河南科技大学机电工程学院
无碳小车的设计与制作
无碳小车的设计与制作
朱志康 王慧攀 黄振振 孙 超 李伟东 渊 河南科技大学 机电工程学院袁河南 洛阳 471003冤
摘 要院无碳小车是一种将给定物块的重力势能转换成小车自身的动能的机械装置遥 其原理是将先将给定物块的重力势能袁
通过小物块的下降转化为小车机械系统内的机械能袁再通过系统把机械能转化为小车的动能袁期间需要保证小车能够按照规律
具体传动机构需要更细致的分析袁 但优先考虑方案 渊 1冤 或 渊 3冤 遥
4 转向机构部分的设计
以设计出较好的机构遥 5 行走机构部分的设计 小车的行走机构即小车的三个支撑轮袁需综合考虑轮子的
大小尧厚度尧强度尧摩擦系数等因素进行设计院由摩擦理论得摩擦 力矩与正压力的关系为院
M ＝N窑б 其中 M 为摩擦力矩袁N 为正压力袁б 为一个与材料摩擦系 数等因素有关的数袁材料相同时 δ 为定值袁同时根据院 f＝M /R ＝N窑б/R 其中 f为摩擦力袁R 为摩擦力臂遥 综合以上公式得院行走轮 的大小渊 直径冤 和小车受到的阻力成反比袁因此轮子越大袁小车能 行驶的距离越远遥 6 设计总结 本文按照无碳小车的两大设计准则院传动效率以及转动准 确袁 从五个方面分别对小车系统进行了综合设计遥 保证传动效 率限制了系统各部分的自重不能过大以及结构不能过于复杂袁 这符合无碳环保的核心思想曰保证传动的准确则要求了转向机 构的设计精准袁以及小车零部件的精度高遥 小车设计的核心在 于寻找到效率和精准度的最优点和平衡点袁完美的设计离不开 大量实际数据遥
图 4 原动机构部分的设计思想 原动机构的作用是将给定物块的重力势能转化为小车机 械系统的机械能遥 不难考虑到原动机构越简单袁其能量转换效 率越高遥 显然袁结构简单尧转化效率较高的绳轮结构是首选遥 而 在具体设计过程中袁原动机构除了要能将重力势能转化为机械 能之外袁还应具有以下具体要求院渊 1冤 机构总体应简单院保证能 量转换效率的不过度增加小车自重曰渊 2冤 能保证物块下降的速 度稳定尧提供的驱动力稳定院避免小车拐弯时速度过快车体倾 翻或物块剧烈晃动提高能耗袁从而降低了小车总体的能量转换 率曰渊 3冤 物块在竖直方向的下落速度要尽可能保持在一定范围 内院这样能够在减少物块对车架冲击的同时袁使重块的重力势 能尽量多地转化为小车内部的机械能遥 3 传动机构部分的设计 传动机构的作用是把重力势能转化的机械能传递到驱动 轮和转向机构上遥 为了使小车行驶距离更远袁同时保证小车能 够按照预定的轨道精确行驶袁 传动机构必须具备结构简单尧质 量轻尧传动平稳尧传动效率高等优点遥 满足以上要求的三种传动
一种精确测量螺旋桨重点位置的方法
一种精确测量螺旋桨重点位置的方法孟现召;仲志丹【摘要】螺旋桨作为一高速旋转部件,由于制造和装配误差,造成螺旋桨在装机后重心和旋转中心不重合,以及各桨叶上气动力不完全一致,从而使螺旋桨在高速旋转过程中产生振动.文中讨论种精确测量螺旋桨重点位置的方法,可为正确进行螺旋桨动平衡提供参考.【期刊名称】《机械工程师》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】3页(P23-25)【关键词】螺旋桨振动;测量;重点;方法【作者】孟现召;仲志丹【作者单位】中国民航飞行学院洛阳分院机务工程部,河南洛阳471001;河南科技大学机电工程学院,河南洛阳471023【正文语种】中文【中图分类】V211.44在航空螺旋桨式动力装置上，由于螺旋桨横向尺寸大、叶片数目少，故单叶叶片的质量和承载相对较大。
在实际制造和装配过程中，各桨叶的外形和质量分布不可能做到绝对一致，使得桨叶装配在桨毂上成为一件完整的螺旋桨以后，制造和装配误差会造成螺旋桨在装机后重心和旋转中心不重合，产生静不平衡；相对于静不平衡，在螺旋桨高速旋转过程中由于各桨叶的重心不在同一旋转平面上，以及各桨叶上气动力不完全一致引起各桨叶气动力的合力作用点偏离旋转中心，则产生动不平衡。
