电子产品世界

如图2所示，对处于闭环前的传动链G1，其回程误差将影响伺服精度；对处于闭环内前向通路上的传动链G2，其回程误并不影响伺服精度，但对稳定性有重大的影响；对处于闭环内反馈回路上的传动链G3，其回程误差对伺服精度及稳定性均有影响；对处于闭环后的传动链G4，其回程误差影响数据的传递精度。
1. 3 回程误差分析
传动链的回差是各个齿轮副上回差的综合，而各个齿轮副上的回差则是每个齿轮上的回差以及箱体孔中心距误差的综合。每个齿轮上的回差则是齿轮本身、轴、轴承等零部件在制造、装配时的误差综合。考虑回程误差因素时一般折算到节圆切向上来综合，即对切向齿隙进行分析和综合。影响齿轮切向齿隙的因素主要有以下几个方面。
1)每个齿轮轮齿的减薄量及其误差。为了补偿制造、装配时的误差，补偿温度变形、弹性交形，避免轮齿卡死，同时也为了贮存润滑剂，改善齿面的摩擦条件，在轮齿的非工作侧面必须保持一定的间隙。
2)轴承的游隙。理想情况下，与齿轮轴配合的轴承内环与箱体孔配合的轴承外环同心。实际上啮合力将使轴的位置沿着啮合力的方向紧靠外环，当反向驱动时，啮合力又使轴在反向的啮合力方向上紧靠外环。齿轮在切向和径向偏移，将产生一个小角度的转动，此角度即为由轴承游隙产生的回差。
3)除了上述因素外，影响齿隙的误差因素还有齿轮内孔与轴的配合间隙、轴的偏心、箱体的孔中心距偏差、轴承的内环偏心、外环偏心等。

2 减小回程误差的措施
减小回程误差、提高传动精度的措施主要可以分成两方面：结构措施和电路措施。
2．1 结构措施
2．1．1 合理设计传动链
适当地提高零部件本身的精度，合理地设计传动链，可以减少零部件制造、装配误差对回差的影响。
1)合理选择传动型式。一般来说，圆柱直齿与斜齿齿轮机构的经济精度较高，蜗杆蜗轮机构次之，圆锥齿轮则更次之。在行星齿轮机构方面，谐波齿轮精度最高，渐开线行星齿轮机构、少齿差行星齿轮机构次之，摆线针轮行星齿轮机构则更次之。
2)合理确定级数和分配各级传动比。减少传动级数，就可减少零件数量，也就减少了产生误差的来源。对于雷达减速传动链，各级传动链从高速级开始，逐级递增，且在结构空间允许的前提下，尽量提高末级传动比。采用大的传动比，可使从动轮半径增大，从而提高了角值精度。
3)合理布置传动链。在减速传动中，精度较低的传动机构(如圆锥齿轮机构、蜗杆蜗轮机构)适宜布置在高速轴上，这样可减小低速轴上的误差。
2．1．2 采用消隙机构
消隙机构的型式很多，下面简单介绍3种。
1)中心距可调消隙机构 在装配时根据啮合情况调整中心距，以达到减小齿隙的目的。对于减速轮系，最后一级的齿轮副对回差的影响最大，因此将最后一级齿轮副设计成中心距可调，最为有利。
2)弹簧加栽浮动齿轮消除机构 这种方法是依靠弹簧加载，使齿与齿紧密啮合而达到消除的目的。
3)双传动链弹簧加栽消隙机构 它有两台伺服电机，各自通过一套齿轮箱后驱功末级大齿轮。这两台伺服电机的激磁绕组是串联的，以使它们的激磁电流和转矩常数相同。电机的后伸轴分别通过一对锥齿轮与预载扭簧相连，预载扭簧给传动系统中的齿轮加了一个偏置转矩，从而消除了齿隙。
2．2 电路措施
这种消隙方法是用两个相同的传动链连接两个伺服电机到末级大齿轮，这两个电机分别加电控制：低负载力距时，在这两个电机之间建立一个偏置电压或偏置电流，从而得到一个偏置转矩，消除齿隙；而高负载力矩时，偏置转矩自行取消，负载力矩由两个电机分担。采用双传动链电消隙机构可以显著减小回程误差。

3 电消隙设计
3．1 力矩偏置电路
在电消隙机构中，两个伺服电机分别由两套可控硅功率放大器控制。相对功率放大器来讲，假定1#马达电枢正接，2#马达电枢反接。1#马达和2#马过中的电流都可分为两部份Id和I偏，Id是马达驱动负载的电流，但必须Id1和Id2方向相反才能驱动负载运动；I偏是用于电消隙的偏置电流，I偏1和I偏2必须大小相等，方向相同才能产生大小相等方向对顶的偏置力矩。

关键词： 船载 雷达 误差分析 消隙