電動(dòng)舵機(jī)用電動(dòng)缸滾珠絲杠振動(dòng)特性

電動(dòng)舵機(jī)用電動(dòng)缸滾珠絲杠振動(dòng)特性電動(dòng)舵機(jī)是一種控制舵面轉(zhuǎn)動(dòng)角度的設(shè)備，它是由電動(dòng)機(jī)、減速器、控制電路和傳動(dòng)裝置等組成的。其中，電動(dòng)舵機(jī)中的電動(dòng)缸滾珠絲杠是一種重要的傳動(dòng)裝置，其主要作用是將電動(dòng)舵機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為線性運(yùn)動(dòng)，以控制舵面的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。但是，在實(shí)際應(yīng)用中，電動(dòng)缸滾珠絲杠存在著一定的振動(dòng)特性，這不僅會(huì)影響到電動(dòng)舵機(jī)的性能和穩(wěn)定性，還可能導(dǎo)致電動(dòng)缸滾珠絲杠的損壞，因此需要進(jìn)行研究和分析。

一、電動(dòng)缸滾珠絲杠的振動(dòng)特性

1、振動(dòng)原因

電動(dòng)缸滾珠絲杠的振動(dòng)主要是由以下幾個(gè)方面原因引起的：

（1）軸向伸縮振動(dòng)：由于電動(dòng)舵機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為線性運(yùn)動(dòng)時(shí)需要在電動(dòng)缸滾珠絲杠內(nèi)部進(jìn)行傳遞，而且傳遞時(shí)存在著軸向伸縮的過程，這會(huì)引起電動(dòng)缸滾珠絲杠的振動(dòng)。

（2）軸向擺動(dòng)振動(dòng)：電動(dòng)缸滾珠絲杠在傳遞運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于受到傳動(dòng)裝置的影響，軸向方向上存在一定程度的軸向擺動(dòng)，這也會(huì)引起電動(dòng)缸滾珠絲杠的振動(dòng)。

（3）徑向偏心振動(dòng)：電動(dòng)舵機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一定的徑向偏心，這會(huì)引起電動(dòng)缸滾珠絲杠的振動(dòng)。

2、振動(dòng)特性

電動(dòng)缸滾珠絲杠的振動(dòng)特性主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）頻率：電動(dòng)缸滾珠絲杠的振動(dòng)頻率主要與電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置的旋轉(zhuǎn)速度有關(guān)，通常振動(dòng)頻率在幾十至幾百赫茲之間。

（2）振動(dòng)幅度：電動(dòng)缸滾珠絲杠的振動(dòng)幅度通常較小，一般在幾十至幾百微米之間。

（3）振動(dòng)形式：電動(dòng)缸滾珠絲杠的振動(dòng)形式主要包括軸向伸縮振動(dòng)、軸向擺動(dòng)振動(dòng)和徑向偏心振動(dòng)等。

二、對電動(dòng)缸滾珠絲杠的振動(dòng)特性進(jìn)行分析

1、振動(dòng)機(jī)理分析

電動(dòng)缸滾珠絲杠的振動(dòng)機(jī)理比較復(fù)雜，其產(chǎn)生的主要原因包括傳動(dòng)裝置的精度、軸承的質(zhì)量以及電動(dòng)缸桿伸縮等因素。其中，軸向伸縮振動(dòng)是電動(dòng)缸滾珠絲杠振動(dòng)的主要機(jī)理，而其他因素只是在一定程度上影響了電動(dòng)缸滾珠絲杠的振動(dòng)情況。

