SolidWorks視頻教程：伺服電機選型計算 上

剛纔我們介紹了伺服電機和不禁電機的區別和聯繫 那麼其實伺服電機本身還有一個特性 這個特性很多人都不知道 我們這個叫什麼功能呢 叫一個限制扭矩的功能 大家看到我們這裏面有一排伺服電機 有12345 它是用來擰緊通過齒輪傳動 來擰我們這個瓶蓋的 大家注意到我們這個瓶蓋 它應該怎麼來擰緊呢 如果通過我們這個普通電機 它很難實現 但是如果通過我們剛纔的伺服電機的話 它是可以實現的 怎麼實現啊 我們的這個瓶子它蓋的 所這個滿足要求 不是按照我們所擰的圈數 大家注意到不是擰三圈就滿足了 它是按照扭矩來的 假設你這邊 你這裏面有1號 這裏是2號 我們1號它需要擰2.9圈 我們的2號需要擰3.1圈 那怎麼辦呢 所以說我們這裏的話 如果你是在這種擰瓶蓋 對扭矩它應該通過什麼來限制 我們的這個工作情況 應該通過扭矩來限制 我們這邊扭矩 如果假設是一牛米 它所需要的是一牛米 那麼我們這個伺服電機 它從理論上來說的話 輸入就是一牛米 那麼到一牛米以後的話 我們的這個伺服電機還工作嗎 它就不工作了 不是不工作 是這個裝不起來了 這個是它的一個特性 叫什麼 叫這個限制扭矩的一個功能 可能同學們之前沒有了解過 你這邊想把我們的什麼 我們伺服電機 它不是有那個編碼器嗎 不是有這個驅動器嗎 它一般可以控制我們的什麼 控制我們的轉速 控制我們的這個扭矩 還有我們的這個這個啥來着 它在一定的這個速度下的話 它是一個橫扭矩輸出 這個特性還是很不錯的 但是同學們也要注意到 我們這個橫扭矩輸出的話 不是同學們想的那樣 它扭矩就是完全一模一樣的 我們可以看一下 這裏面有一張這個表 大家注意到沒有 這個是我們一個小觀量 它的一個扭矩輸出 我們假設這個B的情況 這裏面有一個B反覆使用的情況 就假設我們這邊啊 它的一個轉速 在多少了 它和轉速和一個扭矩的話 是有一些這個 這個是什麼 轉速和扭矩的一個特性 這裏面還是滿足一些 這個什麼滿足這樣的一些 假設我們的轉速是 是這個是100 就用這張圖來表示吧 轉速是100 那麼它的扭矩是S 轉速是200還是S 轉速是300還是S 那麼如果你一直往上漲 往上漲它還是S嗎 它也不可能是S了 它會慢慢的這個下降 明白嗎 還有我們這邊的話也是的 這邊的話就是 轉速是100的話 它的扭矩一直是S 這一列都是S 到500的話 它突然的話就沒有了 我們這裏的話就是不考慮500這個轉速 所以同學們要注意到 我們這裏的和扭矩輸出 並不一定完全滿足 像我們這裏面這張圖 它的扭矩 這張圖的話它扭矩是 這個轉速是100的時候 我們的扭矩是24 這個轉速200 它還是24 扭矩是這個轉速是300 它還是S嗎 就是S 這個是S1了 然後這邊的話400的時候 它變成了18了 所以它也會這個慢慢的往下降 還有當它到達一定範圍之內的話 它是一個橫功率輸出 明白嗎 它正常情況下是 額定轉速下是橫扭矩輸出 但是在超過一定情況下 它就叫橫功率輸出 這樣的一個區別 好那麼我們現在來看一個題目 這樣的一個題目 叫伺服器電機的一個行星計算 題目的話我給它截個圖 給同學們看一下 給同學們分析一下 也是一個什麼 我們的伺服器電機 帶動我們的滾軸絲桿 進行一個什麼 進行一個這個移動 滾軸絲桿的話 同學們也看到前面有一個 連軸器和減速器 這個是它的一個 伺服器電機 它一般會和這兩個東西 進行一個連接 不進的話 它一般和我們的 連軸器連接在一起就可以了 如果你是買一個模組的話 那可能的話更方便了 好我們的這個題目要求 大家可以看一下 這樣的一個伺服器電機 這樣的一個工況 伺服器電機 連軸器 減速機 然後我們的絲桿 絲桿上面有我們的 這個工作臺 它是哪樣的一個 這個工況呢 負載速度爲15米每分鐘 大家注意到15米每分鐘 然後我們直線運動的質量 是多少呢 是250千克 這上面是250千克 還是很大的呀 我們一般的話 這個還是一般沒有 這個250千克 還有我們的這個 絲桿長度是一米 這是它的一個總長度 但是我們的一個 工作長度是多少呢 工作長度爲 0.275米 大家注意到 工作長度的話 有效行程是 0.275 還有我們的絲桿直徑 是20毫米 我們的導程 是10毫米 