瞬态过程中采煤机机电传动系统动态特性分析 被引量：10

1

作者 易园园 秦大同 +1 位作者 刘长钊 贾涵杰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期142-149,共8页

为研究采煤机传动系统在复杂工况下的动态性能,采用MATLAB/Simulink搭建了采煤机截割-牵引耦合系统机电动力学模型,模型中考虑了驱动电机电磁特性、煤层截割阻抗变化、传动系统扭振、时变啮合刚度和齿侧间隙等因素。仿真并分析了系统在... 为研究采煤机传动系统在复杂工况下的动态性能,采用MATLAB/Simulink搭建了采煤机截割-牵引耦合系统机电动力学模型,模型中考虑了驱动电机电磁特性、煤层截割阻抗变化、传动系统扭振、时变啮合刚度和齿侧间隙等因素。仿真并分析了系统在启动、滚筒负载突变和截割电机堵转等瞬态过程中的机电动态响应特性,并进行了试验验证。结果表明:在截割电机启动和堵转过程中,电机和传动系统之间发生强烈的耦合作用,导致传动系统出现脱啮、反冲等非线性冲击现象,使系统振动加剧;在设计采煤机传动系统时,截割部应比牵引部取更大的使用系数,高速级应比低速级取更大的安全系数。 展开更多

关键词 采煤机 瞬态过程 机电传动系统 动态特性

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一类复杂机电传动系统的耦合建模方法 被引量：1

2

作者 贺建军 喻寿益 钟掘 《中南工业大学学报》 CSCD 北大核心 2002年第6期632-636,共5页

针对一类由多个机电传动子系统组成的复杂机电系统提出了一种耦合建模方法,其步骤为:建立各子系统的数学模型;通过传动对象之间的耦合参数和物理量将各个子系统耦合起来,建立整个机电传动系统的数学模型;根据时间尺度原则,在保留原来系... 针对一类由多个机电传动子系统组成的复杂机电系统提出了一种耦合建模方法,其步骤为:建立各子系统的数学模型;通过传动对象之间的耦合参数和物理量将各个子系统耦合起来,建立整个机电传动系统的数学模型;根据时间尺度原则,在保留原来系统模型的主导特征值和重要状态变量的前提下,对模型进行降阶处理,得到系统可实用的数学模型.此外,通过仿真实验,检验了所建模型的正确性和建模方法的可行性.实验结果表明:这种建模方法原理简单,易于实现,所建模型可用于系统特性分析、参数优化以及最优控制等. 展开更多

关键词 复杂机电传动系统 耦合建模 轧机 数学模型 参数优化 最优控制

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基于集中-分布参数模型的车辆机电传动系统动力学响应及影响规律 被引量：4

3

作者 王珍 项昌乐 +2 位作者 刘辉 张伟 解云坤 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期2145-2158,共14页

机电传动系统在新能源车辆、高速列车等领域广泛应用,随着系统向高速、重载和轻量化方向的发展,其动力学特性愈发复杂。基于集中-分布参数模型,分析渐开线直齿轮啮合激励和轴的振动激励共同作用情况下的动力学响应及影响规律。基于有限... 机电传动系统在新能源车辆、高速列车等领域广泛应用,随着系统向高速、重载和轻量化方向的发展,其动力学特性愈发复杂。基于集中-分布参数模型,分析渐开线直齿轮啮合激励和轴的振动激励共同作用情况下的动力学响应及影响规律。基于有限单元法和集中参数法,结合轴模型和齿轮啮合模型建立集中-分布参数动力学模型,采用广义-a数值方法进行求解,分析轴振动和齿轮偏心量对系统动力学响应的影响。研究发现:集中-分布参数模型能够预测出轴在齿轮安装位置和轴与轴承一侧连接位置两点处承受较大的von Mises交变应力;轴的变形可诱发系统产生由轴沿Y轴、Z轴方向的弯曲振动频率及其与啮频的组合频率等新频率;仿真得到轴沿Y轴和Z轴方向的弯曲振动频率分别为1125 Hz和874 Hz,两个频率的大小与幅值仅由轴的固有特性决定;随着齿轮偏心量增大,时变齿侧间隙、动态啮合力、轴上随时间周期性变化的von Mises交变应力和齿轮中心涡动轨迹均明显增大,且最大动态啮合力与齿轮偏心量呈线性递增关系,递增比率为1.77×10^(9).该研究成果可为提升机电传动系统的动力学性能提供重要的理论参考依据。 展开更多

