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专利号: 2021104789100
申请人: 江苏师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种可变刚度磨削永磁电主轴,包括磨削永磁电主轴驱动源(4)、磨削永磁电主轴减振关节和上位机(5),其特征在于:所述的磨削永磁电主轴驱动源(4)输出中心轴上依次连有磨削永磁电主轴减振关节、扭矩传感器(2)和磨削砂轮(1);所述的磨削永磁电主轴减振关节包括上端盖(3‑1)、端盖固定杆(3‑2)、上连接杆(3‑3)、转动连接块(3‑4)、下连接杆(3‑

5)、齿轮固定杆(3‑6)、下端盖(3‑7)、轴承(3‑8)、输出轴(3‑9)、弹簧片(3‑10)、中间连接部(3‑11)、驱动齿轮(3‑12)、内齿轮(3‑13)和伺服驱动电机(3‑14);所述的伺服驱动电机(3‑

14)位于磨削永磁电主轴驱动源(4)端面之上并固定在下端盖(3‑7)上,伺服驱动电机(3‑

14)的传动轴与驱动齿轮(3‑12)相连;所述驱动齿轮(3‑12)与内齿轮(3‑13)相啮合发生相对转动;所述端盖固定杆(3‑2)固定在上端盖(3‑1)上;所述齿轮固定杆(3‑6)固定在内齿轮(3‑13)边缘上;所述上连接杆(3‑3)一端与端盖固定杆(3‑2)连接,另一端与转动连接块(3‑

4)连接,可发生相对转动;所述下连接杆(3‑5)一端与齿轮固定杆(3‑6)连接,另一端与转动连接块(3‑4)连接,可发生相对转动;所述弹簧片(3‑10)一端与转动连接块(3‑10)连接,能发生平移运动,另一端与中间连接部(3‑11)固定连接;所述输出轴(3‑9)与上端盖(3‑1)通过轴承(3‑8)形式连接,所述扭矩传感器(2)和伺服驱动电机(3‑14)分别经传输线与上位机相连。

2.根据权利要求1所述的一种可变刚度磨削永磁电主轴,其特征在于;所述的弹簧片(3‑10)为4条,对称布置在中间连接部(3‑11)上,均采用弹簧钢制成,切截面形状为长方形。

3.根据权利要求1所述的一种可变刚度磨削永磁电主轴,其特征在于:所述固定在内齿轮(3‑13)边缘上的齿轮固定杆(3‑6)对称布置,与弹簧片(3‑10)的条数相对应。

4.根据权利要求1所述的一种可变刚度磨削永磁电主轴,其特征在于:所述固定在上端盖(3‑1)上的端盖固定杆(3‑2)对称布置,与齿轮固定杆(3‑6)上下对应。

5.根据权利要求1所述的一种可变刚度磨削永磁电主轴,其特征在于:所述的伺服驱动电机(3‑14)的传动轴与驱动齿轮(3‑12)相连以键连接形式固定。

6.根据权利要求1所述的一种可变刚度磨削永磁电主轴,其特征在于:所述齿轮固定杆(3‑6)与下连杆(3‑5)的位置相对,下连杆(3‑5)能够绕齿轮固定杆(3‑6)转动。

7.根据权利要求1所述的一种可变刚度磨削永磁电主轴,其特征在于:所述端盖固定杆(3‑2)与上连杆(3‑3)的位置相对,上连杆(3‑3)能够绕端盖固定杆(3‑2)转动。

8.一种使用权利要求1所述的可变刚度磨削永磁电主轴的减振控制方法,其特征在于包括以下步骤:

1)磨削永磁电主轴驱动源(4)工作时,通过扭矩传感器(2)检测磨削砂轮(1)产生的力矩信号,反馈到上位机(5)上;

2)上位机(5)接收到反馈信号后,进行控制指令释放,控制伺服驱动电机(3‑14)工作,伺服驱动电机(3‑14)使驱动齿轮(3‑12)转动,驱动齿轮(3‑12)带动内齿轮(3‑13)发生转动,位于内齿轮(3‑13)边缘上的齿轮固定杆(3‑6)随之转动,带动下连杆(3‑5)转动,进而使弹簧片(3‑10)与转动连接块(3‑4)发生相对移动;

3)通过控制伺服驱动电机(3‑14)调节驱动齿轮(3‑12)的转动角度来调整弹簧片(3‑

10)的变形量大小,改变弹簧片(3‑10)的能量存储能力,达到精确控制磨削永磁电主轴减振关节刚度的作用;当磨削砂轮(1)与外界负载接触时,输出轴(3‑9)在外力矩的作用下绕中心轴转动,弹簧片(3‑10)产生弹性形变,将外力冲击做功转换成弹簧片(3‑10)的弹性势能储存起来,进而减小了外界负载冲击,避免了永磁电主轴弹性振动产生,从而实现磨削永磁电主轴减振关节的减振能力,实现磨削过程中振动吸收。