面认识工业生产现场设备的组织形式和生产方式. 基于此，ET-FSM总体集成方案按功能划分，包含数字设计分系统、加工制造分系

9、统、检测分系统、生产物流分系统和信息管理分系统5部分，它包含了原材料管理、数字化设计加工、柔性化装配、混合输送、集中存储等一系列自动化过程，能充分展现复合型生产中数字化管理生产的各个环节.ET-FSM数字化柔性制造系统总体集成方案结构. 1.3 ET-FSM特性ET-FSM系统具有一些相关特性以满足高校大学生工程训练的的要求.具体来说，ET-FSM具有以下特点: 1)集成性.该系统采用ProfiBusP工业现场总线技术，在工业工程、柔性制造、自动控制、物流工程、质量管理、生产管理以及先进制造等技术的基础上，将各个执行单元如物流系统、机器人、检测与装配、仓储系统和数字信息管理系统等进行有机集成，

10、以成为贴近工业生产流程的教学实训柔性制造系统. 2)开放性.该系统较容易和工业上其他工业装备进行技术集成，并可接受新的功能子模块及与同功能子模块进行置换.软件系统由于采用通用软件开发平台，故有利于教师和学生进行深层次的系统二次开发，为课题研究工作提供方便. 3)智能性.该系统能方便地调整工艺路线，重设加工流程，能满足小批量、多品种的柔性制造要求，体现了夹具及刀具等加工的柔性生产工艺路线.由于采用了网络通讯、RFID, ZigBee物联网数据传输等先进技术，系统在执行控制任务时，具有根据知识信息进行行为规划及学习的能力. 4)可靠性.该系统的建立依据现有成熟技术、成熟装备进行技术集成，并专门设计

11、了安全保护系统，确保每个组成单元在稳定可靠的基础上无控制错误. 5)适应性.该系统的单个加工执行单元如物流传输线、机器人、立体仓储、检测设备等具有联机单机两种操作模式，所有的单元设备均可进行单项教学和部分系统联机教学，并可实时得出关于生产方案、工艺路线、资源分配的变动策略，以满足教学训练和小批量科研加工要求. 6)工业化.该系统构建虽然以实践教学为目标，但其所有构成单元设备以及整个系统都选用了先进的工业级标准装备和技术，真实贴近工业化生产，使学生熟悉真实的工业环境. ET-FSM集成方案将各个单元组合成具有一定创新性、先进性的数字化柔性集成制造系统.系统在满足教学的基础上尽可能地贴近工业化，充

12、分考虑到学生的参与性，以做到教学与工业的无缝对接. 2 ETFMS控制集成方案 ET-FSM系统的设备集成布局方案，根据用户现有设备、现场实际使用环境以及功能要求而设计，系统包括:数控车削中心、四轴加工中心、高速雕铣机、机器人移动轨、倍速链传输线、自动装配站、自动检测单元及信息终端等.因此，ET-FSM集成控制结构方案为所有设备通过网络通信技术构建设计、制造、物流、仓储、信息管理之间控制信息相连接，组成全自动控制的柔性制造集成系统，实现整体系统的集成分层控制.ET-FSM系统架构层次. 1数字设计分系统方案数字设计分系统依据中国机械设计的国家标准和使用习惯，具备机械专业设计功能，且拥有标准、规

13、范的工艺模板、工艺资源知识等强大功能，可实现以下主要功能:工艺路线、工序管理、CAD文档管理、NC代码管理、机器人代码管理等工艺数据输入;物料清单维护、物料低阶码推算、无物料清单物料查询以及相关维护等工作. 3结束语 ET-FSM系统集成解决方案基本涵盖了在工业领域得到广泛应用的各种先进控制技术及工业前沿领域的特种加工技术，从高校工程训练实践教学角度出发，可使学生得到机械、电子、控制、网络通讯、系统集成以及信息技术等方面的综合锻炼与实践.通过模拟某单件产品的实际制造过程，实现了现代先进制造业中各项基本控制技术的应用训练，为学生提供可通过仿真和实物分别进行综合学习、科学研究和实践操作的途径，实际