关键词 车辆 机电传动系统 齿轮啮合 弯曲振动 集中-分布参数模型

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机电复合传动系统行星轮轴承疲劳寿命分析与预测

4

作者 盖江涛 李淑君 张强 《机械强度》 北大核心 2025年第9期122-129,共8页

针对高速履带车辆机电复合传动系统内部载荷演化规律不明、行星轮轴承疲劳寿命预测方法缺乏的问题,建立机电复合传动系统行星轮轴承动力学模型,获取行星轮轴承接触载荷分布规律,提出了基于行星轮轴承动载特性的疲劳寿命预测方法,为机电... 针对高速履带车辆机电复合传动系统内部载荷演化规律不明、行星轮轴承疲劳寿命预测方法缺乏的问题,建立机电复合传动系统行星轮轴承动力学模型,获取行星轮轴承接触载荷分布规律,提出了基于行星轮轴承动载特性的疲劳寿命预测方法,为机电复合传动系统行星机构的优化和设计提供一定的指导作用。考虑机电复合传动系统多排耦合效应、齿轮时变啮合刚度激励以及行星轮轴承非线性支撑刚度激励影响,采用Simpack软件建立了机电复合传动系统动力学模型,获得了行星轮轴承承载情况,进一步采用集中质量法建立行星轮轴承动力学模型,分析行星轮轴承接触载荷演化规律,进而采用Lundberg-Palmygren(L-P)公式建立了行星轮轴承疲劳寿命分析与预测模型,分析了不同工况下行星轮圆柱滚子轴承疲劳寿命变化规律。结果表明,在高转速时,行星轮轴承公转离心力对行星轮轴承接触载荷和疲劳寿命有显著影响;在转速较低时,减速排行星轮轴承寿命随着转速的增加而增大;在转速较高时,减速排行星轮轴承寿命随着转速的增加而减小;在高转速时,根据机电复合传动系统寿命要求,可采取行星轮轴承滚动体修形等措施延寿。 展开更多

关键词 机电复合传动系统 行星轮轴承 动力学建模 接触载荷 疲劳寿命

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车用高速机电复合传动系统固有振动特性及共振转速研究

5

作者 解云坤 刘辉 +3 位作者 高普 吴云豪 李新毅 周如意 《兵工学报》 北大核心 2025年第1期256-269,共14页

车用高速机电复合传动系统(Electro-Mechanical Transmission,EMT)结构高紧凑、零部件高转速,导致系统机电耦合效应显著,易产生共振。针对串联式EMT系统进行机电耦合固有振动特性分析,推导系统的机电耦合固有振动模型,研究其固有频率及... 车用高速机电复合传动系统(Electro-Mechanical Transmission,EMT)结构高紧凑、零部件高转速,导致系统机电耦合效应显著,易产生共振。针对串联式EMT系统进行机电耦合固有振动特性分析,推导系统的机电耦合固有振动模型,研究其固有频率及模态振型,基于各阶模态的振型特点,总结系统的6种典型振动模式。研究高速运行工况和机电磁耦合效应对系统固有频率和模态振型的影响,并基于坎贝尔图和模态能量法研究宽速域运行范围内系统的共振转速。研究结果表明,机电磁耦合效应改变了系统的低频振动特性,高速运行工况可显著改变系统的某些固有频率,在动力学建模中应对二者进行充分考虑,共振转速研究为系统动力学调控和优化提供了参考。 展开更多

