目前最全最細的機械設計零基礎到大神教程，2026最新版，包含所有乾貨！七天就能從小白到大神！少走99%的彎路！存下吧！很難找全的！ P15 - 【電機選型】12、分度盤機構中步進電機的選型

大家好 我是雲飛老師 今天開始講解定機選行專題的第12節課 也就是分度盤機構中不進定機的選行 先來看一下理智條件都有哪些 首先呢 就是工作臺的直徑是300毫米的 工作臺的厚度呢 是5毫米 工作臺的材質呢 是鋁的密度呢 是2.8乘以10的三次方千克每立方米 好 那麼工作物的直徑是40毫米 工作物的厚度呢 是30毫米 數量10個 材質的話呢 也是鋁的 那麼由工作臺中心至工作物中心的距離呢 是120毫米的樣子啊 好 定位角度是36度 定位時間呢 是0.5秒鐘 那麼我們先出定定機 不進定機的話呢 有兩項的 三項的 五項的 如果說對於精度沒什麼要求 就用兩項的 要求有點的話呢 就用五項的 這裏啊 咱們選擇兩項的不進定機 對應的不進定機角就是1.8度了 好 那麼接下來呢 進行運行模式的確定啊 首先確定脈衝的數量 大家看啊 定位角度是36度 對不對 兩項不進定機的不進定機角呢 是1.8度 我想讓這個轉盤旋轉36度 要給定機多少個脈衝呢 要給它20個脈衝纔行 那麼不進定機呢 加速時間也就是帶動機構 由靜止到勻速運動所需要的時間啊 咱們給一個0.2秒鐘 接下來呢 來計算一下脈衝頻率啊 它的大小 好 來畫一個圖像啊 好 那麼這個圖像橫軸呢 就是時間了 單位是秒啊 時間 單位是秒 好 那麼這個豎軸呢 就是脈衝的頻率 脈衝頻率 PPS 那我們都知道啊 機構的運動是這樣的 先進行這個加速 是吧 好 在勻速 在減速 這樣的一個運動狀態 好 那麼加速減速的時間分別都是多少啊 都是0.2秒鐘 對吧 好 那麼勻速的時間呢 就是0.5 再減0.2 就是0.1秒 好 這裏寫一下啊 這裏是0.2 中間是0.1 這邊呢 也是0.2 那麼這個梯形的面積是什麼呢 梯形的面積就是脈衝的數量 所以說我們把減速的這部分啊 移過來 0.2乘以脈衝頻率 也就是0.2F 再加上0.1乘以脈衝頻率 0.1F 就等於多少 等於20個脈衝 對吧 好 那我們來算一下啊 脈衝的頻率的話呢 就是66.67脈衝每秒 這是我們得出的這個脈衝頻率啊 接下來呢 利用脈衝頻率來計算一下運行的速度 好 大家想啊 一個脈衝對應的角度是1.8度 那66.67個脈衝呢 對應的角度 我們能算出來 是不是 好 能夠得到一個機構旋轉的角度 那麼一圈是360度 能不能夠得到它這個一秒鐘轉幾圈呢 注意啊 這個66.67脈衝每秒 一秒鐘提供的脈衝數量 好 那麼能夠得到一秒鐘轉幾圈 再乘以60就是一分鐘轉多少圈了 所以說工作臺的轉速啊 我們算出來是20轉每分鐘 那要考慮加不加減速器 如果說定機直連 定機的轉速也是20轉每分鐘嘛 對吧 我們把定機轉速調的很低 不進定機會出現這種低頻振動的問題 所以說這裏一定要加減速器 咱們就加一級的行星齒輪減速器 減速比呢 咱們給10 好 那此時定機的輸出轉速應該是多少啊 20乘10就是200轉每分鐘 通過這個減速器減速之後 得到的工作臺轉速就是20轉每分鐘了 好吧 好 這是運行模式的確定啊 接下來呢 我們來計算帶動機構運動所需的扭矩大小 好 那麼先說勻速扭矩 它的力乘以力臂在這種分度盤結構中啊 我們可以忽略不計 可以考慮爲0 因爲什麼呢 很小 好 這個力指的是什麼 摩擦力 對吧 摩擦係數 咱們可以給一個0.05的樣子啊 再乘以這個平臺物料 它的一個總的質量 再乘以小g重量速度 咱們去試分辨計算啊 好 那麼力臂呢 就是軸承的啊 軸承的這個半徑 就是這裏不是用到了軸承嗎 軸承的半徑 這個數值也是很小的 也可能就是0.02 0.03的樣子 所以說得到的這個結果很小 你想算可以算 不想算可以直接忽略不計 後面呢 我們給一個大點的安全係數就行了 主要算的就是加速扭矩 主要算的就是加速扭矩啊 它等於慣量乘以角加速度 那麼工作臺和工作物的 我們要分開算 工作臺的話呢 是繞着其中心旋轉的 所以說公式還是2分之mr方 但是工作物呢 