所以在螺旋桨装机后的实际工作过程中产生的振动是动、静不平衡力的复合［1］。
这种振动除了使航空器上乘员感到不适外，还使航空器相关部件承受很大的交变载荷，造成结构疲劳破坏，所以必须对螺旋桨进行动平衡配平，以降低其振动值水平。
以螺旋桨的旋转中心为中心、以螺旋桨桨毂周缘为圆周的圆平面上，螺旋桨重心所在半径就是螺旋桨的重点位置，与重点呈180°对称的半径就是轻点位置。
在实际的工程实践中，对装机后的螺旋桨进行动平衡配平实际上就是先找到重点位置，再找到轻点位置，然后在轻点位置上安装合适重量的配重［2］。
这就提出了两个方面的问题，即振动值的大小和重点的位置，其中振动值的大小可以直接由振动值传感器进行探测，故本文主要讨论如何对螺旋桨的重点位置进行精确测定。
基于CATIA运动仿真的气弹簧安装位置设计_段明德
段明德1 , 刘 鑫1 , 贾晓燕1 , 郭思思2 , 李 杰2 ( 1. 河南科技大学机电工程学院, 河南 洛阳 471003; 2. 新乡市中科科技有限公司, 河南 新乡 453002)
Design of the Gas Spring Installation Site Based on the M otion Sim ulation of CA T IA
关键词: 气弹簧; 安装位置; 运动仿真 中图分类号: T P391. 72 文献标识码: B 文章编号: 1001- 2257( 2008) 07- 0078- 03 Abstract: Aimed at t his pro blem, a desig n method of t he g as spring inst allat io n sit e based o n the mo tion sim ulat ion is present ed. In t his met ho d, the g as spring is selected first and t he opt imum theoret ical po sit io n of t he inst al lat ion point is w orked o ut by use of t w o point m et hod. T he interf erence analysis and t he mo tion sim ulat ion o f t he gas spring are carried out in t he dig ital m odel machine, w hich m akes t he select io n o f t he g as spring mounting sit e successful at f ir st t ime. T aking t he gas spring installat ion of a high- pow er tr act or fr ont cov er as an ex ample, it is v erif ied that t his design is a feasible and pract ical method. It provides a reference f or o ther designs o f the g as spring inst allat io n posit io n. Key words: gas spring; inst allat ion sit e; m ot io n simulat io n
双通道固相颗粒直线振动筛筛体动态特性分析
Ｖ０ ． ８ Ｎｏ ３ １３ ．
河 南 科 技 学 院 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｎ ｎ Ｉ ｓｉ ｔ ｆＳ ｉｎ ｅ ａ ｄ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ ｒ ａ ｆＨｅ ａ ｎ ｔｔ ｅ ｏ ｃｅ ｃ ｎ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｕ
