非標設計-步進電機選型實例教學（上）

好，現在的話，我們要通過這個軟件 來求一下我們這裏面的一個電機啊 大家可以看到，我們這邊 的電機啊，一共有一二三三個步電機 那麼，我們的這三個步電機，我們應該求哪一個呢 應該求這個質量，這個負擔能力最大的這個啊 也就是我們的這個三號步電機 它的話，它控制了 我們整個這個平臺進行一個這個Y方向的一個移動 那這個一的話，就控制一個上下 這個二的話，控制一個左右，所以我們來這個來確定三 那麼我們在這裏面，我們來給他一些這個參數 大家注意到，我們很多參數都是自己給的，也沒有一個標準值 就是你假設我的這個整個負載是多少千克 二十千克還是二十五千克 那你給三十千克有問題嗎？沒有問題啊 你這裏是根據你自己的一個實際情況 你可以給它稍微的偏大一點 我們這個裏裏面滑臺總質量就是我們 上面這個滑臺總質量是二十千克 還有我們那個外力，外力的話是它一個外載力 我們一般的話這個外載力是給它爲零的 還有後面的第三個參數，第三個參數叫外傳動機構及其他慣性 這個詞的話，就是我們剛纔所說的 我們這裏面一共有多少慣量了 一個是我們整體這個東西，它的一個 我們看一下這邊有沒有一個整體 我們的轉動，我們這個伺服電，我們這個電機 它所慣量所運行和的運行的場合有哪些呢 第一是我們這個部分這個部分它的平動慣量 第二個是我 宇宙 的 轉動慣量，看到了嗎，同學們？這個絲桿它是不是在旋轉啊？ 它在旋轉，那麼它就有一個什麼？就有一個慣量 奧祕 中間是絲桿，我們裡面也可以老師跟我們說一下 我們一般的話這個絲桿和導軌它那個尺寸 就是我們的絲桿它的一個導軌的一個直徑 一般的話是約等於我們絲桿的一個直徑這樣的一個經驗值 好然後大家後面看我們的這個絲桿它轉動慣量應該是多少了 我們來算一下這個算的話 手算手算麻煩死了我纔不想手算了 怎麼辦啊我們來用慣量慣性來計算一下 我們這根桿它是一個圓柱 我們應該能明白吧 它的質量 D 直徑是多少 其實但是如果你有的情況下 你覺得哎老師你這個絲桿它很小 比我們上面這個質量是小很多了 在這種情況下你可以把你的絲桿不算 直接算你這個最大的一個慣量 就是我們上這個平動慣量 好，那麼我們也可以看一下 如果你要算的話，算我們的旋轉慣量 就點擊我們的這個有一個叫慣性計算 點擊慣性計算，它會把你的結果 在我們的這個下方輸入出來，輸出出來 然後的話你再把它在那邊給添加添加進來 這個就是我們的慣量 就是我們的運動部件它的一個慣量，或叫慣性 點擊慣性計算，我們來算一下剛纔我們這個圓柱 就是我們剛纔的那根絲桿，絲桿的話 我們直徑是16的，我們的這個長度是 500的500毫米，然後鐵這個 你下面的材料的話，你可以自己這個自己在下面選 如果沒有的話，你可以自己在那邊選擇一個密度 我們主要的話是確定它的一個快 主要是確定一個直徑和質量，大家還記得我們的 一個這個轉動慣量，它所確定的值嗎？就需要一個 直徑和一個質量這兩個值 就能夠把我們的旋轉慣量給算出來了 然後點擊下面的 這裏面有一個有偏心，一般的話是無 然後點擊一下，隨便刷新一下 它會有一個慣量值是0.254 這個的話就是我們剛纔的 就是我們剛纔的一個絲桿它的一個慣量 在這 0.254 同學們可以看一下這個單位比較特殊 這個單位的話是10的-4次方千克平方米 這個單位同學們你們 一般的話我們所說的慣量是前面這個數值 就是0.254 一般後面那個數值的話 不會再講解但是的話但是在我們買一些 買一些步進電機的時候它可能會單位有一點不一樣 假設我們在這邊我們可以來看一下它一個慣量是怎麼表現的 它的慣量單位是千克然後的話平方釐米 這個的話就是0.135和我們剛纔那個對應值 後面的話我們再看 點擊這個0.254 同學們可以記一下 0.254 0.254 