【全299集】清華大佬終於把電機講明白了,從電機種類、基礎原理到選型實例解析,這還學不會我真退出電機圈! P23 - 第二十三課:工業機械臂中電機的選型
2026年11月11日
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視頻概述
AI 生成本影片由雲飛老師主講,詳細介紹工業機械臂中伺服電機的選型流程。透過分析機械臂的整體結構(包含旋轉軸、升降軸及末端執行器),示範如何使用專業選型軟體,根據負載重量、絲桿參數、運動時間等條件,精確計算勻速扭矩與轉動慣量,最終選定合適功率的伺服電機。
大家好
我是清晨教育的雲飛老師
今天來講一講工業機械臂中定機的選行
首先呢
來看一下機械臂的整體結構
在最下方用到了一臺伺服定機
主要是要帶動機械臂繞着這根軸實現旋轉的
那麼在最上方同樣是一臺伺服定機
區別在於呢
用到了剎車
也就是能夠對前方的機械臂在設備斷定時起到定位的作用
好
那麼通過連軸器帶動滾珠絲桿旋轉
從而帶動機械臂實現上升下降
兩側是兩根導軌以及對應的滑塊
作用是導向
並且能夠承受較大的側向彎矩
然後這裏有三個U型槽光電開關
上下就是線位
中間這裏就是圓點
好
我們再看前方
前方的話
就是伺服定機帶動這半截手臂實現旋轉
對吧
好
那這裏呢
伺服定機帶動的是這個定坯實現旋轉的用來鎖螺絲
好
這就是結構組成了
那麼今天呢
我們再來講一下關於定機的選行
用這個東方馬達定機選行的軟件進行快速的選行
那這個工具呢
也是非常好用的
如果說想要的同學呢
可以私信我領取
或者是在評論區留言
我看到的話呢
都會一一的發給大家的哦
來打開之後
我們能看到有幾個模塊
定機搭配螺桿
皮帶
齒輪齒條
滾輪送料
分度盤
還有這個機械手臂手工計算
轉動換量計算
像這裏的兩臺定機啊
還有下方的這臺定機
我們都可以通過接手臂這個模塊啊
來進計算的
那麼像上方的這個帶剎車的伺服定機呢
因爲它是帶動滾珠絲桿旋轉的
所以說我們可以用定機搭配螺桿這個模塊啊
來進行計算
來點進去看一下啊
從最上方看起啊
這裏傳動機構呢
指的是定機和絲桿之間用來傳遞動力的機構
如果說你用的是靈州器
直接點5就行了
或者說呢
你用的是兩個大小一樣的同步輪
也可以點5
但如果說你用的是減速器
或者說兩個大小不一樣的同步輪
有減速筆了
對吧
那你就點有
然後呢
進行傳動機構的計算啊
好
那麼咱們這裏就點5了
再看論部參數啊
軸徑,絲桿的直徑
我們點一下看一下啊
好
看屏幕的這個右下角這個位置直徑是15毫米
我們把數值填寫到裏面啊
這個軸徑跟什麼有關呢
主要就是跟負載多重有關
負載重的話
那軸徑就要大點
負載輕呢
軸徑可以小一些
然後也是跟長度有關啊
細長比對吧
好
那麼全長呢
就是跟你提升這個接手臂這個高度有關了啊
那這裏咱們就給一個500毫米
給個500毫米啊
好
那麼導程呢
這裏就是絲桿旋轉一週
這個接手臂啊
上升或者下降的距離跟螺桿的邏輯是一個意思
絲桿呢
我們一般叫導程
這裏呢
我就給小點給個五毫米
當然給十毫米也行啊
給十毫米也可以好材質的話就是鐵的
然後呢
用哪種絲桿這個看你對於精度的需求
如果要求高的話
研磨滾軸絲桿要求一般的扎制的滾軸絲桿就夠了
因爲扎制這個生產工藝決定了生產出來的絲桿成本會低一些
研磨的雖然說精度高
但是成本高一些啊
這裏咱們就研磨的好吧
好
那麼預負載的話就是預壓啊
就是預壓預壓的話呢
精度會偏高點
但是整個絲桿的壽命會降低
如果說你不預壓的話呢
這個壽命會變長
但是精度會偏低一點啊
所以說也是看情況來
比如說啊
這裏用的是色浮電機
很明顯對於精度有點要求