关键词 高速机电复合传动系统 机电耦合效应 固有振动特性 高速运行工况 共振转速

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考虑不对称负载的传动系统扭振特性及抑制方法

6

作者 杨殿钊 刘辉 +1 位作者 高普 项昌乐 《汽车工程》 北大核心 2025年第5期897-909,共13页

双电机耦合驱动是履带车辆机电复合传动系统(electro-mechanical transmission,EMT)的常见构型,其具备输入输出耦合、传递功率高以及负载多变等特点。目前,大多数EMT扭转振动控制策略主要针对双侧激励对称工况进行设计,但该工况与实际... 双电机耦合驱动是履带车辆机电复合传动系统(electro-mechanical transmission,EMT)的常见构型,其具备输入输出耦合、传递功率高以及负载多变等特点。目前,大多数EMT扭转振动控制策略主要针对双侧激励对称工况进行设计,但该工况与实际存在较大偏差。为改善其在非对称激励下的扭转振动,首先建立该系统扭转振动模型,探究了在非对称激励下EMT双侧的振动能量耦合效应及其对系统动态行为的影响机制,并提出一种基于双回路反馈的干扰补偿方法,建立了面向非对称激励的EMT扭振抑制策略。经验证,该策略可较好抑制在该激励下的EMT扭振。 展开更多

关键词 履带车辆 机电复合传动系统 非对称激励 扭转振动 解耦

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空间机械臂关节双电机-行星齿轮传动系统的多目标优化 被引量：2

7

作者 胡明珠 刘怀举 +1 位作者 张秀华 朱才朝 《宇航学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期2009-2023,共15页

关节机电传动系统作为空间机械臂的核心装置,其小体积、大传动比与高可靠设计是世界航天领域的重要难题。然而多动力源、多级传动、多点啮合、机电耦合等特征下,系统的传动效率、安全性与轻量化通常难以兼顾,无法满足新一代空间机构重... 关节机电传动系统作为空间机械臂的核心装置,其小体积、大传动比与高可靠设计是世界航天领域的重要难题。然而多动力源、多级传动、多点啮合、机电耦合等特征下,系统的传动效率、安全性与轻量化通常难以兼顾,无法满足新一代空间机构重载、高精和低能耗的关键需求。针对某空间机械臂关节机电传动系统,提出了一种双电机驱动与“两级内啮合+准行星+3K-Ⅲ行星齿轮”的机电传动系统设计方案,开发了基于optiSLang与NSGA-Ⅲ算法的机电传动系统设计方法。该方案实现了永磁体长度、转子槽外径、齿轮模数、齿数、变位系数等66个机电参数的协同设计和优化,揭示了结构参数对于系统效率、质量、安全性的影响次序,实现机电传动系统传动效率、安全性与输出扭矩分别提升了5.63%~9.26%、19.35%~24.78%、9.79%~11.39%,同时减重6.23%,为新一代航天装备研发提供了支撑。 展开更多

关键词 空间机械臂 机电传动系统 双电机驱动 行星齿轮传动 多目标优化

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基于模糊综合评价的矿用提升机电气传动系统状态评估 被引量：14

8

作者 王福忠 李媛媛 +1 位作者 韩素敏 史鹏飞 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2019年第9期166-172,共7页

为了准确评估矿用提升机电气传动系统的健康状态,及时实施状态维修,保障提升机系统能够安全可靠运行,提出了基于模糊综合评价的矿用提升机电气传动系统状态评估方法。在对该传动系统各组成部分故障分析的基础上,构建了状态评估的指标体... 为了准确评估矿用提升机电气传动系统的健康状态,及时实施状态维修,保障提升机系统能够安全可靠运行,提出了基于模糊综合评价的矿用提升机电气传动系统状态评估方法。在对该传动系统各组成部分故障分析的基础上,构建了状态评估的指标体系,采用层次分析法计算指标的权重,并引入劣化度分析对指标标准化处理。最后对河南某矿型号为JKMD-4?4(Z)的提升机电气传动系统进行多层次模糊综合评价。结果表明:通过仿真分析验证,所建立的状态评估模型能准确地判断矿用提升机电气传动系统的运行状态。 展开更多

关键词 状态评估 模糊综合评价 劣化度分析 层次分析法 矿用提升机电气传动系统

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机电复合传动系统扭转振动主从控制方法 被引量：8

9

作者 张伟 刘辉 +3 位作者 张勋 张万年 王珍 严鹏飞 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第9期1402-1410,1417,共10页

