在旋轉工況下，步進電機選型計算你就不會了？？

大家好 我是江峯老師 今天我們來聊一下步進電機在旋轉功放下的一個選行計算 那麼右邊啊 我們是通過這個步進電機來進行驅動的一個轉盤結構 那麼中間是加了一個行星減速機 是吧 讓我們這個轉盤進行一個轉動 然後這邊的話是一個翻轉扣合機構 那麼我們的這個設備的需求是啊 那麼在這邊進行一個隱藏 那麼它是有兩個產品 那麼像像這個產品啊 翻轉180度 翻轉180度之後 然後扣合在這個B產品上 是吧 然後我們這邊是做了一個翻轉的對接的一個機構 那麼這邊的話 首先啊 這邊有個氣缸的一個頂升機構 它可以頂升我們整個板進行一個上升下降 那麼下降過程中啊 比如說它下降可以這邊的話會有一個什麼 甲轉氣缸 夾持住我們的這個A號產品 然後的話 我們這個氣缸的話 它會後撤 後撤的話 那麼這邊的話是一個90度的一個翻轉機構啊 它是通過這麼一個突能槽來實現的 當這個氣缸帶動我們這個滑塊往後面進行移動的時候 那麼這個這個甲轉氣缸夾着我們的產品啊 就會這個由這個方向啊 翻轉180 翻轉90度變成這樣一個方向 然後這邊的話啊 有一個一個擺臂的一個氣缸啊 它可以直接推動我們這個杆進行一個擺動 從而讓我們這個氣缸是吧 也旋轉90度 那就是變成這樣的 是吧 這個甲轉 那這邊的話是這樣的一個甲轉 那麼這是我們的產品啊 產品被夾持住了 那麼這個甲轉就可以將這個產品啊 夾交替夾住是吧 它把它夾住夾住之後 然後它又回撤 那麼再一起下降 就可以將我們A產品啊 翻轉 因爲80度之後啊 扣合在這個B產品上啊 是這麼一個工況 那麼呃 像這邊的話 我們的這個呃 旋轉轉盤裏面的這個步進電機 我們該如何來選行計算呢 我們來看一下 首先看一下工況分析好 那麼我們這個轉盤 它的一個直徑啊 這個轉盤的直徑 它是400毫米 然後轉盤的質量啊 是7公斤 然後我們這裏每個制具加弓箭的一起的質量是0.2千克 然後轉盤啊 轉盤的中心距離我們制具的中心的距離是161毫米 然後這個制具的這個長以及制具的這個寬啊 分別是70毫米以及78毫米 然後是四個工位是吧 四個工位 然後呃 是0.5秒就旋轉90度 那麼並且它是採用三角形的速度規劃 如果這邊是我們的時間 這邊是我們的角度 那就是加速是吧 減速 然後再停下來 那麼停下來的時間是4秒啊 停下來的時間是4秒 相當於啊 這邊是加速減速是吧 然後加速減速這個整時間的梯的話就是0.5秒 現在0.5秒轉動了90度啊 然後這邊有個摩擦半徑 那麼摩擦半徑的話 我們這邊直接給它進行一個剖示啊 剖示之後 就是說我們如果說我們這個電機啊沒有給它任何力 我們這個負載它是壓着這個軸承受的 是不是啊 那我去推動啊 這個我們去讓這個轉盤進行旋轉 那麼這個滾珠啊和這個軸中間會有滑動摩擦力是吧 有摩擦力 那麼這個摩擦力的話啊 它這個摩擦半徑就是這樣一個半徑是吧 那麼是23.5毫米 那麼這個摩擦半徑啊 就是摩擦力矩的話就是這個摩擦力啊 乘以這個半徑是吧 就是F啊乘以這個摩擦半徑是吧 這個是摩擦力矩 好 呃 然後這邊的話這個減速機的一個減速比的話是5比 然後摩擦係數取到了0.1 我接下來我們來進行選行計算 那麼步行電機的選行計算啊 它也是需要這個力矩匹配和灌量匹配 那麼先我們來計算灌量 那麼這個轉盤的灌量啊 就這個轉盤的灌量 它是等於1 M1轉盤的質量 再乘以轉盤的半徑的平方 是不是 帶入相應的數據啊 求得轉盤的灌量是0.14千克點米的平方 然後弓箭灌量的弓箭和支柱一起的灌量啊 進行一個計算 那麼這邊現在可以看作是一個長方形啊 那麼長方形它的這個灌量 我們可以通過啊 這樣一個表格進行計算 是不是 然後它的轉動中心的話就是12分之M 乘以A方加B方AB分別對應它的長和寬 那麼這邊有個問題就是說 我們的這個轉盤是吧 轉盤上的這個支柱 它並不是讓支柱的中心去旋轉 而是讓轉盤的中心旋轉 那麼轉盤的中心啊 距離這個支柱的中心有個偏差值E 所以說通過平行軸定理啊 那麼這個計算之後這個轉盤啊 這個支柱對於轉盤的全轉中心的灌量 就是這麼一個數值是吧 等於這個加上它的M1的平方是吧 M是它的質量 E是它的偏心值啊 這個是平行軸定理 好 通過這個公式進行一個計算之後啊 我們得到了我們的這個 弓箭和支柱相對於轉盤的中心的灌量啊 是這麼多 那麼所以說總灌量的話啊 就是負載灌量加上弓箭加支柱的灌量乘以4 因爲我們這邊有4個弓箭和支柱嘛 等於這麼多是吧 散弄了這麼多 而接下來我們看一下旋轉運動學的一個計算 那麼我們這邊是啊 這個 這樣一個速度規劃是不是 這邊是我們的時間 這邊是我們的一個角速度 那麼是兼加速啊 然後再減速啊 