【電機教程】100集(全)從零開始學電機基礎(2024新手入門實用版),目前最完整的電機專題精講教程,機械設計零基礎入門教程!!少走99%的彎路!!! P11 - 10、步進電機在絲桿頂升機構中的選型計算

工业脉动
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視頻概述
AI 生成本影片由家文老師主講,詳細演示如何為絲桿頂升機構選擇合適的步進電機。透過設定具體的工況參數(如負載重量、速度、導程等),逐步計算所需的推力、扭矩、轉速及慣量比,最終對照電機樣冊選出符合要求的 86 框號步進電機。
大家好,我是家文老師
今天我們來聊一下步進電機在絲桿頂升機構的一個選行計算
那麼單行模型是我們設備中經常要用的一個分盤機構
那麼我們將我們的這個托盤是一疊一疊的放置在這個上面
然後我們會有一個絲桿
這邊的話會有一個絲桿來頂升機構來進行托盤的一個頂升
那麼它的一個動力
它的一個動力源是我們的一個步進電機
然後步進電機的一個旋轉帶動絲桿進行一個旋轉
絲桿旋轉從而帶動這個螺母進行上升下降的一個移動
那麼螺母和這塊板子又是鎖螺絲連在一起的
那這塊板子和這四根軸又是連在一起的
然後這四根軸上面鎖了兩塊這個板子
那板子的一個升降就會頂升起來我們所有的一個托盤
好,那這是它的一個工況
我們來看一下它的一個工況
那單個托盤的一個支鏈
就單個托盤的一個支鏈
這邊的話是單個托盤的一個支鏈是5公斤
包含裏面的這個產品
那麼一次是人工上料是上10個托盤
這邊的話一次上10個托盤
那麼我們選用絲桿的導程是5毫米
然後頂升的一個速度是這個0.1米每秒
然後加速時間是0.2秒
然後現在我們對這個選計算選用我們一個步進鍵機
那麼我們根據速度和加速時間
我們來求得它的一個加速度
因爲我們知道一個公式
v等於什麼a乘以t
也就是加速度乘以加速時間
那麼加速度
速度等於0.1米每秒
然後加速時間是0.2
那麼得出加速度是0.5這個米幹秒的平方
然後扭逆
就是說我們就讓這個負載進行一個上升
是吧
它要克服哪些
第一個就是這個整個東西的一個重力
mg
那麼每個是10
那就是每個是5公斤有10個
那就是10mg
第二個就是什麼
還有一個加速度
是吧
還有一個額外的力提供加速度
是吧
這個其實就是它的一個所需要提供的一個推力
就是這個羅姆所需要提供的
給我們負載提供的一個推力
是吧
思考所需要提供的一個推力
那麼扭逆它又等於這個F乘以這個R
那麼這個R請注意
它其實是我們的一個什麼思考的一個導乘
除以我們的一個安排是吧
那麼根據這個公式的話
我們就可以求出啊
頂升我們這個物體所需要的一個扭逆T好
那麼求出來是0.4178牛米是吧
也就是說我們的這個電機的扭逆啊
必須要大於這個數
那麼一般來講
我們會放大一個安全係數K
那這個K的話
我們可以取1.5
那麼這個話就是0.4178乘以1.5
我們得出來電機的扭逆啊
最好是大於0.627牛米
好
那麼我們到時候去選電機的話
就選擇大於這個扭逆的一個電機
那麼第二個就是要叫過它的一個掛量
那這邊的話掛量的話啊
掛量的一個公式是M乘以R的平方
那麼當然這邊的M有十個是吧
這個R它並不是絲桿的一個半徑
它也是逆矩半徑
也是PB除以Rπ的平方是吧
那麼這個進行一個等價替換
帶入對的一個數據
我們求得啊
它這個掛量是316.6克乘以牛米的平方是吧
然後電機的一個轉速啊
也需要求求
因爲電機不電機
它在不同的轉速的情況下
它的一個扭逆是不一樣的是吧
好
我們根據速度V啊
等於轉速乘以導乘
因爲你轉一圈
它就移動一個導乘
是不是轉N圈
它就移動N個導乘
那單位時間內移動的導乘的數量啊
不就是速度嗎
那麼根據這個公式啊
速度已知導乘已知
我們求的電機所需要工況的一個轉速
那麼求的是這個1200轉每分鐘
然後現在的話
已知這些數據之後
然後我們來打開我們的一個樣冊
來選擇相應的啊
一個電機
那這裏大家可以看到啊
往下面去翻
翻到這裏的時候
翻到這裏的時候啊
這邊的話
看這裏啊
就是這邊的話
我們看這款
比如說這款86CM5的一個固件機啊
它在不同電壓的一個情況下
它這個扭力水速度的一個變化圖
那麼我們在1200轉的一個情況下
也就是大概在這個範圍是吧
然後它的扭力的話是可以來到
比如說這個啊
來到這個大概是一點
1.1啊
1.1 1.2左右
1.1這個牛米是吧
而且我
但是我們要求的這個扭力是多少
是0.627牛米
所以說這個從扭力上
在這個工況下
扭力上是滿足要求的
是吧
扭力上是滿足要求的
大概就是要較和這一款
它的一個掛量
好
我們再來到我們的上面
看一下它的這個掛量
那這邊的話
是這個型號的一個尺寸
是吧
繼續往上面翻
這邊就是這個型號
然後它的一個轉子關鍵是1000克
0的平方
我們算出來是這個三百多
那三百多的話
就是我們負載關鍵啊
處於這個電機的轉子關鍵
這都小於一了
是吧
大概是0.3G
那一般來講
我們小於三小於五啊
一般的建議是小於三啊
如果說小於五
如果說速度不高的話
小於五也是可以的
是吧
那這裏完完全全是滿足要求的
因爲這是0.3是吧
負載關鍵啊
處於電機轉子關鍵啊
是滿足我們的工況要求的
所以這個時候我們選擇啊
這一款不經典機啊
86的一個不經典機
這個滿足我們的一個工況要求
然後我們這裏確實也是選擇的啊
一個86框號的一個不經典機
是吧
這邊是86的
好
那麼今天的一個分享內容啊
就到這裏了
如果說同學們對家武老師分享的內容
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謝謝
