不想挨罵就來學電機選型，助理工程師入門必會，這是b站講電機最簡單的視頻了 P8 - 7、齒輪齒條機構中伺服電機選型

大家好 歡迎來到阿里班教育 我是工程師秦峯 本節課我們繼續講解電機的選行計算 當然我們更換了一臺設備 大家可以看到這樣一臺設備 它應用到了四幅電機驅動齒輪齒條的一個運轉 包括我們的一個橫向的平移 以及豎向的垂直動作 都是用齒輪齒條結構的 而對於齒輪齒條結構的一個應用的話 我們先要了解它能夠怎麼樣的一個應用 距離長負載大的一個應用場景 對不對 齒輪的承載能力是比我們的同步帶 以及滾軸絲桿的效果要好一些的 所以它更多應用在負載大的一個工況 同樣我們以這個垂直機構爲例 首先作爲垂直運動的話 我們要考慮我們的負載重力 以及電機要選擇帶剎車的 要保障它在斷電的情況下 不會突然下墜 對不對 不會突然下墜 這是我們做垂直機構的時候要考慮的兩個因素 好 我們看到輸送參數 我們的相關的已知條件 負載質量爲30千克 機械臂的質量爲10千克 而機械臂上有我們的齒條 導軌 形材 夾矩和氣缸 我們統稱爲10千克 其中輸送距離爲300毫米 單程切拍一秒 也就是一秒內我移動300毫米 好 接下來就是加減速時間爲0.1秒 那麼它的一個勻速時間是不是就是0.8秒了 對不對 一秒拆分爲三個階段 加速爲0.1 勻速0.8 減速0.1 好 我們接下來看到齒輪參數 齒輪直徑是75毫米 厚度爲16毫米 材質我們給了一個剛纔的第一 齒輪質量爲1000克 接下來看到機構參數 也就是我們的摩擦係數 摩擦係數這邊應用到了直線導軌 它的一個上下移動是通過直線導軌來實現的 所以它的一個摩擦係數相對較小爲0.05 同時機構的一個效率 齒輪齒條爲0.95 而我這裏列出了一個減速機 當然你實際應用的時候 先不會考慮它的一個效率 我們後續與轉速計算完之後 通過額定轉速和我們計算出的一個 工況轉速之間的一個對比 來選擇減速機 好 我們先當它是一個位置條件 好吧 後續再將它增加進來 當然總效率的話 我們也是不知道的 好 運轉方式爲垂直與水平面 也就是Z軸的上下移動 傳動機構我們看到了有減速機 它的一個應用爲大負載垂直輸送 對不對 好 接下來就是齒輪參數的一個計算了 齒輪的分度員周長 分度員周長等於π乘以d 也就是3.14乘以我們的75毫米 得出爲235毫米 齒輪的轉動慣量等於1 mR的平方 m爲齒輪的質量 r爲齒輪的半徑 得出我們0.000703千克每平方米 它的一個轉動慣量是相對較小的 好 接下來計算我們的負載慣量 負載慣量等於負載質量乘以 乘以我們括號內的單位移動量除以2π 單位移動量對應的是什麼 對應的是我們的分度員周長 也就是一轉內 一轉的一個形成 所以這裏是0.235 單位換算成米了 最後得出我們0.056這樣一個數值 總慣量就是兩者之和爲0.0567千克每平方米 機構的一個速度進行換算的話 我們首先是沒有提供它的一個 直線速度的對不對 我們需要通過對形成以及加減速 勻速時間去進行換算 好 300毫米的一個形成 0.1秒的加速時間 0.8秒的勻速時間 以及0.1秒的減速時間 最後得出直線速度爲333.3毫米每秒 同樣我們的齒輪轉速也是未知的 由我們的速度來計算 速度除以單位移動量 也就是我們的周長 最終會得出1.42RPS 同樣我們可以在這裏將電機 實際需求的一個轉速計算出來 也就是85.2RPS 接下來就是計算齒輪的腳加速度了 腳加速度β等於2πn除以t 這裏n就是我們的轉速 t是加速時間 加速時間也就是0.1秒 0.1秒 最後會得出腳加速度等於89.25度每平方秒 對不對 所以後面我們如果做均速力矩的計算 就已經知道了 它是由腳加速度乘以灌量 得出的值 當然這裏的話我們還能知道一個什麼呢 按照伺服電機額定轉速3000轉的一個情況下 我們是不是要達到85.2的實際應用功耗的話 要考慮使用減速機 其中速比爲35.2 當然我這裏是沒有進行一個取整的 