2、影響因素分析

影響電動(dòng)缸滾珠絲杠振動(dòng)的因素主要包括傳動(dòng)裝置的精度、軸承的質(zhì)量、電機(jī)的振動(dòng)和電動(dòng)缸桿伸縮等。其中，傳動(dòng)裝置的精度對電動(dòng)缸滾珠絲杠振動(dòng)的影響最為顯著，如果傳動(dòng)裝置的精度不高，則容易引起電動(dòng)缸滾珠絲杠的振動(dòng)。同時(shí)，如果軸承的質(zhì)量差，也容易引起電動(dòng)缸滾珠絲杠的振動(dòng)。電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)也會(huì)對電動(dòng)缸滾珠絲杠的振動(dòng)產(chǎn)生一定的影響，因此需要采用低振動(dòng)、低噪音的電機(jī)。電動(dòng)缸桿伸縮是引起電動(dòng)缸滾珠絲杠振動(dòng)的主要原因之一，在設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量減小電動(dòng)缸桿的伸縮量，以降低電動(dòng)缸滾珠絲杠的振動(dòng)。

三、降低電動(dòng)缸滾珠絲杠振動(dòng)的方法

1、采用高精度的傳動(dòng)裝置

傳動(dòng)裝置的精度對電動(dòng)缸滾珠絲杠的振動(dòng)具有重要影響，因此在設(shè)計(jì)時(shí)需要采用高精度的傳動(dòng)裝置，以降低傳動(dòng)裝置對電動(dòng)缸滾珠絲杠的振動(dòng)影響。

2、選用高品質(zhì)的軸承

軸承的品質(zhì)對電動(dòng)缸滾珠絲杠振動(dòng)的影響也很大，因此需要選用高品質(zhì)的軸承，以提高電動(dòng)缸滾珠絲杠的工作穩(wěn)定性和可靠性。

3、采用低振動(dòng)低噪音的電機(jī)

電機(jī)的振動(dòng)和噪音對電動(dòng)缸滾珠絲杠的振動(dòng)也有一定的影響，因此需要選擇低振動(dòng)、低噪音的電機(jī)，以減少對電動(dòng)缸滾珠絲杠的影響。

4、減小電動(dòng)缸桿的伸縮量

電動(dòng)缸桿伸縮是引起電動(dòng)缸滾珠絲杠振動(dòng)的主要原因之一，因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量減小電動(dòng)缸桿的伸縮量，以降低電動(dòng)缸滾珠絲杠的振動(dòng)。

綜上所述，電動(dòng)缸滾珠絲杠的振動(dòng)特性是在電動(dòng)舵機(jī)的使用中難免存在的一種現(xiàn)象。但是，我們可以通過分析和研究其振動(dòng)機(jī)理和影響因素，采取一些措施來降低電動(dòng)缸滾珠絲杠的振動(dòng)幅度和頻率，以提高電動(dòng)舵機(jī)的可靠性和穩(wěn)定性。電動(dòng)舵機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中有著廣泛的應(yīng)用，其性能和穩(wěn)定性對船舶的安全性和運(yùn)行效率有著重要的影響。為了進(jìn)一步掌握電動(dòng)舵機(jī)的性能和振動(dòng)特性，我們需要進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的分析。

以下是某型船用電動(dòng)舵機(jī)的數(shù)據(jù)：

1、額定功率：4.4kW

2、額定電壓：380V

3、額定電流：13.2A

4、額定轉(zhuǎn)速：1440rpm

5、最大扭矩：30N.m

6、舵面最大轉(zhuǎn)角：±35°

7、電動(dòng)缸滾珠絲杠長度：1.6m

通過以上數(shù)據(jù)，我們可以進(jìn)行以下分析：

1、功率分析

電動(dòng)舵機(jī)的額定功率為4.4kW，這意味著在正常工作時(shí)，電動(dòng)舵機(jī)能夠提供這么大的功率。這個(gè)值通常與船舶的尺寸和負(fù)載有關(guān)。功率過小，不能滿足舵面的轉(zhuǎn)動(dòng)要求，功率過大則會(huì)浪費(fèi)能源。

