已經替大家試過了，真的是機械小白學習神器！2025最細自學機械設計全套教程，全程乾貨無廢話！歡迎白嫖，拿走不謝！ P4 - 伺服電機的選型與計算

大家好,我是青木老師 那麼很多時候我們在做設備設計時 對於電機的選行不是很清楚 特別是對於我們的四幅電機選行不太瞭解 那麼今天這節課我們主要來講講 四幅電機該如何進行選行與計算 並且帶入實際的工作情況來講解 好,首先我們先來看一下我們現在當前的工作情況 我們也是以右側機構爲例去講解 右側的話是我們的一個移載機構 也就是我們三軸接手 都是由絲桿模組進行一個驅動 那麼當前案例也是以絲桿模組爲例進行一個講解 其中的話主要是我們的複雜、速度、導程、直徑、質量、摩擦係數、加速時間、效率這些參數 那麼這些都是已知的 好,選行的話主要是看兩個部分 第一的話是扭矩大小 第二是慣量比的一個匹配 第一個是扭矩 那扭矩的話它分爲勻速力矩和加速扭矩 那我們就分別按照步驟來進行一個計算 先算我們的一個勻速扭矩的這個部分 絲桿的勻速力矩公式T等於導程乘以克服力除以二π除以我們的一個效率 好,那麼首先我們來看一下我們所需要克服的力F 那麼F的話在我們水平運動當中那就是我們的一個摩擦力F 那摩擦力F的公式μ等於mg等於我們的一個摩擦力大小 那我們打開計算器來進行一個計算 打開 我們代入第一個是我們的一個μ μ的話等於0.1乘以我們的複雜40公斤乘以我們的一個重力加速度g 那麼g的話一般是等於9.8 但是我們這裏約等於我們的一個10 那麼乘以10等於40牛的一個摩擦力 得到之後乘以我們的導程pb pb爲10毫米 那麼我們單位是牛米 所以要轉換成米的這個單位 40乘以我們的0.01 這個米等於0.4 再除以我們的二π和效率除以二π π的話是3.14 二π的話就是6.28 然後再除以我們的效率85% 你像我們的滾珠絲桿的效率 一般來說都是在我們的85到我們的95左右的這樣的一個效率 那我們就取一個較低值85% 好 這邊除以我們的0.85 等於0.749 那這個我們約等於0.075 單位是牛米 好 代入 那第一步 勻速力矩就已經求出 第二步來算加速力矩 加速力矩的話 等於我們的灌量乘以我們的角加速度除以我們的效率 好 那第一個先算我們的角加速度β 那β的話等於我們的角速度ω除以加速時間t ω等於二π乘以轉速 好 我們只要代入參數一個一個去算 那就可以 好 先算我們的轉速 那麼轉速的話 它等於我們的速度除以單位動量 速度是以質量爲0.3米每秒 好 然後單位動量指的就是我們電機旋轉一週之後機構所移動的距離 那這邊我們的移動量就是我們的導乘 那就是0.01 那打開計算器來算 那麼0.3 然後除以我們的0.01 單位的話是轉每秒 好 我們代入乘以我們的一個二π 乘以6.28 等於188.4 好 再除以我們加速時間 加速時間的話是我們的0.1秒鐘 那麼除以0.1秒 等於1884 好 那麼下方寫好 單位質數量是1884rad 由弧度轉每秒 然後是平方 好 那這樣我們就繼續 這邊的話是我們的弧度制的單位 好 灌量的話我們又分爲直動灌量 因爲我們機構當中運行的時候 可能上方的機構在做一個直線運動 但是我們絲桿的話和一些機構在做一個轉動運動 所以我們分別要相加起來做一個灌量的總和 好 那這邊我已經提前算出了這個結果 也是通過我們的插件來進行一個計算 那麼具體使用步驟給大家講解一遍 打開我們的插件 這是我們的一個東方馬達 下方有我們的灌量的計算按鈕 點擊選中會彈出這樣的一個彈窗 好的之後 第一個我們先算直動灌量 點擊直線運動 把我們的單位移動量質量進行我們的一個輸入 單位移動量爲我們的一個10毫米每轉 質量的話是我們的40公斤 爲1.1乘以10的-4次方千克米平方 那麼左側已經做了記錄 然後是圓柱 也就是我們絲桿 絲桿的話是沿我們這個X軸進行一個旋轉運動 好 那我們只要代入數值來算 我們這邊改爲質量來算 第一個它的直徑 直徑的話在左側是有這個記錄 直徑爲20 代入爲20 質量的話是2.5公斤 代入2.5公斤 點計算 我們的數值爲1.25乘以10的-4次方千克米平方 好 然後我們需要將兩者進行一個相加 再乘以的角斜度就能得出我們的一個加速扭矩 當然這個關聯的話你可以按照公式進行一個得出 好 我們來相加算一下 點擊下方打開我們的計算器 那就是0.000101加上0.000125 好 等於0.000226 再乘以我們的一個1884 好 回車 等於0.4257 再除以我們的一個效率0.85 除以0.85 好 等於0.5 那麼點下方來算一下 其實0.5單位是牛米 好 算了之後把兩者相加 等於我們的總扭矩 那就是0.05加上0.075 好 等於0.575 那麼伺服電機一般我們的安全係數是在小功率時 一般都是直接取兩倍來進行一個選行 那麼直接來乘以2 直接乘以2 好 等於1.15 那就先輸入一下爲1.15 單位爲牛米 好 這是我們最後算出所需要的扭矩的大小 好 灌量比的話怎麼匹配呢 要將我們的負載灌量來除以 就我們的一個位置 這是我們的負載灌量 要除以電機的轉軸灌量進行一個匹配 一般的建議值 如果是想要高精度高響應的話 建議是小於10 那麼10到20之間也能進行使用 但是精度和穩定性就沒有那麼高了 包括加速時間也是一樣 好 現在的話打開我們的樣冊來進行一個比對 打開我們的樣冊 電機 這邊的話是我們的一個匯穿的伺服電機選行的規格表 我們剛纔所算的力矩爲1.15 好 根據匹配的話 我的建議是選擇一款400瓦電機進行一個使用和匹配 但是同樣的400瓦電機有兩款 對應下方的型號 我們分別來匹配 那麼它的轉軸灌量爲0.375 我們的總灌量是2.26×10-4次方 那麼把它乘以10的話 你會發現當前的電機 它也是會大於它的位置 所以說第一款400瓦電機 它就已經能夠滿足我們的需求了 也就是我們的2.26除以0.376小於10 它就是滿足我們的高精度高響應的需求 好 那麼關於絲桿模組的伺服電機選行 就基本講到這個地方 大家如果說想去了解更多工況的電機選行 可以關注一下老師 或者說了解一下老師的VIP課程 會講解更多的選行與計算步驟 需要插件的也可以在評論區當中 進行一個領取 那本節課我們就講到這個地方 那麼我是期木老師 我們就下堂課 再見