剛纔我記得 有位同學說 這個PV是導程 還是邏輯 我們一般你的這個 叫導程 導程 等於我們的 等於我們的什麼來着 等於線數 乘以這個邏輯 邏輯 但是我們一般的 這個線數是一根線 你這裏的話兩根線 我們這裏面就沒有 討論必要了 所以我們一般導程 是等於邏輯的 如果你真的有這個需求 你有使用了什麼 雙線的一個絲桿 或者是其他的一些 這個結構 這個零件 那麼它有可能是雙線的 那個我們就暫時不討論 那後面還有一個什麼 還有一個材質的 一個密度 7.8 還有它的一個減速比 是i 還有我們的這個什麼 所承受的一個外力 是0 這個就是我們外在的 一個邏輯 假設我們這邊 還有一個什麼了 還有一個這個人手 往這邊推 或者是這個什麼 這個工業機器人 往這邊推 那麼這裏也是一種可能 還有我們後面 是這個慣量 齒輪和連軸器的 一個轉動慣量 它已經把你算出來了 我們的連軸器 同學們注意 連軸器很輕 一般的話 這個幾百克 那麼我們這裏面 大家看到 這個慣量的話 大概是0.4左右 齒輪 加上我們的這個連軸器 還有後面的話 這裏面是 這個是傳動次數的話 是一分鐘40次 我們一分鐘 要給它來回40次 那麼我們這個來回 不是來回 這個去40次 這個去 然後回 去回去回40次 那麼我們這裏面 40次的話 你也可以算出來 它的一個 這個是一個頻率 還有那個傳遞長度 是0.275 傳動時間是 0.12秒以下 我們需要在 0.12秒 就給它完全定位 明白嗎 這裏面是0.12 我們剛纔 這個是一個40 這個40是 有什麼 和這個0.12 有什麼關係呢 我們40是一分鐘 60除以40 那麼我們一個週期 是多少 一個週期 一個週期是 1.5秒 但是你1.5秒 你可能讓它 你去了就回來 去了就回來嗎 不可能的 它肯定是去了 然後停一段時間 再回來 然後回來的時候 停一段時間再去 所以說 0.15秒當中有 它工作時間是 1.2秒 有0.3秒鐘 是停止的 明白嗎 還有摩擦係數 是0.2 這個的話是 是我們的產品 和這個工作臺的 一個摩擦係數 其實我們滾珠絲桿的 摩擦係數 還很低的 一般的話 0.05是有的 還有後面的話 是一個接效率 傳統這個滾珠絲桿的話 效率大概的話 就是90%以上 我們這裏照0.9算 如果是滾這個滑動絲桿 同學們注意 滑動絲桿 它比我們的滾珠絲桿的 效率的話 是低一些的 一般的話 低多少呢 滑動絲桿的效率 大概的話 是它的三分之一 就是0.3左右 我們記住這樣 這樣一個數據 同學們也不要以爲 不要以爲絲桿 它的效率越高越好 其實在一些情況下 我們的效率反而是 越低越好 或者說越低 它的一個這個 啓動扭矩 我們這裏面也許 這個啓動扭矩 就是一牛米 但是我們這邊的話 是三牛米纔可以啓動 那麼你說一下 一牛米好還是三牛米好嗎 這裏面沒有一個 好壞之分 只有一個適合不適合 我們也可以簡單的 說一下 如果你是 這裏面是它 是一個調節 我們水平位置的 一個什麼 一個這個絲桿 這個絲桿的話 同學們想一下 它是用我們的滾珠絲桿 還是滑動絲桿呢 同學們 這個絲桿 上面有個手輪 來帶動它 傳動這個移動 來控制我們的 什麼控制我們的 這個夾緊機杆 它的一個水平位置 同學們覺得 你們的這個絲桿 在這裏面 你是選擇滑動絲桿 還是滾珠絲桿 同意滑動絲桿的 敲個1 同意滾珠絲桿的 同學敲個2 我看一下這個 MIST同學 需要鑽齒輪 和連軸器的關聯嗎 齒輪的話 是需要 這個需要要鑽 對 這裏面的話 一般有同學敲了一個L 小兵同學 這裏面應該是 滑動絲桿好一些 爲什麼 第一 滑動絲桿的 具有自鎖性 它效率是0.3 效率低的話 它本身也就是 啓動扭矩的話 大一些 所以它本身的話 具有一個自鎖性 這裏精度沒有要求 精度的話 其實是我們的 這個滾珠絲桿的話 精度稍微好一些 而且第二 滾珠絲桿的話貴一些 我們滑動絲桿 稍微便宜一些 所以的話 我們在這裏面 選擇滑動絲桿 大家也可以注意一下 這樣一個東西 這個東西是一個 位置顯示器 以後有機會 老師會給同學們 講解一下 這樣的一款設備 再回到我們剛纔的題目 這個題目 剛纔介紹了一下 我們滑動絲桿 和滾珠絲桿 它的一些特性 現在來看一下 我們這裏面 第一步 我們要求出來 