實際的選擇的話 我們要去取合適的一個速比 力矩計算的話 我們首先計算加速力矩 也就是我們的灌量乘以腳加速度 最後會得出一個5牛米的數值 而均速力矩則是等於力乘以力臂 其中力臂等於半徑 等於齒輪的半徑 0.0375米 而力的話 因爲是垂直的一個工況 我們要考慮克服摩擦力做工的情況下 還要考慮重力 所以它等於420牛 將兩者相乘會得到15.75牛米 而我們的總力矩就等於 勻速力矩加上加速力矩得出20.75牛米 同時在對電機的力矩進行選行的時候 我們要除以傳動效率 再乘以我們的安全係數 其中傳動效率的話 我們往前看 往前看 減速機的一個傳動效率爲0.75 兩者之相乘等於總換 總效率等於0.71 0.71這樣一個值 所以這裏總效率等於0.71 而我們的安全係數在當前下 我們先選擇爲2 這樣的話總力矩就會計算出來對不對 它的一個力矩爲58.4牛米 而轉速的話 我們之前已經算出來了 爲85.2拿片 功率的話通過 P等於 功率P等於力矩乘以轉速 再除以9550這樣一個公式 這樣一個公式會得出 功率會在0.5R1千瓦 也就是521瓦的狀態 當然我們選擇550瓦或者600瓦 都沒問題對不對 接下來我們需要去看它的一個輸出力矩 到底能不能匹配這樣一個總力矩 節速比35.2的情況下 我們550瓦的電機 1.75牛米 1.75牛米乘以35.2 等於61.6 600瓦的話 1.91 它當然會更大一些 會等於67.2牛米 都是會大於我們需求的力矩58.4的 所以兩者都可以選擇 都可以選擇 節速比的一個由來 剛剛我們也說了 它是通過額定轉速 除以我們的一個實際工況轉速來得到的 關量計算 我們在之前的計算內容中 將總關量計算出來了 對不對 總關量 也就是我們的負載關量 要除以我們I的平方 I的平方是什麼情況 也就是我們的減速比 減速比的平方再去除以電機的轉子關量 電機的轉子關量最終得出數值爲1.17 1.17是會能夠應用在我們高精度 響應速度較快的工況下的 對於我們經驗計算的情況下 我們就會直接計算最大力矩 也就是勻速加加速力矩之和 再乘以一個安全係數 這樣的話 雖然電機選行過後性能會有過剩 但是它的一個相對計算速度會相對較快 而實際計算 也就是我們剛剛做的一些計算 對於分區計算而言 勻速力矩 勻速加加速力矩 它能夠更加完善的計算區各個部分 伺服電機需要提供的參數 它能夠更加全面的利用到伺服電機的性能 當然我們實際選擇 按照我們剛剛計算過的內容 計算過的內容 將這些參數相對的參數都計算出來之後 我們的實際選擇 包括樣冊的一個選行 包括我們本身的一個數值的大概選定 都能夠進行一個界定 那麼對於這樣一個伺服電機的選行的話 相信大家也已經有了一個初步的瞭解 是不是 有了一個初步的瞭解 如果大家對於伺服電機的內容感興趣 覺得這個內容不錯的話 麻煩大家幫忙點點贊 對於視頻 對於視頻的一個內容 如果有其他的不懂 或者說有疑惑的情況下 可以在評論區打出來 我們會關注評論區的一個動態 同時如果大家對其他的內容 包括我們電機以外 伺服電機以外的 包括不進電機 閉環不進 以及常用的一些普通電機 還有直續電機 或者說 我電機能瞭解了 我對於其他的一些材料 入門款的一些東西 有需求 對這些內容 公益內容有了解的一個需求的話 大家可以也打在我們的一個評論區 在後續內容中 我們會選擇較多的一個回答 來集中的去 將這些內容集成 然後選擇將它們製作成視頻發出 那麼大家如果對自己的一個能力 專業能力 需要系統化的一個昇華加強的話 也可以後臺私信老師 老師這邊有對應的一些學習資料 以及對應的視頻課程講解 可以提供給大家 本節課對於我們 齒輪齒條模組的一個選行 四部電機的選行就講到這裏了 相信大家對於這些內容 有了一定的瞭解之後 對於四部電機的一個選行 以及它的一個應用場景 都有了一個深化的理解 那麼這一節課的內容 我們就講完了 我們下一節課再見