２１ ０ ０年 ９ 月
Ｄｙ ｍ ｉ ｈａ ａ ｔｒ ｓｉ ｎ ｌｓｓｏ ａ ｅ ｒ ｆｄ ｕｂ ｅ ａ ｓｓ ｌｄ ｎａ ｃｃ ｒ ｃｅ ｉｔｃ ａ ａ ｙ ｉ ｆｆ ｍ ｗｏ ｋ ｏ ｏ ｌ－ｐ ｓ ｏｉ ｒ
ｐ ｒ ｉ ｌ ｓ ｌ ｉ ｒ ｔｎ ｃ ｅ ｎ ａ ｔｃｅ ｉ ｖ ｂ ａ ｉ ｇ ｓ ｒ ｅ ｎｅ
ｓ ｒ ｅ ｙｆ ｉ ｌ ｍｅ ｔ ｔ ｏ ． ｓ ｓ ｌ ｄ ｌ ｈ ｖ ｅ ｎ ｂ ｉ ｎ ｅ ｎ ｔ ｒ ｌ ｅ ｕ ｎ ｙ ａ ｄ ｔ ｅ ｎ ｔ ｒ ｌ ｄ ｎ ｃ ｅ ｎ ｂ ｎ ｔ ｅｅ ｎ ｈ ｄ Ｉ ｏｉ ｍｏ ｅｓ ａ ｅ ｂ ｅ ｕ ｌ ａ ｄ ｔ ａｕ ａ ｑ ｅ ｃ ｎ ａｕ ａ ｉ ｅ ｍｅ ｔ ｄ ｔ ｈ ｒ ｆ ｈ ｍｏ ｅ ａ ｄ ｔ ｅ ｄ ｎ ｍｉ ｅ ｐ ｎ ｅ ｏ ｉ ｒｔ ｇ ｓ ｒ ｅ ａ ｅ ｅ ｎ ｃ ｌｕ ａｅ ． ｅ ｅ ｕ ｔ ｓ ｏ ｈ ｔ Ｓｅ ｅ ｂ ｘ ａ ａ ｒ ｍ ｈ ｈ ｙ ａ ｃ ｒ ｓ ｏ ｓ ｆ ｖｂ ａｉ ｃ ｅ ｎ ｈ ｖ ｂ ｅ ａｃ ｌｔｄＴｈ ｒｓ ｌ ｈ ｗ ｔ ａ ｉｖ ｏ ｗ ｙ ｆ ｎ ｓ ｏ ｔｅ
Ｋｅ ｒ Ｓ ｖｂａｉｇｓ ｒｅ ，ｎｔ ｌｍｅ ｔ ｔｏ ，ｙ ａ ｃｃ ａａ ｔｒ ｔ ，ｏ ｂｅ ｃ ａ ｎ ｌ ｙ ｗｏ ｄ ：ｉｒｔ ｃｅ ｎｆ ｉ ｅｅ ｎ， ｈ ｄｄ ｎ ｍｉ ｈ ｒｃｅ ｓｉ ｄ ｕ ｌ— ｈ ｎ ｅ ｎ ｉ ｅ ｍｅ ｉ ｃ
河南科技大学优秀本科毕业设计(论文)获奖名单
首次 复制 获奖等级 比 社会 7.70% 优秀奖
社会 9.80%
优秀奖 优秀奖 优秀奖 优秀奖 优秀奖 优秀奖 优秀奖 优秀奖 优秀奖 优秀奖 优秀奖 优秀奖 优秀奖 优秀奖 优秀奖
卓越（法实）131
0%
豫西黑猪保种群种质部分特征分析与比较 供应链管理的绿色度评价研究 办公用品创意设计 壁虎粗多肽诱导食管癌KYSE450细胞凋亡机制研究
秸秆助腐物料添加量对土壤速效养分空间分布动态的影响
科研 2.30% 社会 ##### 生产
23 艺术与设计学院 24 25 26 27 28 29 30
生产 0.20% 生产
8.10%
材料科学与工程学院 金材卓越131
建筑学院
建筑122 农电132 环境131 医图131 工程力学131 园艺134 物联网131 统计131
白朝勤 马淏 魏学锋 杜喆 虞跨海 陈双臣 刘刚 武新乾
生产 5.30% 生产 5.40% 科研 ##### 科研 8.20% 科研
医学院 农学院 外国语学院 体育学院 国际教育学院 法学院 信息工程学院
0%
科研 8.60% 科研 0.20% 自拟 0.50% 科研 4.70% 社会 ##### 自拟
日本化妆品广告词的修辞表现及其特点 我国体育赛事IP现状、问题与发展策略 A公司人才招聘现状问题及对策研究 论我国刑事庭前会议的程序分流功能 多功能智能安全帽的设计与开发
专业班级
电信132 自动化133 自动化131 生技132 资环131 农学133 历史131 社工132 应物131 植保133 园林132 林学131 热发133 交通132 制冷132
双列圆锥滚子轴承的轴向游隙测试试验
ＤＯＩ：１０．１９５３３／ｊ．ｉｓｓｎ１０００－３７６２．２０２０．１０．０１２双列圆锥滚子轴承的轴向游隙测试试验陈龙１，吴婉玉２，孟相旭３，刘红彬１（１．河南科技大学 机电工程学院，河南 洛阳 ４７１００３；２．西安交通大学 机械工程学院，西安 ７１００４９；３．山东永翔特种轴承有限公司，山东 聊城 ２５２０００）摘要：采用标准规定的“分体法”，用户经常使用的“整体法”以及一些国外公司采用的“凸出量法”测量并计算双列圆锥滚子轴承的轴向游隙，以比较不同测量方法的数据差异，结果表明“凸出量法”是效率较高的准确测量方法，且可推广至四列圆锥滚子轴承轴向游隙的测量中。