對吧
那麼我們就可以選擇預壓預壓的話呢
這個預壓力啊
一般是按照這個就是所需要克服力的三分之一
來進計算的就是三分之二
咱們就用這裏就行了啊
然後預壓論母的內部摩擦係數
因爲預壓之後
它的接觸面積會增大
所以說摩擦係數也會變大
那這裏0.3有點大了啊
咱們給它放到0.2就可以了
好吧
好
那麼我們再看旁邊啊
工作臺以及工作的總之就是你前方所提升的這個接手臂有多重
那咱們就給一個比如說二十千克好吧
外類視頻啊
轉轉動灌糧計算
這裏也沒必要算
其實指的就是靈州氣的輪廓量很小的
咱們可以忽略不計
後面給個安全係數就行了啊
然後呢
滑動面膜帶係數指的是導軌滑塊之間的啊
導軌滑塊之間的
咱們就給一個零點啊
放大0.1吧
好吧
傾斜角度的話
90度啊
好
那麼通過計算能夠得到一些數值
負載的轉矩0.368牛米
這指的是什麼呢
帶動這個機構
在勻速運動時需要定級輸出的扭矩就是0.348牛米
我們又可以叫它勻速扭矩啊
好
那麼這個轉動灌糧呢
就是整個機構運動所產生的總灌糧
包括四杆旋轉的
包括前方的所有的部分上下運動都包含在內了啊
總的灌糧是0.703乘以10的負四側方千克平方米
來我們再過一遍啊
傳動機構
5沒問題
軸徑15
全長500
導程10
材質是鐵的
研磨滾珠絲桿
效率0.9
進行這個預壓
預壓之後
輪母內部摸到係數0.2
負載20千克
以及呢
滑動沒摸到係數
咱們給0.1
角度90度提升機構嘛
沒問題
咱們點下一步啊
好
那麼確定你要用哪種電機
比如說我用伺服電機
咱們可以指定移動量
比如說我一次要運動多少呢
一次要運動十毫米的距離
一釐米
或者說我給一個二十毫米的距離
那麼伺服電機一般加速時間
按照0.1秒鐘來
然後呢
咱們把移動時間
就是設置一下
這是根據要求來的啊
我要求你必須在多長時間之內
移動二十毫米的距離
假如說咱們給一個0.5秒
我們看一下啊
轉速300轉每分鐘
這個有點低了啊
伺服電機的話
當然300轉也沒問題
因爲對它輸出的用具
不會有什麼影響的
咱們再調整一下啊
比如說0.2秒鐘
那就1200轉每分鐘
那沒問題
是吧
好
那咱們就點下一步啊
點下一步
好
這裏呢
就是如果說你想選咱們家電機
就好好填
不想選隨便填啊
電壓的話
這裏只有這種交流的
對不對
咱們就隨便選一個啊
驅動器標準的
心裏面稱所有
減速機咱沒用
但是剎車是有的
安定係數伺服電機兩倍足夠了
因爲它能過載
伺服電機過載能力是三倍的啊
它的最大扭曲是額定扭曲的三倍
來檢索一下啊
實驗說了兩個電機
那麼我們看啊
這個負載的安全率
一個是三倍
一個是六倍
三倍的就可以了
沒必要選擇六倍的
六倍太大了
好吧
就選它
點進去之後啊
就能看到它的一些詳細的參數了
我們可以用這個工具所算出的參數
去挑選其他品牌電機
比如說看總光量在這裏啊
0.703乘以10的負四次方啊
千克平毫米
勻速扭矩多少呢
0.368牛米
那麼加速扭矩的話呢
就是0.128牛米
這個有效的扭矩啊
除非說你算出的數字很大
否則呢
也不用算什麼有效扭矩
大家看啊
加速加上勻速的多少啊
頂多就是0.5的樣子
對不對
然後呢
再考慮到啊
這個安全係數
再給它一定的這個效率
那麼所得到的
我需要定機輸出扭矩一點多
咱們可以直接選擇400瓦的四波定機
對吧
它的額定輸出扭矩是1.27牛米
這裏選的應該就是啊
看一下400瓦的對不對
1.27牛米
那今天呢
關於這個工具的使用咱們就聊這麼多啊
如果說啊
想要去領取這個工具啊
可以私信我領取
或者是在評論區留言啊
我看到的話呢
都會一一的發給大家的
好
今天講到這啊
我是雲飛老師
咱們下節課
再見啊

