【步進電機&伺服電機】從入門到精通，全程乾貨無廢話，這絕對是最用心最全面的電機教程，根本不怕學不會！ P16 - 16.絲桿機構中伺服電機的選型

大家好 歡迎來到清晨教育 我是蔣馳雲飛 那本節課來聊一下 SERV訂機的選行計算 首先你要知道 SERV訂機的選行 我們應該注意哪些問題 是用扭矩來選 還是用功率 還是用轉速來選 首先扭矩是我帶動機構的前提條件 扭矩要夠 是不是 那麼轉速是要滿足我對於機構 運動速度的需求 是吧 然後SERV訂機它又是有功率的 對不對 那我們一般是先把扭矩和轉速求出來 再根據扭矩轉速 得出功率的數值 有一個公式擺在這兒了 P的T乘以N除以950 所以說你知道兩個 第三個量就能得出來 對不對 那我們還是先求扭矩 還是先求扭矩的 好 那麼在SERV訂機選行時 我們給安全係數 一般給兩倍就夠了 因爲它本身具備過整能力 巨大扭矩是額定扭矩的三倍 對不對 所以說安全係數兩倍就夠了 至於說慣例匹配 後面再聊 講這個計算時再聊 好 接下來確定工況的需求 我這裏是要利用SERV訂機帶動機構 實現直線運動 對吧 運動時還要對機構進行一個精確的定位 以及輸出扭矩要夠 而且要頻繁的啓停 有多點控制 是吧 好 這是工況的需求 那麼接下來確定訂機種類 其實看這個需求 有兩種訂機可選 布晶和SERV 那主要看你對於精度要求是怎麼樣的 要求高就SERV訂機 要求一般就是布晶訂機 是吧 SERV訂機雖然說精度高 但是成本要高 布晶訂機精度低一些 但是也很便宜 對不對 那麼兩者還有一個最主要的區別 就是控制方式 布晶訂機開環控制 沒有反饋的 而SERV訂機它是閉環控制 是有反饋的 我利用驅動器把脈衝提供給訂機 訂機執行動作 逼馬器做反饋 對不對 如果說沒有到位置 那麼還能夠進行矯正 還有再次的信號的輸入 是吧 它是有反饋的 布晶就沒有 這是兩個訂機區別 這裏咱們就是用SERV訂機 好吧 就是用SERV訂機來看實物圖 布晶的話就方方正正的 SERV訂機後面有逼馬器的 咱們再往下看 接下來就是計算訂機的參數了 計算訂機參數 那麼首先要知道撕杆的屬性 我們選訂機的時候 一般撕杆都已經選好了 所以說像撕杆長度 撕杆的直徑 撕杆的導程 撕杆材質是否預壓 以及撕杆的質量 這些都是一個理智量 好 我對應的給出了數值 撕杆長度630 長度和直徑比要小60的同學們 那麼撕杆的直徑是16毫米 導程的話10毫米 然後用的是這種不鏽鋼的 沒有預壓 質量是1000克 大家可以去自己計算一下 或者用蘇多斯軟件去評估一下質量 1000克左右 好 那麼我們再往下看 負載的屬性 就是我帶動的機構有多重 負載的質量20千克 然後輸送的距離 就是我帶動機構左右運動的 最大距離 250毫米 然後單程節拍是什麼意思 也就是說 我把機構從最左側 移動到最右側 用的時間就是兩秒鐘 那麼加速時間就是機構有靜止到 勻速運動所需要時間 0.1秒 我們再來看機構的屬性 機構的屬性 其實就是一些摩擦係數和效率的問題 摩擦係數的話 主要指的是導軌跟滑塊之間的摩擦係數 咱們給一個0.05 好吧 好 那麼機構的效率 這裏就考慮的比較多了 比如說 滾珠撕杆的效率 一般像扎制的是給80%以上 研磨的在90%以上 這裏我就給了一個0.95 好 那麼撕杆的前後有軸承 那麼軸承的效率 我總共就給了一個0.99 因爲軸承效率很高的 對不對 好 那麼零軸器的話 也給一個0.99 像這種雙磨片式的零軸器效率也是很高的 好 總的效率 0.93 總的效率0.93 三者相乘 那麼運行的模式 就是平行於水平面 不是貼身機構 好 那麼傳動機構的話 定機直驅撕杆 就是沒有什麼 比如說減速器 也沒有說兩個大小不一樣的同步輪 沒有的 它沒有過渡的傳動機構 傳動比爲1 還有就是零軸器 這個東西 我們在選行的時候 其實可以忽略不計 但是如果說你想考慮進去也可以 我們可以去看零軸器它的樣測 在上面能夠找到零軸器旋轉所產生的慣量 