我們的這個加速時間 工作時間是1.2秒 那麼我們加速時間 是多長呢 加速時間 其實是你自己 可以給定的一個值 我們的四部電機 它加速時間 是完全可以達到 零點零幾秒鐘的 零點零五秒鐘 是可以的 但是我們一般的話 你也可以 就是不一定 非要它零點零五秒 你可以給它一個 什麼零點這個零點一秒 也沒有什麼問題 那麼我們來看 這個 它工作時間 一個行程 它需要的是 1.2秒 那麼我們這裏面 有一張圖片 先加速 再勻速 再減速 然後再停止 這段停止時間 就是我們剛纔 算出來了 這個 一個週期是1.5秒 1.5秒減去 我們剛纔的工作時間 是1.2秒 1.2秒等於多少 等於這個 0.3 那麼這段時間的話 就是0.3 一個停止時間 那麼我們的這個 加速時間是多少呢 加速時間的話 經過這樣一個公式計算 同學們可能 這個公式的話 看起來有一些 有一些麻煩 其實它的話 就是這樣一個過程 是我們的 1.2秒 總時間 減去 0.275 是我們的 一個行程 單行程 除以 15 15的話 是我們的 這個米每秒 這個是 米每分鐘 它的一個時間 時間的話是分鐘 然後再乘以一個60 60 就換成秒了 這個是我們的一個 勻速時間的 這個勻速時間的 勻速的時候 它所需要的時間 勻速就是需要多長時間 需要這個 1.1秒 那麼我們來看一下 它就是什麼 它算出來一個 這個加速時間 就是一個 就是1.1秒 後面的話是一個 0.1秒 那麼我們加速時間 就是多少 是0.1秒 大家注意到 我們減速時間的話 也是可以把它假設成 這邊是減速 也是0.1秒 這個是勻速 也是0.1秒 這樣子算 然後你這裏的話 也不需要 這裏面通過這樣的一個手段 你可以直接假設 我們的一個加速時間 是0.1 我們的減速時間 是0.2 0.1 你這裏的話 也是可以的 這樣假設的 這個是 勻速時間的話 是1.0秒 就是中間的話 這一段過程 這是它的 整個的一個運行過程 所以我們要注意到 我們的普通鏈接 普通的三相易物鏈接 它不會考慮這麼 不會考慮這麼精確 它一般 你算出來一個勻速的話 需要一個100瓦 那麼我們給它一個 乘一個什麼 乘一個1.2倍 就假設 我們已經考慮到了 這個勻速和這個減速 等於120瓦就行了 而我們這裏的話 需要嚴格的考慮一下 因爲它是一個什麼 它對這個位置和速度的話 是要求很嚴的 好 第二個點 轉速 轉速怎麼算呢 轉速你明顯的 這個轉速很容易算 這個絲桿的轉速 絲桿轉速就是 n等於v除以導乘p 等於多少呢 等於這個v除以導乘p 等於15 這個是15米每秒 每分鐘除以0.01毫米 等於多少 等於1500轉 我們的絲桿 這個絲桿 需要的轉速是1500 轉的很高呀 那麼我們的這個 電機的轉速呢 轉速爲3000轉 因爲它傳動比爲i 這個轉速決定出來了 我們現在看一下 現在我們第一個是 加減速時間 第二個是轉速 已經出來了 我們這個四個電機 那麼我們再來看 第三個數據 第三個數據的話 是我們的叫 轉距 轉距的話 同學們看到 老師你這個轉距 只有一個這個轉距tL 我們之前的話 那個固定電機 它有哪些轉距啊 有這個加速轉距 有我們的這個 這個這個 這個勻速轉距 有我們的這個加速轉距 但是我們這裏面 就是隻需要 計算一個什麼 計算一個這個 勻速轉距就可以了 這是克服摩擦力的一個轉距 然後它的轉 這個轉距的話 是等於有一個公式 同學們也可以看一下 我們的計算表格 就這個公式 這個公式 是這個吧 是這個 在這 這個F的話 是我們的摩擦力啊 剛纔的話 那個質量是250 摩擦係數是0.2 那麼我們這個F就知道了 F知道了 我們的愛帕也知道 導程是15 那麼我們的t 是不是就知道了 我們這個絲桿 要帶動着它進行運動 它就是滿足這樣的一個公式 好扭矩 我們來看一下這個絲桿 它需要多大扭矩啊 這個tL 我們把t放在左邊 F的話放在右邊 大家也可以 也可以看一下 我們這樣的一個 這樣一個過程 這個同學們 也不需要背啊 你只需要知道就行了 然後算出來這個多少 我們這個負載 這個工作臺 要移動的時候 它需要 0.43流米的一個 什麼 一個工作轉據 這個是第一個工作轉據 那麼我們的工作轉據 現在的話同學們應該明白了 那麼我們再看 還有一個掛念