再停止下來 那麼如果說這個時間我們設爲T啊 那麼這個一半的話啊 就是這個2分之T 那麼這個橫截面積啊 這個面積的話 這個散熱性維持的面積就是我們的角度θ θ其實就是等於90度是不是啊 那麼θ的面積等於什麼 等於底乘以高 那就是等於W乘以T除以2 底乘以高除以2是不是啊 那麼通過這個公式的話進行一個變異的話 我們得出這個ω的話 等於兩倍的θ去實現T是吧 如果代入相應的一個數據 求得我們最大的一個角速度啊 等於這麼多 6.2832轉 6.2832弧度每秒 那麼對應的就是60轉每分鐘 因爲ω等於πn 角速度知道的 那麼轉速也是可以進行一個求解是吧 然後角加速度的話 我們通過一個公式進行一個計算 那麼這邊的話 這邊是加速減速勻速 那這個時間是2分之T 那麼這個時間是T是吧 那麼這個當時轉過的角度啊 轉個角度的話 我們通過公式啊 比如這個加速過程中啊 加速過程轉過的角度的話是怎麼樣 啊 θ 2分之θ這邊整個三角形面積是90度 等於半的話就2分之θ 等於什麼 1分之2乘以這個β乘以T的平方 但是T是這個一半是吧 一半那就是2分之T的平方 是吧 那通過這個公式進行一個變異 那麼就可以求出啊 這個 啊 β等於4倍的 啊 θ除以T的平方是吧 等於這麼一個數值求出它的加速度 那麼加速度求呢是等於這麼多啊 等於這麼多 然後的話我們來計算對的一個扭矩 那在 勻速扭矩其實就是我們的摩擦扭矩是吧 摩擦扭矩啊 那摩擦扭矩的remu mg啊 mu mg扳進是吧 求的是這麼多啊 加速扭矩的話啊 就是T等於這個Ti等於Jβ J的話是總光量 β是它的加速度啊 求的是4.05814牛米 那麼最大扭矩的話就是這個 啊 慣性扭矩加上那個摩擦扭矩之和啊 這是我們的這個加速啊扭矩是吧 或者我們的最大扭矩啊 然後我們來選擇電機 那麼一般的話這個 呃 不進電機啊 它的光量比要求是 是不是10比啊 一般要求如果高 要響應比較快的話 我們要求是5比內是吧 響應比較快要5比內 那麼這裏光量便取4啊 取4比 然後減速機是I等於減速比等於5 那麼我們通過負載光量啊 負載光量除以這個減速 呃 比的平方啊 再除以光量比得到了這麼一個數值啊 就是說我們電機的 我們不進電機的光量 至少應該要比這個值要大 是吧 要比這個值大 好 第二個是我們來電機的扭矩 那電機的扭矩的話 我們通過這個電機的最大扭矩啊 除乘以3 然後再乘以減速比 那比這個值還要大 我們放大三倍的按鈕技術 得到的是2. 呃 4388啊 這個牛米相對於電機的扭矩要比這個值大 然後電機的光量啊 電機的光量也要比這個電機光量啊 電機 電機轉子 光量 是吧 要比這個比我們上述的這個值大 那麼就可以滿足我們無比啊 無比的一個減速比是不是啊 要比這個值大 比如說扭扭力扭力也比這個大 那麼接下來我們來選擇電機啊 那麼我們根據我們所需要的扭矩啊 初步來選定一個電機 是吧 初步選定一個電機 那麼這邊的話要求扭矩是這個2.4牛米 那麼能夠提供啊 2.4牛米的一個電機的話 那麼這邊可以大家可以看到啊 這邊是啊 在防彈下啊 這個步進電機啊 這個步進86的這個步進機啊 它可以提供2牛米的多的一個扭力是吧 我們初步選定86的一個型號啊 然後第二個是光量的較和 那麼看這張圖片 那這個是86的這個步進電機 那麼像這款它的光量是1000 但是我們要求的是什麼 大於大於1600多 所以說這款是不滿的要求的 這款1400也不滿的要求 那麼這款2500光量是滿的要求的 那就是86 86這個CME B環是吧 乘以這個80啊 80就這款這款型號是吧 初步選定這款型號 再來看一下 較和一下扭矩 它的這個轉盤的最大轉速 我們上傳來是60轉 上面上傳是60轉每分鐘 是吧 60轉每分鐘啊 我們這裏寫一下 寫一下 這裏是應該是60轉每分鐘啊 60轉每分鐘 然後電機的轉速的話 我們來算一下 就是這個轉彎的最大轉速 乘以這個減速比 那相當於是300轉每分鐘 是吧 300轉每分鐘 我們看一下 因爲步進電機啊 它的這個扭力是吧 它的這個扭力啊 這個是86CME80這款電機是吧 那麼它步進電機的扭力是隨着轉速的這個升上升啊 那麼在300轉的時候 這是500碼 這是300轉的時候 它的扭力可以達到這個6點多牛米 是要大於我們的這個2.4牛米的 是吧 6牛大這麼多 是吧 在這個公關下 所以說我們選擇這款電機啊 是可以滿足我們的要求的 那麼總結而言 就是要掛尿進行匹配 然後扭矩要進行一個匹配 好 今天我們的分享內容啊 就到這裏了 如果同學們對家姆老師分享的內容感興趣的朋友啊 可以關注我 關注家姆老師 帶你瞭解更多非標界知識 謝謝