然後後面有一個減速比 減速比是什麼意思呢 就是我們的電機有沒有和我們的絲桿進行直連了 如果直連的話那麼他的沒有減速比減速比爲1 那如果有減速比了如果減速比爲i的話 它又有什麼作用了 我們減速器它的扭矩作用同學們應該知道增大扭矩 它的轉速功作用是減小扭矩減小轉速 它功率是不變的 那麼它的慣慣量比慣量又有什麼作用了 大家注意到 我們的絲桿慣量轉化到電機軸上面的慣量的時候 它不是剛才的 0.254 如果是直連的話 那麼它轉化到電機軸上面就是 0.254 但是如果是有一個減速器是 2 的話 那麼它轉化到我們電機軸上的慣量就是多少呢 是 0.254 除以減速比的平方 就是 4 等於多少 等於 0.063 這個慣量值 所以如果你有一個加一個減速器的話 對我們電機的慣量慣量是這個 是特別有益的，當然你這裡也不是減速比越大越好 看你自己的選擇情況，只要適合的話就可以滿足 這個的話是減速器的一個作用 我們之前應該瞭解過，應該都知道這個減速器對 扭矩和轉速和功率的影響，但是的話不知道對這個 慣量的一個影響 它的慣量影響就是除以減速比平方 這個值 有平方是因為 J 等於 mR 的平方嗎 這個老師還真沒有 我還沒有研究過 這個有平方的話應該不是這樣算的 J 等於 mR 的平方 好像是 1/2 mR 的平方吧 前面應該有個I分之一吧 不是這個不是這個，李遠光同學啊 你這個的話是 嗯，是 你這個值是這個值啊 你的是這個 你這個是什麼東西啊 就是 八分之一mD的平方 D的平方不就是I分之二的平方嗎 啊不就是iR的平方嗎 iR的平方 然後等於這個也就換算成等於 I分之一m R的平方是這樣子你前面少了I分之一 不是這個值啊這個的話具體一個原因同學們要自己 想知道的話就自己課下自己推導吧我這的話就不推了 反正老師不知道 沒研究過 你看一下我如果要給他個減速比為i的話 再刷新一下 大家發現沒有電機軸換算 就是我們整個產品移動的慣量我們要換算到電機軸上面去 換算過的話是0.6 0.064 二 五四除一個 二， 除一個二 的 平方 那麼 我們剛纔假設導程爲10 導程就是爲10吧 我們把一些參數寫出來 平臺質量20 可以寫絲桿 直徑16 長度500 還有剩下的話也 想不到什麼東西了 那後面缺少條件的話 我們自己再給這些參數 好，然後我們的導程 還有導程 導程的話 是10 然後我們在寫這裏面，電機轉一圈 我們的產品是不是移動10毫米 然後總質量是2000克 我們的2000克和這個單位移動量就能夠把我們的 慣量算出來是多少？是0.507 然後這個減速比的話，我 如果給它一個i，就是0.507除以4 等於0.127，我們可以截個圖 這個的話就是這個i的一個作用，減速比的一個作用 這裡的話我們還是一個直連啊，不需要這個i，給它一個1 一個1，關閉 好了我們把剛才的0.5加上0.4，等於的話就是0.7 0.7 大家看一下我們一般的慣性單位這個數值大小都是這個值 都是零點幾或者一點幾、二點幾、三點幾 你如果你算出來一個多少，算出來一個這個幾百幾十 可能的話你要考慮一下你的這個算法到底是有沒有問題的 單位移動量為啥是十？因為是導程啊，飛翔同學 電機轉一圈我們平動不就是移動一個導程嗎 這個叫單位移動量 同問單位移動量怎麼算啊 我問你電機轉一圈我們產品上面的話這個平臺 是這個平臺移動多少距離？我導程是10 我問你我移動多少距離，我電機轉一圈 我的平臺我移動多少距離，你還要說嗎？