高速精密氣浮平臺及其直線電機(jī)驅(qū)動特性研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、由于氣浮導(dǎo)軌具有高精度、低阻尼、低摩擦、無污染等優(yōu)點(diǎn);同時,直線電機(jī)具有無接觸、速度快、精度高、噪聲低等特點(diǎn),在運(yùn)動系統(tǒng)中能夠直接產(chǎn)生直線運(yùn)動,避免了滾珠絲杠、螺母等中間傳動機(jī)構(gòu),實現(xiàn)了直接驅(qū)動。因此,直線電機(jī)和氣浮導(dǎo)軌的結(jié)合,能夠充分發(fā)揮各自的特點(diǎn),適合應(yīng)用于精密運(yùn)動平臺的設(shè)計之中。但由于直線電機(jī)驅(qū)動的高速精密氣浮平臺加速度變化的不連續(xù)性以及缺少中間彈性阻尼環(huán)節(jié),抗干擾能力較差,易產(chǎn)生超調(diào)和振蕩,限制了直線進(jìn)給精度,難以滿足超精密加工

2、的要求。因此,為解決直線電機(jī)及直線氣浮運(yùn)動平臺系統(tǒng)存在的問題,本文研究了磁流變阻尼直線電機(jī)驅(qū)動的高速精密氣浮平臺技術(shù)。研究對象主要由氣浮導(dǎo)軌模塊、直線電機(jī)驅(qū)動模塊和磁流變阻尼器模塊三大部分組成。具體研究內(nèi)容主要包括: 1、基于Ansys有限元分析軟件平臺,采用有限元方法對氣浮導(dǎo)軌的特性進(jìn)行分析,研究氣浮導(dǎo)軌在不同承載工況下空氣靜壓軸承的動反力及氣膜靜剛度的非線性變化,并建立流固耦合模態(tài)有限元分析方法對氣浮平臺的固有振動特性進(jìn)行研

3、究。 2、運(yùn)用有限元分析方法對自主開發(fā)的雙邊永磁直流直線電機(jī)的磁場分布與力學(xué)特性進(jìn)行分析。以此為基礎(chǔ),分別采用matlab和matlab-Adams機(jī)電聯(lián)合分析方法研究這種直線電機(jī)的運(yùn)動特性。 3、為了研究適用于直線電機(jī)驅(qū)動的氣浮平臺的阻尼器,本文對比分析了閉式磁流變阻尼器與開式電流變阻尼器的特點(diǎn),設(shè)計出一種新型結(jié)構(gòu)的開式磁流變阻尼器,運(yùn)用有限元方法分析其磁場分布,并對其關(guān)鍵尺寸進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計;最后,對其阻尼特性與響應(yīng)特性

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