伺服机械传动链刚度分析

摘要 ：在伺服系统中，传动链刚度是影响伺服性能的关键因素。本文主要对伺服机械的传动链刚度进行了特性分析及影响因素分析，在此基础上结合工程实际给出了传动链刚度的一些验证估算算法。

关键词 ：伺服机械 传动链 刚度

引言

在伺服系统中，机械结构占有比重很大，优良的机械结构是伺服系统的基础，没有该基础，即使有再好的伺服技术也发挥不了作用。因此如何提高动态性能成为机械结构设计的难点。一般常用机械谐振频率的高低来衡量系统的动态性能[1]，式中，K为传动链等效刚度，JA为负载转动惯量。目前，有两个可使谐振频率提高的方法，一是减小转动惯量。一般结构设计的目的就是减小转动惯量，但由于限制因素比较多，如果要达到一定的精度和承载能力，那么结构件就不可太单薄，这样会使重量和惯量都有所增加；二是提高（传动链）刚度，提高传动链刚度并不会明显增加转动惯量。

1、传动链刚度特性

传动链刚度是指传动链承受载荷时发生弹性变形的程度。当电机驱动负载运动时，因为受力不同，会令伺服机械系统的所有零部件都产生不同程度的弹性变形，这会降低整个系统的结构谐振频率，同时限制伺服带宽，从而影响伺服系统的稳定性、动态响应和伺服精度。因此，提高传动链刚度可提高整个系统的谐振频率，保证传动精度。

对于传动链来说，每根轴的扭转刚度折算到电机轴上，各轴刚度需除以减速比的平方。……