关键词：滚动轴承；双列圆锥滚子轴承；轴向游隙；测量；凸出量中图分类号：ＴＨ１３３．３３＋２；ＴＨ１２４ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１０００－３７６２（２０２０）１０－００５４－０３ＴｅｓｔｏｎＡｘｉａｌＣｌｅａｒａｎｃｅｏｆＤｏｕｂｌｅＲｏｗＴａｐｅｒｅｄＲｏｌｌｅｒＢｅａｒｉｎｇｓＣＨＥＮＬｏｎｇ１，ＷＵＷａｎｙｕ２，ＭＥＮＧＸｉａｎｇｘｕ３，ＬＩＵＨｏｎｇｂｉｎ１（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｔｒｏｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌｕｏｙａｎｇ４７１００３，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ′ａｎＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ′ａｎ７１００４９，Ｃｈｉｎａ；３．ＳｈａｎｄｏｎｇＹｏｎｇｘｉａｎｇＳｐｅｃｉａｌＢｅａｒｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｌｉａｏｃｈｅｎｇ２５２０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅａｘｉａｌｃｌｅａｒａｎｃｅｏｆｄｏｕｂｌｅｒｏｗｔａｐｅｒｅｄｒｏｌｌｅｒｂｅａｒｉｎｇｓｉｓｍｅａｓｕｒｅｄａｎｄｃａｌｃｕｌａｔｅｄｂｙｕｓｉｎｇ“ｓｐｌｉｔｍｅｔｈｏｄ”ｓｐｅｃｉｆｉｅｄｉｎｓｔａｎｄａｒｄ，“ｉｎｔｅｇｒａｌｍｅｔｈｏｄ”ｆｒｅｑｕｅｎｔｌｙｕｓｅｄｂｙｕｓｅｒｓａｎｄ“ｐｒｏｔｒｕｓｉｏｎｍｅｔｈｏｄ”ａｄｏｐｔｅｄｂｙｓｏｍｅｆｏｒｅｉｇｎｃｏｍｐａｎｉｅｓ，ｓｏａｓｔｏｃｏｍｐａｒｅｄａｔａｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓａｍｏｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｅａｓｕｒｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅ“ｐｒｏｔｒｕｓｉｏｎｍｅｔｈｏｄ”ｉｓａｎａｃｃｕｒａｔｅｍｅａｓｕｒｉｎｇｍｅｔｈｏｄｗｉｔｈｈｉｇｈｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ａｎｄｉｔｃａｎｂｅｅｘｔｅｎｄｅｄｔｏｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆａｘｉａｌｃｌｅａｒ ａｎｃｅｏｆｆｏｕｒｒｏｗｔａｐｅｒｅｄｒｏｌｌｅｒｂｅａｒｉｎｇｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｏｌｌｉｎｇｂｅａｒｉｎｇ；ｄｏｕｂｌｅｒｏｗｔａｐｅｒｅｄｒｏｌｌｅｒｂｅａｒｉｎｇ；ａｘｉａｌｃｌｅａｒａｎｃｅ；ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ；ｐｒｏｔｒｕｓｉｏｎ１ 概述轴向游隙是双、四列圆锥滚子轴承应用中的重要技术指标，对轴承的使用寿命有直接影响，ＪＢ／Ｔ８２３６—２０１０《滚动轴承 双列和四列圆锥滚子轴承游隙及调整方法》中规定了双、四列圆锥滚子轴承的径向游隙及轴向游隙的换算和调整方法，即分体测量方法［１］。
沉积功率对Ce-Ti
第52卷第8期表面技术2023年8月SURFACE TECHNOLOGY·197·沉积功率对Ce-Ti/MoS2复合涂层摩擦磨损性能的影响田昌龄1a，蔡海潮1a，薛玉君1a,1b,2，叶军1a,1b，李继文1c（1.河南科技大学 a.机电工程学院 b.河南省机械设计及传动系统重点实验室c.材料科学与工程学院，河南 洛阳 471003；2.洛阳LYC轴承有限公司航空精密轴承国家重点实验室，河南 洛阳 471023）摘要：目的探究Ce-Ti合金靶功率对MoS2基涂层摩擦学性能的影响，制备干摩擦性能优异的MoS2基复合涂层。