2、電流分析

電動(dòng)舵機(jī)的額定電流為13.2A，這意味著在正常工作時(shí)，電動(dòng)舵機(jī)會(huì)產(chǎn)生這么大的電流。對于船舶來說，電流過大會(huì)對電網(wǎng)系統(tǒng)以及電舵系統(tǒng)帶來很大的負(fù)荷，因此需要控制電機(jī)的電流，以防止過大的電流造成損壞。

3、轉(zhuǎn)速分析

電動(dòng)舵機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為1440rpm，轉(zhuǎn)速過高可能會(huì)造成噪聲干擾以及安全隱患，因此需要合理控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。

4、最大扭矩分析

電動(dòng)舵機(jī)的最大扭矩為30N.m，扭矩過小則無法滿足舵面的轉(zhuǎn)動(dòng)要求，扭矩過大則會(huì)造成電動(dòng)舵機(jī)的損壞。因此，在設(shè)計(jì)電動(dòng)舵機(jī)時(shí)需要相應(yīng)考慮負(fù)載以及扭矩的匹配。

5、舵面最大轉(zhuǎn)角分析

電動(dòng)舵機(jī)的舵面最大轉(zhuǎn)角為±35°，這是該型電動(dòng)舵機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)的最大轉(zhuǎn)動(dòng)范圍。舵面的最大轉(zhuǎn)角與船舶的類型以及用途都有關(guān)系，需要針對具體應(yīng)用進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

6、電動(dòng)缸滾珠絲杠長度分析

電動(dòng)缸滾珠絲杠的長度為1.6m，長度過小則會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)舵機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)不夠靈活，長度過大則會(huì)增加電動(dòng)舵機(jī)的負(fù)荷，因此需要在設(shè)計(jì)電動(dòng)舵機(jī)時(shí)考慮滾珠絲杠的長度。

綜上所述，通過對電動(dòng)舵機(jī)的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，我們可以更加全面地了解電動(dòng)舵機(jī)的性能和振動(dòng)特性。在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)具體情況對電動(dòng)舵機(jī)的參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和優(yōu)化，以保證電動(dòng)舵機(jī)的正常運(yùn)行。以某型船用電動(dòng)舵機(jī)的數(shù)據(jù)為依據(jù)，結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行分析和總結(jié)。

某貨物船在航行過程中，發(fā)現(xiàn)電動(dòng)舵機(jī)存在明顯的振動(dòng)和噪聲，影響了船舶的航行安全性和效率。經(jīng)過相關(guān)分析，發(fā)現(xiàn)電動(dòng)舵機(jī)存在以下問題：

1、功率過小，無法滿足舵面的轉(zhuǎn)動(dòng)需求，導(dǎo)致電機(jī)負(fù)載過大，產(chǎn)生較大的噪聲和振動(dòng)。

2、電流過大，對電網(wǎng)系統(tǒng)和電舵系統(tǒng)造成較大負(fù)荷，需要通過合理控制電流來減少負(fù)荷。

3、轉(zhuǎn)速過高，產(chǎn)生過多的噪聲和振動(dòng)。

4、最大扭矩不足，導(dǎo)致電動(dòng)舵機(jī)無法應(yīng)對船體的實(shí)際航行狀況。

5、電動(dòng)缸滾珠絲杠長度過短，導(dǎo)致電動(dòng)舵機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)不夠靈活，受船體負(fù)荷的影響也較大。

針對以上問題，對電動(dòng)舵機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和優(yōu)化，如增大功率，降低電流，減少轉(zhuǎn)速，增加扭矩，延長電動(dòng)缸滾珠絲杠長度等。經(jīng)過調(diào)整后，電動(dòng)舵機(jī)的運(yùn)行效率和穩(wěn)定性得到了提升，船舶的航行質(zhì)量也得到了保障。

從上述案例中，我們可以得出以下結(jié)論：

1、電動(dòng)舵機(jī)的參數(shù)需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和優(yōu)化，以滿足船舶的航行要求和安全性要求。

2、電動(dòng)舵機(jī)的能力和性能直接影響到船舶的航行性能和安全性，需要在設(shè)計(jì)和使用過