首推！清華機械大佬花一週講完的非標機械設計選型教程，2026公認最通俗易懂的【Solidworks非標機械設計選型講解大全】 P15 - 電機的選型計算2

大家好 我是蔣薰飛 今天來聊一下步進進擊相關的知識 那本節課主要是講解定機的選行計算 拿一臺同步帶機構爲例 在本臺設備中呢 有一個同步帶移料機構 定機用的就是步進進擊 通過磨片式連軸器連接下方的同步輪 那同步輪跟同步帶是屬於逆河傳動 利用皮帶夾呢 就可以帶動整個機構在導軌上方通過滑塊 實現一個左右的運動 結構很簡單 我們來看已知條件 第一個條件就是同步輪 它的尺寸現在是知道的 尺數呢 是32尺 對應的直徑是50毫米 我們來看這個表格 是我在米思米的產品樣子裏截取的 尺數是32尺 對應的直徑50.93 我就直接約等於50了 此時呢 這個寬度W多少呢 16毫米 大家記一下寬度是16毫米 好 那麼分辨率我的要求是一毫米 也就是帶動機構運動時最小的運動距離就是一毫米 根據這個量能夠得出呢 選擇幾項的步進進擊合適 啊 那麼來看一下啊 根據這裏的公式 這個50乘以304得出的是同步輪的周長嘛 對不對 好 那一的話呢 就是我所需要的這個分辨率了 那麼這個再乘以360度來得出呢 這個角度是2.29度 那麼根據這個角度的話呢 挑選合適像素的步進進擊 其實兩項的可不可以啊 可以 但是呢 要進行這個刺激細分 那麼過去角相當於說變成0.45了嘛 那大約是五個脈衝就能夠旋轉2.29度 那麼三項的也可以啊 三項步進進擊不就要多少度啊 1.2度對不對 好 那麼兩個脈衝2.4度跟這個2.29度接近 而這個也行 好吧 那本臺設備中我記得用的就是一個三項的啊 好 不多說啊 往後看 負載的質量是6000克 就是我帶動的機構是6000克 好 那麼 運動速度這裏一秒400毫米 它是一個過程啊 同學們就是機構呢 由靜止到 勻速啊 然後呢 再到靜止的這麼一個過程 來我畫一下啊 就是一個機構 他一開始是靜止的 對不對 先加速加速到一定速度 那麼勻速一定的時間 然後呢 再減速直到這個靜止 那麼這段時間所 運動的距離是400毫米 那麼時長呢 一秒鐘 好 那麼根據這個量啊 我們能夠得出什麼呢 定機的轉速 這是我用東方馬達的旋轉鍵啊 得到的一個表格 得到一個圖像啊 大家可以私信我 或者在評論區留言去領取這個插件 東方馬達的旋轉鍵 好吧 好 來看啊 我指定了移動量 移動量是400毫米 對吧 那麼加速時間是0.2秒 不定機啊 加速時間 我們一般是默認爲0.2秒的 好 那麼移動時間是一秒鐘 對吧 減速時間也是0.2秒啊 那麼此時這個定機轉速就是190.986轉每分鐘了啊 好 我就約等於191了 好吧 這裏能夠得出我需要定機它輸出的一個轉速啊 好 那麼加速時間0.2秒就在這個位置啊 那接下來就是真正的計算了啊 我們先去計算什麼呢 語音速扭矩公式就是t等於f乘以l 這是基礎公式啊 f的話呢 就是力 l的話呢 就是力臂 那麼在本臺同步帶移料機構中 這個力除了摩擦力之外 還有什麼 張緊力 同步帶要張緊的 對不對 這裏就有張緊結構 好 那麼張緊力呢 一般是默認爲摩擦力的三分之一 三分之四倍的μmg 對不對 這是f的基地數值啊 好 這裏我寫錯了 這裏應該是 扭矩啊 扭矩 好 那麼這個力臂呢 在本臺同步帶移料機構中 它就是同步輪的什麼半徑啊 我直接就用大R來表示啊 好 後方是結果 0.2牛米 大家感興趣可以自己算一下啊 可以自己算一下 其中呢 這個摩擦係數多少啊 摩擦係數是0.1 因爲用的是導軌滑塊嘛 滾動摩擦嘛 對不對 摩擦係數就是0.1 m呢 就是6 這個小g的話呢 取的是10 方便計算 然後呢 這個R就是這個25毫米 0.025米吧 把單位要統一啊 你可以算一下 得出結果就是0.2牛米的樣子 好吧 然後呢 我們再去計算這個加速扭矩啊 加速扭矩呢 它等於慣量乘以角加速度 好 那我們去單算一下這個慣量 還有角加速度 先算角加速度啊 好算一些 角加速度的話呢 就是這個beta 再寫一遍啊 稍等 好 beta 它得什麼 它等於角速度 Omega 除以加速時間 好 那麼角速度 