方法采用直流与射频双靶非平衡共溅射技术，通过调节Ce-Ti（1∶1）靶功率控制涂层掺杂元素含量。
利用原子力显微镜（AFM）、X射线光电子能谱仪（XPS）等多种测试手段，分析合金靶功率对Ce-Ti/MoS2涂层微观组织、力学性能及摩擦学性能的影响。
结果随着掺杂金属功率提升，MoS2基涂层由明显的晶体结构变为类似非晶结构；表面由纯MoS2的蠕虫状逐渐转化为细小团聚形貌，在达到90 W功率后团聚尺寸又逐渐粗大。
当Ce-Ti靶（Ce的原子数分数为2.32%；Ti的原子数分数为7.21%）沉积功率达到70 W时，致密程度显著提高，由无掺杂多孔柱状晶变为细密柱状生长结构，纳米硬度达7.85 GPa，并明显改善了氧化现象。
在摩擦磨损方面，70 W功率下磨痕呈微量的磨粒磨损，平均摩擦因数低至0.073，磨损率减少至9.42× 10–8 mm3 N–1m–1。
对偶钢球形成转移膜，有效减少摩擦过程剪切力。
70 W条件下转移膜面积最小，且摩擦时磨痕处重组生成MoS2结构，显著减少材料的摩擦因数与磨损率。
结论磁控溅射Ce-Ti掺杂MoS2基涂层提升了涂层致密程度与摩擦磨损性能，在功率达到70 W时达到最优综合性能，涂层的摩擦因数与磨损率也因形成高质量转移膜而显著降低。
关键词：磁控溅射；二硫化钼涂层；金属掺杂；靶功率；摩擦学性能中图分类号：TG147.4文献标识码：A 文章编号：1001-3660(2023)08-0197-11DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2023.08.014Effect of Deposition Power on Friction and Wear Propertiesof Ce-Ti/MoS2 Composite CoatingsTIAN Chang-ling1a, CAI Hai-chao1a, XUE Yu-jun1a,1b,2, YE Jun1a,1b, LI Ji-wen1c(1. a. School of Mechatronics Engineering, b. Henan Key Laboratory for Machinery Design and Transmission System, c. Schoolof Materials Science and Engineering, Henan University of Science and Technology, Henan Luoyang 471003, China; 2. State收稿日期：2022-07-20；修订日期：2023-03-20Received：2022-07-20；Revised：2023-03-20基金项目：国家重点研发计划（2021YFB3400401）；河南省科技攻关项目（202102210073）Fund：National Key Research and Development Program (2021YFB3400401); Project of Science and Technology Development of Henan Province (202102210073)作者简介：田昌龄（1993—），男，博士生，主要研究方向为表面工程。
基于RRMS的地铁牵引电机轴承剩余寿命预测
收稿日期：2019-11-25基金项目：国家自然科学基金项目（51805151）；河南省高校青年骨干教师项目（2016GGJS-057）；河南省高等学校重点科研项目（21B460004）作者简介：王春亮（1991 -），男，河南开封人，硕士研究生，主要从事寿命预测研究工作。
