工況條件:
負載的總質量(包含工作台)m1=10kg
負載的最大移動速度:vm=80mm/s
絲杆質量: ms = 1.24 kg
絲杆外徑: da = 20 mm
絲杆螺距值: p = 20 mm
絲杆與水平面之間的角度: θ= 0°
絲杆的摩擦係數:u1 = 0.3
絲杆軸向外力: fa = 0 n
電機轉速: n1 = 3000 rpm
安全係數: sf = 1.5
預選伺服電機額定轉動慣量: js = 0.000056 kg*m^2
預選伺服電機額定功率: ps = 400 w
一、伺服電機選型:
1.對應負載最大移動速度輸入轉速
由 n2 = (60*vm)/60 rpm
得 n2 = 240 rpm
2.計算所需的減速比
由 i = n1/n2
得 i = 12.5 (最終選定的減速比值小於等於計算值,因為減速機減速比是固定值)
3.計算負載總的轉動慣量
由 jk=1/2*m*r^2 計算出絲杆的轉動慣量、滑動負載的轉動慣量、其它件的轉動慣量
3.1 絲杆的轉動慣量
由 j1 = 1/8* ms* da^2
得 j1 = 0.000062 kg*m^2
3.2 滑動負載的轉動慣量
由 j2 = m1*( p/2*pi())^2
得 j2 = 0.000101321 kg*m^2
3.3 其它連線件的轉動慣量
j3 = 0.00001 kg*m^2
3.4 部件總轉動慣量
由 jk= j1+j2+j3
得 jk=0.000173321 kg*m^2
4. 計算折算到電機端負載總的轉動慣量
由 jd=jk/(i^2)
得 jd=1.109*10^-6 kg*m^2
5.計算折算到電機端負載轉動慣量與預選電機轉動慣量比
由 ij = jd/js (ij=jd/js <20則合格,否則不合格)
得 ij = 0.019808
6.計算負載總的扭矩
6.1 勻速時的軸向負載
由 f1 = m1*g*sinθ+u1*m1*g*cosθ
得 f1 = 30 n
6.2勻速時的軸向扭矩
由 t = (f1*p)/2*pi()
得 t = 0.0954 n*m
6.3加速時的角加速度
由ε=(2*pi()*n2)/(60*t1)
得ε= 251.3 rad/s^2
6.4 加速時的軸向扭矩
由 ta = jk*ε
得 ta = 0.0435 n*m
6.5負載總的扭矩
由 tz = (ta+t)*sf
得 tz = 0.2085 n*m
7.計算預選伺服電機額定扭矩
由t0 = 60*ps/(2*pi()*n1)
得 t0 = 1.27 n*m
8.計算預選伺服電機經過減速機後的扭矩
由 tk = t0*i
得 tk = 15.91
9. 計算預選伺服電機經減速後與負載總扭矩比
由i2 = tk/tz (i2=tk/tz >2則合格,否則不合格)
得 i2 = 76.3
對於伺服電機選型,計算出的速比,只要我們電機功率合適,速比值比計算值小都能使用;如果按照計算出的速比值、負載總扭矩、輸入轉速直接計算出來的電機功率;往往電機功率值很小,而減速機速比很大;所以我們通過預選合適功率的電機,和合適的速比來跟負載的轉動慣量和負載的總扭矩值比較,選出合適的電機。
二、步進電機選型:
1. 計算折算到電機端負載總的轉動慣量與預選步進電機轉動慣量比
由ib=jd/jb (ib=jd/jb<5則合格,否則不合格)
2. 計算步進電機帶動負載執行需要的總扭矩
由tb = tz*sf
得tb = 0.312 n*m
3. 預選步進電機實時取值
tx = 4.5 n*m (對應皮帶線速度輸入轉速<300rpm,按額定扭矩,
否則查詢拒聘曲線圖手動輸入)
4. 預選步進電機經過減速機後的扭矩
由tb0 = tx* i
得tb0 = 56.25 n*m
5. 預選步進電機經過減速後與步進電機帶動負載執行需要總扭矩比
由ib0 = tb0/tb (ib0=tb0/tb>1.5則合格,否則不合格)
得ib0 = 179.78
步進電機:對應皮帶線速度輸入轉速<300rpm,按額定扭矩,否則查詢拒聘曲線圖手動輸入
*注:1.手動輸入的速比值一定要比自動計算出來的小
2.選步進電機時手動輸入的扭矩值要比額定扭矩值小
步進電機與伺服電機
步進電機 步進電機是一種將電脈衝轉化為角位移的執行機構。當步進驅動器接收到乙個脈衝訊號,它就驅動步進電機按設定的方向轉動乙個固定的角度 稱為 步距角 它的旋轉是以固定的角度一步一步執行的。可以通過控制脈衝個數來控制角位移量,從而達到準確定位的目的 同時可以通過控制脈衝頻率來控制電機轉動的速度和加速度...
步進電機與伺服電機的區別
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伺服電機與步進電機的區別
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