還要怎麼問了 它就是導程啊，這個梁同學還有我們的前面同學 你這個問題的話其實如果不是這樣的情況 我怎麼看導程是你自己給的呀，我導程給10 我的話我就給10，導程要選擇 絲槓的選型前面大昌老師專門講解了兩節課 絲槓該怎麼確定，明白嗎 看前面的課程 現在因為這個時間關係的話 我們不可能再教同學們這個絲杆怎麼選型 這個絲杆的話選型 你心疼的呀現在可以原諒了 絲杆選型也很簡單 可能同學覺得這個絲杆的話選的好麻煩 我這邊給同學們看一張圖片 我讓同學們在30秒鐘之內掌握絲杆選型 慣性跟速度沒關係 慣性和慣性的關係 速度和角加速度的關係 慣性乘以角加速度等於慣量 給他們一張圖片 我們可以自己研究一下 在什麼地方 應該在這 這張 圖片 這張圖片的話 絲杆的一個負荷 直徑確定 就假設我們剛才的直徑不是16嗎 我的導程是 長度是500 這個500和16對應的一個值 16在這 它對應的一個 對應一個十， 這個十的話就是十千牛的意思 我們的安裝形式是固定加支撐 絲桿的三種安裝形式，一二三，我們要明白 我們是固定加支撐，那麼它所對應的一個是十千牛的一個 負載後面的話是 20 40 60 80 然後這邊的話是 200 400 600 800 1000 然後對應的十千牛，哎，我們的負載頂多的話就是這個 幾百千幾百流 所以我們這裏呢是完全可以滿足 這樣的一個要求啊 還有我們這絲桿的話，同學們也要注意啊， 我們的絲桿它只能夠允許軸向載荷， 我們來五百對應的十，哎，不是，是這個值 我們來校覈一下這個絲桿到底爲什麼能滿足 這個是 THK 他們公司的，不是這個隨便選的 但是老師之前校覈過這個表格，這個表格的話一般都能用 重要點， 軸向負載 固定加支撐， 它得到一個 這個十就這樣確定了 哎，怎麼截個圖來着？ 如果你像那個樣冊裏面那種手動計算的話 計算量太大了老師我也 不建議同學們選我，我上一期講解的話，我講解起來就是 按照這個理論來講 後來同學們給老師提意見 講解的話太麻煩，所以我現在的話以後 10千牛 和我們的 負載是 20千克 也就是260 做對比 遠遠可以滿足我們要求的 30秒到了嗎？30秒應該不止了，應該有一分多鐘了 這樣，表哥，你現在的話能看懂就看 看不懂的話就Q一下找一下老師 因爲這個絲桿的話確實是之前的話知識點 好，再我們看，還有一個這個細長比 細長比的話就是我們的直徑 除以我們的長度，我們直徑 不是16嗎 我們的這個長度是500 它的細長比要小於 用500除以16吧 要小於，要大於要小於 小於50 明白吧 這個值的話要小於50 是推薦值小於50 如果你真的是比50大一點 等於60 70也可以 最好千萬不要大於100 不要小於100 不要大於100 好 然後再回到我們這個平臺裏面來 我們再看一下這個平動慣量 應該怎麼來考慮 平動慣量的話再繼續 剛纔我們算過了 絲桿的旋轉慣量和上面滑臺的平動慣量 加起來值是0.7 這同學們現在應該還沒問題吧 質量是20 那麼我們後面第二個滑動摩擦係數 這個他不需要動 因爲你這個動的話也具體值也不知道 你還要查問這個廠家 這個是絲桿裏面的這個滑動摩擦力 軸徑是16 這個全長是500 還有我們的導程是10 確定完成 然後點擊下一步 這裏面有個預壓 預壓的話就是我們的螺母 螺母座 我們應該見過那種那種外循環的螺母啊 有的是這個單螺母 有的是雙螺母 雙螺的話 中間加個墊片進行個預緊 預緊的話 它有個預緊力是0.3倍 還有我們的那個滾筒和帶傳動帶的話 它也有個預緊力 一般的話也是0.3倍啊 然後點擊下一步出來了 我們還是給他看一下上一步吧 上一步這個這個表格裏面 同學們還有什麼問題 這張這個頁面 我們再看一下這上面有一個 傳動部件 這個是有無傳動比，這個傳動比的話我們就無，點擊無 這個頁面同學們還有什麼問題嗎 我們再看一下，再解讀一下其他地方吧 這個地方要解讀一下 這個是他一個0.9個效率 這個地方 0.019是什麼意思呢 0.019的意思就是我們給絲桿0.019牛米的一個推力 他就能夠進行一個轉動 這個值他還是比較小的呀 這個導程是絲桿導程沒有那麼大吧 這個