它等於二π乘轉速 好 把下方的公式 代入到上方的公式中 得出的公式就是它 角加速度 這個beta等於二πn 再除以這個t 啊 好 那我們來看啊 這裏是我算出的這個結果 算出的結果啊 首先呢 把轉速要換算成這個轉每秒 剛剛我們算出的結果是 怎麼來着 我看一下啊 對 191轉每分鐘 那你要算成這個 換算成轉每秒 我這裏除以60 這個結果是3.18轉每秒的樣子啊 好 然後呢 再乘以二π 前面是二π嘛 6.28 這個結果是9.98 對不對 再除以步進定期加速時間0.2 這個結果就是9.95的樣子啊 來看 這是這個角加速度 單位呢 是弧度每秒方啊 好 那麼再看上方的慣量 慣量的話呢 要看你這個機構的運動形式有哪些 比如說這裏同步輪在幹嘛呢 在旋轉 而機構它是在導軌上方所運動的 運動形式不同 慣量的計算公式那也不一樣 如果說是旋轉用的公式就是1 2m² 如果說是這個平移的話呢 用的公式就是m乘以a比2π 其中a它是單位動量 那麼在本臺同步帶移料機構中指的就是同步輪的什麼 分度元周長 好 那我之前有算出來啊 應該是157的樣子啊 看一下這個位置 157 它就是同步輪分度元的周長啊 那這裏我同樣的是用東方馬達的那個工具啊 截圖 旋轉 誰旋轉啊 同步輪 對不對 幾個呢 兩個啊 這個同學們在算的時候要注意是兩個啊 好 那它的直徑50毫米 那寬度的話呢 16毫米 材質的話其實是鋁合金 那這裏我就沒有鋁合金啊 我就直接給的鋁好吧 密度也差不太多啊 得出結果是0.275乘以10的-4次方千克平方米啊 不是每平方米是平方米乘號 同學們要注意啊 然後呢乘以2 因爲有兩個同步輪吧 對不對 好 那這個平移呢 單位動量是157 就是同步輪它分度元周長 那麼質量6000克 得出結果37.402乘以10的-4次方千克平方米 好 那麼兩者相加啊 上方這個旋轉的要乘以2啊 因爲兩個同步輪 得出結果是多少呢 38.05 單位我就不說了啊 好 那麼這個總灌量乘以較加速度 得出結果就是加速 多少啊 0.38牛米 好 那麼0.38牛米是加速牛局嘛 勻速牛局是0.2牛米 兩者相加0.58 對不對 然後呢 我們要考慮到效率再給他一定的安全係數啊 看一下 0.58在這 對不對 這是勻速加加速的 再乘以安全係數給兩倍了啊 1.16 再除以效率0.9 因爲這裏效率都很高 不管是同步輪還是倒掛派 對不對 給0.9啊 結果1.288 那就1.29嘛 對不對 我這裏還給小了啊 應該是1.29牛米的樣子啊 1.29牛米 好 那麼接下來呢 就是要確定電機型號 並且進行灌量的匹配了啊 那麼本臺設備中 他所用到的步進電機 看一下型號啊 這個S3S85Q04067的我在網上呢 找到了他的這個規格啊 我們一起來看一下 就是中間這款 3S85Q04067 對不對 那麼此時呢 他的這個保持扭矩保持扭矩或者我們叫靜力矩多少啊 兩牛米 對不對 那夠不夠用夠用的 對吧 我這裏乘以安全係數兩倍啊 結果才1.29牛米 他這裏保持扭矩是兩牛米的 所以說這個扭矩夠用 然後呢 我們再看啊 他這裏提供的定機轉子灌量是1.1乘以10的-4次方千克平毫米 他這裏呢 單位是平方釐米 但是這裏沒有乘以10的-4次方 對不對 好 那麼我這裏算出的總灌量多少來着 算出總灌量是38.05 那麼要用總灌量除以定機轉子灌量 得出結果啊 看數值 如果說是這個小於30的就夠用 如果說對於精度要求比較高 要求想時間快 那麼位置要小於10 這個位置其實算出結果要大一點 比30大一點 但是他這裏定機確實就是這型號 我估計是我這裏給的數值會稍微大一些啊 比如說同步輪 他的一個參數可能就是算灌量的時候稍微重了一點 或者說負載他沒有6000克這麼重啊 所以說會有點偏差 但是沒關係啊 這裏的定機絕對是能用的 好吧 好 那麼這樣就確定了定機的型號 對不對 那行 今天呢 關於這個同步代機構中定機選行咱們聊這麼多 下節課呢 講講就是齒輪齒條機構中定機的選行 好吧 那今天講的是啊 如果說想領取那個東方馬達的插件 同學可以私信我 或者在評論區留言 好吧 今天講到這 我是雲飛老師 咱們下節課 再見啊