基于RRMS 的地铁牵引电机轴承剩余寿命预测Remaining useful life prediction of metro traction motor bearing based on RRMS王春亮，徐彦伟，颉潭成，陈立海，刘明明WANG Chun-liang, XU Yan-wei, XIE Tan-cheng, CHEN Li-hai, LIU Ming-ming（河南科技大学 机电工程学院，洛阳 471003）摘 要：为了评估滚动轴承的可靠性和预测剩余寿命，提出一种基于RRMS特征和神经网络相结合的轴承剩余寿命预测方法。
选取地铁牵引电机轴承为研究对象，首先在轴承疲劳寿命试验台上进行疲劳寿命试验，采集轴承振动信号；其次通过小波包对原始信号进行分解，提取振动信号的RRMS特征，将其作为表征轴承性能衰退变化趋势的指标，并确定轴承失效阈值；最后基于BP神经网络对轴承的剩余寿命进行预测。
试验结果表明：预测值与实际值基本吻合，均方根误差小于0.015，验证了该方法的有效性。
关键词：RRMS；剩余寿命预测；BP神经网络；轴承中图分类号：TH133.3 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2021)06-0001-050 引言地铁牵引电机轴承是支撑地铁牵引电机轴系的关键零部件，其在系统运行中可能会由于润滑不良、冲击载荷、温度升高等不良因素影响，出现退化或失效。
如果在失效期继续使用，可能会造成地铁机车被迫停车，甚至带来灾难性后果[1,2]。
对地铁牵引电机轴承的运行状态进行实时监测，并预测轴承的剩余使用寿命（Remaining useful life ，RUL ），不但可以预防机车事故的发生，而且还可以为机车制定修复、改进、预防等策略提供重要依据，提高机车设备的使用寿命与安全性[3]。
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其性能决定了进给伺服系统的性能。
控制 电机
伺服电机 分类
步进电机（Stepping Motor） 直流伺服电机（DC Motor将电脉冲信号转化为角位移的执行机构。
（一） 步进电机结构和工作原理
结构：主要由定子、转子和励磁绕组三 部分组成。 定子上有六个磁极，每个磁极上绕有 励磁绕组，每相对的两个磁极组成一 相，分成A、B、C三相。定子和转子
要求伺服系统有足够的输出扭矩或驱动功率。机床加工 的特点是，在低速时进行重切削。因此，伺服系统在低速时 要求有大的转矩输出。
三、进给伺服系统的分类
按其控制原理和有 无位置反馈装置
开环系统 半闭环系统 全闭环系统
1、开环系统：没有任何测量反馈装置
功率步进 电机
这类系统具有结构简单、工作稳定、调试方便、维修简单、价格低廉 等优点，在精度和速度要求不高、驱动力矩不大的场合得到广泛应用。
进给伺服系 统的组成
➢ 伺服驱动器（位置、速度控制单元） ➢ 驱动元件(电机) ➢ 检测与反馈单元 ➢ 机械执行部件
CNC 插补 指令
位置控制单元 + -
位置控制调节 器
速度控制单元
+
-
速度控制 调节与驱动
实际 位置 反馈
实际 速度 反馈
检测与反馈单元
机械执行部件 电机
作用：接受CNC发出的进给速度和位移指令信号，由伺服驱动器作
why？
当步进电机转动时，电机各相绕组的电感将形成一个反向电动势； 频率越高，反向电动势越大，相电流减小，从而导致力矩下降。
本节课程讲授主要内容：
进给伺服系统的基本概念 伺服电机及其调速 位置检测装置
第一节 概述 一、 伺服系统的组成
伺服系统按其 功能可分为：
主轴伺服系统 进给伺服系统
主轴伺服系统：用于控制机床主轴的转动（速度控制系统）。
进给伺服系统：机床移动部件（如工作台）的位置和速度作
为控制量的自动控制系统。一般意义的伺服系统，控制精度要 求高。
一般用于经济型数控机床
2、半闭环系统：其测量反馈信号是从驱动装置（常用伺服电机）或
从传动中端引出的，间接测量执行部件的移动量。
光电编码 器