针对车用大功率机电复合传动系统(EMT)在负载波动和发动机力矩脉动等复杂激励作用下易产生冲击振动等问题,提出了机电复合传动系统扭振主从控制方法。该方法利用主从控制策略使两台驱动电机之间建立起耦合约束,通过优化虚拟杠杆系数改善... 针对车用大功率机电复合传动系统(EMT)在负载波动和发动机力矩脉动等复杂激励作用下易产生冲击振动等问题,提出了机电复合传动系统扭振主从控制方法。该方法利用主从控制策略使两台驱动电机之间建立起耦合约束,通过优化虚拟杠杆系数改善EMT系统特性,实现低频扭振“削峰”。首先建立了混联式机电复合传动系统多自由度集中参数动力学模型,分析了系统固有振动特性。然后设计了HEV驱动控制和扭振主动抑制的串级控制架构。其次基于主从控制算法设计了EMT扭振主动控制算法(M-SAC),分析了杠杆系数对系统振动特性的影响,在MATLAB中进行仿真并与最优模态控制算法(IMSOC)进行了对比。结果表明,主从控制器参数与系统力学参数具有耦合关系,主从控制参数会改变系统共振频率点的位置,进而显著改变系统振动响应幅值。选择合适的控制参数可以实现EMT扭转共振幅值削峰,对提升系统的NVH性能具有重要意义。 展开更多

关键词 机电复合传动系统 动力学分析 扭振特性 振动主动控制 主从控制

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机电复合传动系统扭转振动主从控制策略

10

作者 陈兴云 《数字农业与智能农机》 2022年第21期126-128,共3页

选取车用大功率机电复合传动系统(EMT)为研究对象,分析EMT系统扭转振动主从控制策略。研究结合EMT系统于负载波动与发动机力矩脉动相关激励作用下所形成的冲击振动问题来提出主从控制的策略,依据简要概述该系统扭转振动在主从控制方面... 选取车用大功率机电复合传动系统(EMT)为研究对象,分析EMT系统扭转振动主从控制策略。研究结合EMT系统于负载波动与发动机力矩脉动相关激励作用下所形成的冲击振动问题来提出主从控制的策略,依据简要概述该系统扭转振动在主从控制方面的相关事项,结合混联式机电复合传动系统的多自由度参数动力学模型构建方式来探究EMT系统振动特性,从而依据特性分析的方式对主从控制的效能及作用进行验证;并联合HEV驱动控制和扭振主动抑制的串级控制架构设计主从控制算法中EMT扭振主动控制算法设计来分析杠杆系数在EMT振动特性中的影响,运用MATLAB软件进行仿真分析,以求为机电复合传动系统主从控制提出合理、完善的控制策略,以此来丰富相关研究理论。 展开更多

关键词 机电复合传动系统 扭转振动 主从控制 策略

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基于对转双转子电机的混合动力车用机电复合传动系统研究 被引量：1

11

作者 王敷玟 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第33期9848-9854,共7页

为充分发挥混合动力汽车节省燃油降低排放的优势,提出了一种主要由双转子电机和行星齿轮机构组成的混合动力车用机电复合传动系统。分析了该系统的工作机理并基于快速模拟杠杠法建立系统的传动特性。在MATLAB/Simulink/Stateflow环境下... 为充分发挥混合动力汽车节省燃油降低排放的优势,提出了一种主要由双转子电机和行星齿轮机构组成的混合动力车用机电复合传动系统。分析了该系统的工作机理并基于快速模拟杠杠法建立系统的传动特性。在MATLAB/Simulink/Stateflow环境下建立了系统的整车仿真模型及转矩控制策略。仿真结果表明所提出的新型机电复合传输系统在UDDS循环工况下的百公里油耗为6.227 L,具有较好的燃油经济性。 展开更多