是繞着一個就是繞着工作臺的中心旋轉啊 那麼它的基準公式就是mr方了 就不一樣了啊 好吧 好 它屬於偏心嘛 那麼我們來看啊 結果是多少 大家可以看一下啊 結果就是111.33乘以10的-4次方千克平方米 這是工作臺旋轉所產生的慣性量值 也可以通過工具來進計算 好 這是東方馬達定機旋轉軟件啊 我們找到這個慣性計算 然後呢 找到這個圓柱體 因爲雖然說這個工作臺很薄 但它同樣是一個圓柱體 對吧 咱們把直徑給好 工作臺的直徑是多少來着 我們看一下啊 你這條線裏面給了300毫米 好 寫的是啊 工作臺的這個厚度5毫米 對吧 工作臺的材質是鋁的 給好鋁啊 然後點擊回車 看一下 111.33 沒問題啊 沒問題是一樣的 好 那麼工作物的話呢 用的是MR方 是吧 好 他這裏呢 有10個啊 所以說這裏要計算一下 這裏也計算一下 得到的結果是154. 154乘以10的-4次方千克平方米 那麼兩者相加就是整個機構中呢 運動所產生的總觀量 整個機構中運動所產生的觀量 265.33乘以10的-4次方千克平方米 然後呢 再算一下腳加速度大小 2πn除以加速時間t 加速時間t的話是0.2秒 至於說轉速n呢 注意啊 工作臺的轉速 然後呢 要帶入的是轉每秒 來我們看一下啊 這裏我們看到的是 20正每分鐘 那要再除一個多少啊 除一個60 好得到的結果就是10.5弧度每秒方 那麼算出的這個扭矩就是0.28扭米 就是這個腳加速度啊 乘以總的觀量得出加速扭矩 好 那我們來選定機啊 這裏呢 要給安全係數啊 怎麼按照兩倍來 因爲負載其實雖然說我們看着挺大啊 但不是很重 捋着嘛 按照兩倍來沒問題的啊 然後呢 轉速在三分鐘以內的啊 安全係數給兩倍可以啊 乘以0.28 再除0.9 0.9就是整個機構的成效率了啊 好 那麼這個10就是減速比得到的數值是0.062扭米 好 那麼接下來我們來樣特中找定機啊 找合適的定機 好 這是雷賽步進定機啊 咱們就從上往下看 最上方這裏有20的 對吧 我們來看一下啊 它的保持轉矩是0.03 這個不行 0.05的這個呢 也小了 咱們再看28的 0.06 勉強0.1的 哎 這個是可以的 是吧 扭矩方面啊 能夠滿足我們的需求 那麼再看它的轉值光量 是13乘以10的負7 這方千克平方米 要把單位統一啊 好 那我們進行觀點匹配 好 注意注意啊 這裏是用到了減速器的 所以說我們要用總光量除以減速比的平方 啊 那麼得到的數值呢 就是2.65乘以10的負4次方千克平方米 好 那我們來算一下啊 假如說我用這款啊 28的步進定機 機身長是41的 那麼2.65再除啊 2.65再除以這個 13 再乘 1203 光量比是203 行不行 肯定是不行的 對不對 所以說我們再往下看啊 再往下看 它能夠滿足我們的需求的 那18也是比較激進的 不行 對吧 好 那35的呢 35的話 這個轉的光量是1926 好像也小了 對吧 我們再看42的啊 42的 這裏有一個110的 對吧 那麼也就是0.11乘以10的負4次方千克平方米 咱們把這個10的負4都約掉 那也就是2.65除以0.1 2.65除以0.1 看結果 24還是有點小了 對不對 這個我說光量比的數值啊 有點大了 這個定機有點小了啊 所以說咱們還是要再換一個 那就看57的嘛 看57的 轉子光量有一個300的 那我們來算一下啊 2.65除以 2.65 2.65除以0.3 來看結果 8.8是能夠滿足我們的使用需求的 那我們看一下最終的結果 定機像素啊 兩項的夠了 如果對於精度要求高的話呢 就用五項的 法蘭大小怎麼用的是57毫米的 保持轉矩的話啊 我們來看一下保持轉矩呢 咱們選擇的是這個轉子光量是300 那對應的保持轉矩就是1.3 1.3毫米這樣子 就是說啊 你要讓扭矩能夠滿足要求 同時轉子光量也要能夠滿足要求啊 這個轉子光量是 光量比控制在8.8小於10 精度方面 顯示性方面都可以啊 扭矩的話確實大了 但是可以用啊 好 轉子光量的話呢 0.3乘以10的-4次方千克平毫米 那今天啊 關於這個分構盤機構中不僅精選型 咱們就非常詳細的講了一篇啊 我是雲飛老師 咱們下節課 再見啊