由于丝杠的螺距误差和齿轮间隙引起的运动误差难以消除。因此，其精度较 闭环差，较开环好。但可对这类误差进行补偿，因而仍可获得满意的精度。 半闭环数控系统结构简单、调试方便、精度也较高，因而在现代数控机床中 得到了广泛应用。
3. 快速响应 快速响应：是伺服系统动态品质的重要指标，它反映了
系统跟踪精度。机床进给伺服系统实际上就是一种高精度的 位置随动系统，为保证轮廓切削形状精度和低的表面粗糙度， 要求伺服系统跟踪指令信号的响应要快，跟随误差小。 4. 调速范围宽
调速范围：是指生产机械要求电机能提供的最高转速和 最低转速之比。在数控机床中，由于所用刀具、加工材料及 零件加工要求的不同，为保证在各种情况下都能得到最佳切 削条件，就要求伺服系统具有足够宽的调速范围。 5. 低速大扭矩
3、全闭环系统：直接对执行部件的实际位置进行测量，可消除中间传动
环节的误差，位置控制精度高。采用直线位移传感器，价格昂贵，多用于超 精设备。
位置控制单元
CNC 插补 指令
XC +
△D 位置控制
-
调节器
XA
速度控制单元
Up +
速度控制
－
调节与驱动
Ug
m
速度检测装置
U 电机
机械执行部件 XD
θm
θD
位置检测单元 XD
（三）特点(Features)：
优点
❖ 不需反馈控制，电路简单 ❖ 易于微机联接 ❖ 没有积累误差 ❖ 停止时有自锁能力 ❖ 维修方便 ❖ 价廉
缺点
❖ 效率低 ❖ 容易失步（脱调） ❖ 低频时易发生震荡
（四）步进电机的转矩特性
步进电机的脉冲频率与其产生的转矩之间的关系称为步进电机 的转矩特性。
转矩随着脉 冲频率的增 高而减小，
直线位移 传感器
由于位置环内的许多机械传动环节的摩擦特性、刚性和间隙都是非线性的， 故很容易造成系统的不稳定，使闭环系统的设计、安装和调试都相当困难。
该系统主要用于精度要求很高的镗铣床、超精车床、超精磨床以及较大型的 数控机床等。
第二节 伺服电机及其调速 一、 概述：
伺服电机是进给伺服系统中一个重要的组成环节，
一定的转换和放大后，经伺服电机（直流、交流伺服电机、功率步进
电机等）和机械传动机构，驱动机床的工作台等执行部件实现工作进 给或快速运动。
如果把CNC装置比作数控机床的“大脑”， 是发布“命令”的指挥机构，那么伺服系统就 是数控机床的“四肢”，是一种“执行机构”。 它忠实地执行由CNC装置发来的运动命令，精 确控制执行部件的运动方向、进给速度与位移 量。
（二）步进电机的类型
转子 结构
励磁 相数
❖ 永磁式（PM） ❖ 反应式（VR） ❖ 混合式（HB）
➢ 三相 ➢ 四相 ➢ 五相 ➢ 六相等
应用最广泛
永磁式步进一般为两相，转矩和体积较小，步进角一般为7.5度 或15度；
反应式步进一般为三相，可实现大转矩输出，步进角一般为1.5度，但噪声 和振动都很大。在欧美等发达国家80年代已被淘汰； 混合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点。它又分为两相和五相：两 相步进角一般为1.8度而五相步进角一般为0.72度。这种步进电机的应用最 为广泛。
二、 对伺服系统的基本要求：
1. 位移精度高 位移精度：指指令脉冲要求机床工作台进给的位移量和该指令
脉冲经伺服系统转化为工作台实际位移量之间的符合程度。两者 误差愈小，位移精度愈高。
2. 稳定性好 稳定性：指系统在给定外界干扰作用下，能在短暂的调节过程
后，达到新的或者恢复到原来平衡状态的能力。要求伺服系统具 有较强的抗干扰能力，保证进给速度均匀、平稳。稳定性直接影 响数控加工精度和表面粗糙度。
均由带齿的硅钢片叠成。
步进电机是按电磁吸引的原理进 行工作的。
当定子绕组按顺序轮流通电时，A、B、C三对磁极就依次产生磁场，并每次对 转子的某一对齿产生电磁引力，将其吸引过来，而使转子一步步转动。每当转 子某一对齿的中心线与定子磁极中心线对齐时，磁阻最小，转矩为零。如果控 制线路不停地按一定方向切换定子绕组各相电流，转子便按一定方向不停地转 动。步进电机每次转过的角度称为步距角。