【電機教程】100集（全）從零開始學電機基礎（2024新手入門實用版），目前最完整的電機專題精講教程，機械設計零基礎入門教程！！少走99%的彎路！！！ P14 - 13、伺服電機在絲桿頂升機構中的選型計算

大家好,我是江文老師 今天我們來聊一下伺服電機在思港鼎升機構中的選行計算 那麼當前模型它是一個思港鼎升機構 那麼這邊是會有我們的托盤 然後我們的伺服電機它會連了一個減速機 然後底部的話也有一對同步能 同步能它其實也起到了一個減速的作用 因爲這邊是個小同步能 這邊是個大同步能 然後大同步能是安裝在我們思港上的 然後當我們的電機旋轉帶動同步能進行旋轉的時候 那麼思港進行旋轉 思港旋轉從而帶動螺母進行上升下降的一個移動 那麼螺母和這塊紅色的板子進行一個相連 從而讓這塊板子進行了一個鼎升的動作 那麼這邊的話我們鼎升托盤的一個負載 我們是20公斤 然後要求鼎升的速度大概在0.15米每秒 然後摩擦係數就是這個直線軸程 它的一個摩擦係數我們是給到0.μ等於0.15 思港的一個導程就這個思港 這邊思港這個導程我們是20毫米 然後加速時間也就是說速度爲0到0.15米每秒 這個所需要的一個時間就是加速時間我們是0.2秒 那麼電機的一個額定轉速是3000轉每分鐘 然後這個思港是沒有做預壓的 然後思港的一個質量是1公斤 思港的一個直徑是16毫米 那麼這邊的話這個減速機的一個減速比是3比 然後這個同步能的一個減速比是2比 那麼總減速比就是我們的6比 也就是2乘以3就是總減速比是6比 那麼接下來我們該如何在像這樣一個功能下 我們該如何選擇合適的這個伺服電機呢 那麼首先我們需要進行一個教學 比如說我們電機轉速是3000轉每分鐘 那麼也就是50轉每秒 然後這邊是有6比的減速比 那麼除以6大概是等於8.3轉每秒 也就是說通過這些減速機以及同步帶的減速之後 電這個思港的轉速大概是8.3轉每秒 那麼它移動的速度的話就是乘以這個導程 那麼就是乘以20 那大概是166是吧 大於這個0.15米這個每秒 這個是毫米是吧 毫米每秒就是1.6米每秒 所以說速度是滿足要求的 那麼那我們根據速度v等於a乘以t是吧 就是加速時加速度乘以加速時間等於最大速度 那麼這個速度我們得的是0.15米每秒 然後加速度是0.2秒 我們可以求出加速時間是0.2秒 我們可以求出對那個加速度是0.75米幹秒的平方 然後在這個豎直方向 那麼思港給它的推力是吧 f減去這一坨負載的一箇中立就等於我們的一個ma 那麼有些東西說說這裏爲什麼沒有去算摩擦力 因爲在豎直方向上我們是可以忽略掉它的一個摩擦力的 好 那麼通過這個公式mg之ma之 我們就可以求得推動我們這個負載所需要一個推力f進行求解 求出來是215牛是吧 那麼加速過程中所需要的給思港提供的一個扭力 r的話就是導乘除以二派是吧 那麼求得加速過程所需要的扭力是0.684牛米 那麼這邊的扭力是0.684牛米 那電機端呢 因爲這邊的話是有6比的一個減速機 所以說驅動這個思港所需要的扭力再除以6 就是電機所需要提供的一個扭力 除以6之後得到的是0.1141 這個是牛米的一個扭力是吧 就是電機的扭力必須要大於這麼多 但是一般情況下我們也會給到相應的一個安全係數 那我們這邊的話將這個安全係數給到1.5 那麼也就是說0.114牛米乘以1.5 得到電機所需要提供的一個扭力是0.1712牛米 那麼制服電機我們不僅要這個扭力匹配 還有一個數值是掛量進行匹配 那我們這邊來計算一下我們這個負載的掛量 負載掛量分爲幾部分 第一個就是我們這個重物它移動的一個掛量 就是平動掛量 第二部分就是思港轉動的一個掛量叫轉動掛量 那麼平動掛量就是m乘以思港的導乘除以rπ的平方 是吧就這個 這個就是我們負載總之 那思港的一個掛量就是1.2乘以思港的質量 再乘以思港半徑的平方 也就是這個公式 然後求得之後 那麼這是相對於思港軸的轉動掛量 那麼這邊因爲有牛米的一個減速比 那麼對於電機端的一個掛量的話 還除要除以減速比的一個平方 也就是牛的平方是吧 那麼求得對於電機軸負載的一個掛量是0.7405千克點釐米的平方 那麼扭矩知道了 掛量知道了 現在接下來第三步就是選擇我們電機的一個型號 那麼我們打開電影的一個官網 這邊來看有幾個參數 第一個就是額定扭矩 像比如這款50瓦的電器 它的扭矩是0.16不滿足要求是吧 好看100瓦的是0.32 好像是滿足我們的要求 再看一下掛量 掛量是0.041是吧 0.041 那我們這邊的掛量是0.704是吧 0.704 那麼這個話是遠遠大 除以它是遠遠大於10比的 也就是說負載掛量 除以這個電機轉子掛量大於10比 那麼這個是不滿足要求的 好我們繼續往下面看 那比如說這款200瓦的伺服器電機 它的扭力滿足要求 掛量我們看一下是0.207 那麼0.207 那麼0.7405除以這個0.207 那麼大概是在0.3637左右是吧 大概是3.7左右 那麼掛量比就是3.7比的掛量比 那麼掛量比在3到5比內 是滿足快速體積的要求是吧 那麼就是說我們就選擇 這款200瓦的伺服電機 就可以滿足我們的一個工況要求 好今天的分享內容就到這裏 如果說對江老師分享的內容 感興趣的朋友 可以關注我關注江老師 帶你瞭解更多非標界知識 謝謝