关键词 机电复合传动系统 模拟杠杠法 工作机理 转矩控制

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机电复合传动系统实时功率分配优化控制的研究

12

作者 闫瑞起 《湖北农机化》 2018年第10期51-51,共1页

本文分析机电复合传动系统传动能量的算法,并研究机电复合传动系统实施功率分配优化控制的策略,主要包括机电复合传动系统效率的优化控制、机电复合传动系统实时功率分配的综合优化控制以及机电复合传动系统实时功率分配优化控制的仿真... 本文分析机电复合传动系统传动能量的算法,并研究机电复合传动系统实施功率分配优化控制的策略,主要包括机电复合传动系统效率的优化控制、机电复合传动系统实时功率分配的综合优化控制以及机电复合传动系统实时功率分配优化控制的仿真结果分析3方面内容,以期为其研究发展和推广应用提供一定的经验借鉴。 展开更多

关键词 机电复合传动系统 实时功率分配 优化控制

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机电复合传动高线速转子-行星齿轮系统耦合振动特性 被引量：5

13

作者 曾根 马长军 +2 位作者 庞大千 李同辉 张楠 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期156-164,共9页

机电复合传动系统作为未来传动形式的主要发展方向,有着传递功率大,运转速度高等特点。在运行过程中转子自身由于高转速所带来的振动会与行星齿轮啮合时产生的振动相互影响,从而形成转子-行星齿轮系统耦合振动过程。建立了机电复合传动... 机电复合传动系统作为未来传动形式的主要发展方向,有着传递功率大,运转速度高等特点。在运行过程中转子自身由于高转速所带来的振动会与行星齿轮啮合时产生的振动相互影响,从而形成转子-行星齿轮系统耦合振动过程。建立了机电复合传动转子-行星齿轮系统耦合振动动力学模型,分析了不同转速下转子-行星齿轮系统振动特性,开展了转子-行星齿轮系统模态分析并将模态分析结果与振动特性进行了对比,通过研究转子-行星齿轮系统的振动特性,揭示了系统振动随转速升高而增大,在经过一定转速区间时振动会维持在一定水平内,随着转速继续升高,系统振动又将逐渐增大。通过研究得到了齿轮系统与驱动电机转子耦合作用下的振动特性,为机电复合传动系统高速化设计提供了理论依据。 展开更多

关键词 机电复合传动系统 转子-行星齿轮系统 耦合振动特性 模型分析

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输入转速不一致对机电短程截割传动耦合轮系动态特性的影响 被引量：3

14

作者 杨阳 李明 +2 位作者 秦大同 胡明辉 米玉泉 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期628-638,共11页

为解决采煤机截割部摇臂箱体变形导致传动系统失效的问题,提出了由多台电动机、耦合轮系和行星轮系构成的机电短程截割传动系统。耦合轮系汇集多台电机的动力,其动态性能影响系统的承载能力和使用寿命。分析了引起耦合轮系输入转速波动... 为解决采煤机截割部摇臂箱体变形导致传动系统失效的问题,提出了由多台电动机、耦合轮系和行星轮系构成的机电短程截割传动系统。耦合轮系汇集多台电机的动力,其动态性能影响系统的承载能力和使用寿命。分析了引起耦合轮系输入转速波动且不一致的原因,在输入转速波动且相位差恒定的情况下,通过仿真研究了输入转速不一致对耦合轮系动态特性的影响规律。机电短程传动系统中的制造装配误差、多台电机转速响应的差异等因素可使耦合轮系输入转速波动且不一致。输入转速波动且不一致使耦合轮系的动态啮合力出现低频波动,且各个传动路线中的动态啮合力的相位不同;随输入转速不一致程度的增加,动态啮合力波动幅度增加。动态啮合力的低频波动使得作用在主动齿轮上的载荷出现低频波动,影响主动齿轮的切向和径向振动加速度;输入转速不一致程度由0增加至0. 005时,切向振动加速度增大11. 89 m/s^2,径向振动加速度增大7. 07 m/s^2,输入转速不一致对切向振动加速度的影响更大。进行了机电短程传动系统的动态特性实验,耦合轮系存在输入转速波动且不一致的现象,测得的耦合轮系输入轴振动加速度的时域特征与仿真结果的相近,振动加速度幅值谱的主要频率成分与仿真结果的相似,验证了仿真结果的合理性。 展开更多

关键词 采煤机 机电短程截割传动系统 输入转速不一致 输入转速波动 动态特性

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