或者你想自己算也行 測量一下它有多重 測量一下它的一個半徑多少 自己去算一下也行 好吧 好 這個就不多說 咱們再往下看 再往下看 下面就內容比較多了 首先我們算慣量 算慣量 慣量的話 就是機構運動所產生的慣性的量值 這個機構有兩種運動形式 旋轉和平移 旋轉的話 主要就是零軸器 還有四杆 平移的話就是滑塊 四杆的輪母座 還有機構 對不對 我們來看 如果說是旋轉的話 用的慣量 計算公式1 2的mr方 1 2的mr方 那麼這裏我就把零軸器忽略了 只算四杆的了 只算四杆的 四杆的質量是1000克 對不對 好 m是1000克 然後半徑的話 因爲它的直徑是16毫米 半徑就是8毫米 也就是0.08米 它的平方 再除以2就可以了 對吧 得出的數據 那麼平動慣量的話 就是 你看 我們剛剛有說負載 質量是20千克 對不對 用的公式是 m乘以a比2π的平方 m就是20千克 a的話 單位動量 這裏就是四杆導程 四杆導程不是10毫米嗎 就是0.01米 咱們要把單位統一 好吧 計算一下得出這個數據 那麼兩者相加 就是整個機構運動所產生的總的慣量 這裏我就不講計算的 具體的過程了 咱們把流程走一遍 好吧 好 接下來計算速度 這個公式大家看着挺懵 對吧 其實就是什麼 來我畫一下 就是一個 梯形的 運動曲線 畫的不是很標準 先加速 再勻速 再減速 是不是 好 那麼這個 面積不就是你走過的距離嗎 咱們說了要帶動機構 左右運動250毫米 是不是 好 你看這就是加速的過程 這就是勻速的過程 這就是減速的過程 對不對 這就是減速過程 那麼對應的速度 我們就能求出來 就是0.05v 再加上1.8v 再加上0.05v 就等於 250毫米 這個v就是 這個勻速的速度 v是勻速的速度 好 那0.1就是加速時間 這個0.1是減速時間 這個1.8是勻速時間 這個應該能理解 能理解 我們算出的速度是多少 131.6毫米每秒 就是勻速的速度 131.6毫米每秒 那麼絲桿的轉速就能求出來了 處於這個導程就是 13.1轉每秒 也就是789.5轉每分鐘 那麼此時絲桿的轉速求出來了 絲桿的腳加速度 我們也能求出來 把轉速往裏帶就可以了 乘以2π再除以加速時間 2π是6.28 加速時間是0.1秒 往裏一帶 就能得出這個數值 822.7弧度每秒方 弧度每秒方 好 那麼這個腳加速度 在乘以咱們剛剛所算出的總的慣量 就是加速扭矩 那就是加速扭矩 來看在這裏 對吧 好 那麼勻速扭矩就是力稱力 力的話就是摩擦力 多少呢 負載質量是50 我看看多少 我忘記了 負載的質量20千克 對吧 那麼摩擦係數是0.05 對不對 然後沒有mg 小g的話 咱們去十分比計算 得出摩擦力就是10牛 對吧 那力臂的話 絲桿機構中 力臂就是導程2π 導程是10毫米 0.01米 對吧 好 2π6.28算一下 得出結果 就是0.00159米 那就是力臂 那兩者乘乘 就是0.016牛米 那麼這兩個量相加 加速加成勻速的 就是我帶動整個機構運動 所需要定機輸出的 自然扭矩值了 然後結果是0.084 接下來再給一個兩倍安心運作 再把咱們剛剛算的效率考慮進來 除以效率 這就是總的力矩 那麼我們根據總的力矩 以及根據我對於轉速的要求 去選定機就可以了 然後選好定機之後 它樣子裏面會提供什麼 提供定機轉子旋轉所產生的 過激量值 跟總灌量去做一個匹配 總灌量在哪 在這裏 就是用總灌量 除以定機準灌量 這是我選了一個定機 它提供的數值是0.051 除以下是6 小於30 是吧 而且還小於20 那是能夠滿足我們對於精度顯示性的要求的 這就是一個設備定機 它的選行的流程 那麼下節課 咱們來看下一個定機選行的例題 好吧 如果說你想要去學習更多的 飛鏢設計新聞知識 想要系統提升 也可以來私信我 或者在評論區留言 好吧 後面如果說想要學習更多的內容 也可以在評論區 打出來 我看了的話 後面會準備更多的視頻 給大家的 好吧 今天講到這 我是雲飛老師 咱們下節課 再見