14、应用后取得良好效果. 后续的研究将进一步针对不同高校的特点、人才培养模式及其设备配置情况，研究模块化、开放式、快速集成等策略的应用技术，并进一步完善该系统.内容简介： 随着科学技术的飞速发展,机电一体化技术已经成为当今工业科技的重要组成部分。机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术 论文格式论文范文毕业论文随着科学技术的飞速发展,机电一体化技术已经成为当今工业科技的重要组成部分。机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电

15、力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与面局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。 1 机电一体化概要 机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不但发展, 还将被赋予新的但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与布局各功能单元, 在多功能、高质

16、量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。 因此,机电一体化涵盖技术和产品两个方面。只是,机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械,其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后,其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外,还能赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节

17、与控制自动诊断与保护等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的眼神,具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。 2 机电一体化的发展现状 机电一体化的发展20世纪60年代以前为第一阶段, 这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用, 对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产

18、品也无法大量推广。20 世纪 70 至 80年代为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段。这一时期, 计算机技术、控制技术、通信技术的发展, 为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。 20 世纪 90 年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面, 光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法, 机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时, 由于人工

19、智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。 我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。经过十多年的发展取得了重大进展,但从总体上看,离国民经济对先进技术的要求还有相当距离。与发达的工业国家相比,主要存在以下几个问题:一是产品质量不稳定,产品水平低;二是科技基础薄弱,自主开发能力差,发展后劲不足,某些技术领域与国际差距有拉大的趋势;三是技术进步体现不够,高水平产品比重小,技术进步对经济增长的贡献较低。 3 机电一体化的应用 各类科技学科发展及相互渗透,促使了机电一体

20、化技术和产品在各行业、部门的飞速发展。在机械制造业中的数控机床、工业机器人的应用、轻纺工业、办公机械, 以及通信方面的一体化产品更是层出不穷。自动化主体仓库是机电一体化技术用于仓库管理的典型产品。在仪器仪表、医疗器械、工业流程管理与控制等方面机电一体化应用和发展都十分迅速。下面以 LiMnO2扣式电池生产线为例说明机电一体化在制造业方面的应用。LiMnO2扣式电池生产线根据工艺路线一般包含上负极片、加隔膜纸、注电解液、上正极片、渗透、上正极壳以及封口等几道工序。LiMnO2扣式电池自动组装生产线控制系统,在系统中采用 PLC 进行控制,触摸系统中使用了大量的传感器,用于检测生产线的工作状态,该

21、系统具有控制系统故障诊断、机械装置故障报警、气动故障自动监测、次品检测与自动剔除、冲床人身安全自动监测等功能。在 PLC 控制系统中,主要的检测元件有对射光电开关、漫反射光电开关、接近开关、磁性开关、压力传感器、行程开关等;执行部件主要有电机、气缸、振动料斗、海霸泵、冲床、声光报警器以及状态显示灯等。软件设计部分应用 OMRON 编程软件 CX-Programmer进行编程。并在此基础上研发了 LiMnO2扣式电池负极自动环圈机、负极自动焊网机等一系列产品,对促进 LiMnO2扣式电池生产线的发展做出了很大的贡献。 4 机电一体化的发展趋势 机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等

22、多学科的交叉综合, 它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。进入 21 世纪,在机电一体化技术的发展方向中,最主要的是:智能化、数字化、网络化、微型化、绿色化,下文对此略加探讨: 4.1 智能化 智能化是 21 世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的智能化是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。诚然,使机电一体化产品具有与

23、人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。 4.2 数字化 微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路. 如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 4.3 网络化 20 世纪 90 年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教机电一体化技术

24、的发展及应用梁俊彦 李玉翔 林树忠摘要: 机电一体化是现代科学技术发展的必然结果。简述了机电一体化技术的基本概要和发展背景,综述了国内外机电一体化技术的现状, 列举了机电一体化在 LiMnO2扣式电池自动生产线上的一些成功应用的例子,并指出其最新发展趋势。关键词:机电一体化;现状 LiMnO2扣式电池 发展趋势中图分类号:TH39 文献标识码: A 文章编号:1672-379109-0053-02育义举人么日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片, 企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及, 基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本