【電機教程】一個視頻學完機械工程師工作中的所有電機，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！！ P24 - 【伺服電機】絲桿機構中伺服電機的選型

大家好 歡迎來到清晨教育 我是蔣馳雲飛 那本節課來聊一下 瑟夫定基的選行計算 首先呢 你要知道瑟夫定基的選行 我們應該注意哪些問題 那是用扭矩來選呢 還是用功率 還是用轉速來選 首先扭矩是我帶動機構的前提條件 扭矩要夠 是不是 那麼轉速呢 是要滿足我對於機構運動速度的這個需求 是吧 然後呢 瑟夫定基它又是有功率的 對不對 那我們一般是先把扭矩和轉速求出來 再根據扭矩轉速呢 得出功率的數值 有一個公式啊 擺在這兒了 P的T乘以N除以950 所以說你知道兩個第三個量就能得出來 對不對 那我們還是先求扭矩啊 還是先求扭矩的 好 那麼在瑟夫定基選行時呢 我們給安全係數一般給兩倍就夠了 因爲它本身具備過整能力 巨大扭矩是額定扭矩的三倍 對不對 所以說安全係數兩倍就夠了啊 至於說慣例匹配後面再聊啊 講這個計算時再聊 好 接下來呢 確定工況的需求啊 我這裏是要利用瑟夫定基帶動機構實現直線運動 對吧 運動時還要對機構進行一個精確的定位 以及呢 輸出扭矩要夠啊 而且要頻繁的起停 有多點控制 是吧 好 這是工況的需求 那麼接下來呢 確定定基種類 其實看這個需求啊 有兩種定基可選 佈景和瑟夫 那主要看你對於精度要求是怎麼樣的 要求高就瑟夫定基 要求一般呢 就是佈景定基 是吧 瑟夫定基啊 雖然說精度高 但是成本要高 佈景定基精度低一些 但是也很便宜 對不對 那麼兩者還有一個最主要的區別 就是這個控制方式 佈景定基開環控制 沒有反饋的啊 而瑟夫定基呢 它是閉環控制 是有反饋的 就是我利用這個驅動器 把這個脈衝提供給定基 定基執行動作 兵馬器做反饋 對不對 如果說啊 這個沒有到位置 那麼還能夠進行矯正 還有再次的這個信號的輸入 是吧 它是有反饋的啊 佈景就沒有 這是兩個定義區別 那這裏咱們就是用瑟夫定基 好吧 就是用瑟夫定基啊 來看實物圖 佈景的話就方方正正的啊 瑟夫定基後面有兵馬器的啊 咱們再往下看啊 接下來就是計算定基的參數了啊 計算定基參數 那麼首先要知道絲桿的屬性 我們選定基的時候啊 一般絲桿都已經選好了 所以說像絲桿長度啊 絲桿的絕徑啊 絲桿的導成啊 絲桿材質啊 是否預壓呀 以及絲桿的質量 這些都是一個理智量 好 那我對應的給出了數值 絲桿長度630 長度和直徑比啊 要寫60的啊 同學們 那麼絲桿的直徑呢 是16毫米 導成的話呢 10毫米 然後用的是這種不鏽鋼的 沒有預壓啊 質量是1000克 大家可以去自己計算一下 或者用這個蘇多斯軟件啊 去評估一下質量 1000克左右 1000克左右啊 好 那麼我們再往下看啊 負載的屬性 就是我帶動的機構有多重 負載的質量 20千克啊 然後呢 輸送的這個距離 就是我帶動機構左右運動的 最大距離 250毫米 然後呢 單程節拍是什麼意思呢 也就是說啊 我把機構從最左側移動到最右側用的時間 就是兩秒鐘 啊 那麼加速時間就是機構有靜止到 勻速運動所需要時間 0.1秒 我們再來看這個機構的屬性 機構的屬性 其實就是一些摩擦係數和效率的問題啊 摩擦係數的話呢 主要指的是導軌跟滑塊之間的摩擦係數 咱們給一個0.05 好吧 好 那麼機構的效率這裏就考慮的比較多了 比如說 滾珠絲桿的效率一般像這個 渣滯的是給80%以上 研磨的在90%以上 這裏我就給了一個0.95啊 好 那麼絲桿的前後有軸承 那麼軸承的效率 我總共就給了一個0.99 因爲軸承效率很高的 對不對 好 那麼靈州器的話呢 也給一個0.99 像這種雙磨片式的靈州器效率也是很高的啊 好 總的效率0.93 總的效率0.93啊 三者相乘 那麼運行的模式啊 就是平行於水平面 不是貼身機構啊 好 那麼傳動機構的話呢 定機啊 直驅絲桿 就是沒有什麼 比如說 減速器呀 也沒有說兩個大小不一樣的同步輪 沒有的啊 他沒有過度的傳動機構 傳動比爲1 還有呢 就是靈州器啊 這個東西 我們在選行的時候其實可以忽略不計啊 但是如果說你想考慮進去 也可以啊 那我們可以去看這個靈州器 它的樣測 在上面能夠找到靈州器旋轉所產生的慣量 或者你想自己算也行 測量一下它有多重 測量一下它的一個半徑多少 自己去算一下也行 好了 好 這個就不多說啊 咱們再往下看 再往下看 下面就內容比較多了 首先我們算慣量 算慣量啊 慣量的話就是機構運動所產生的慣性的量值 這個機構有兩種運動形式 旋轉和平移 旋轉的話主要就是靈州器嘛 還有絲桿 平移的話呢 就是滑塊呀 絲桿的輪母座呀 還有機構 對不對 那我們來看啊 如果說是旋轉的話 用的慣量 計算公式 二分之一的mr方 那麼這裏呢 我就把靈州器忽略了啊 只算絲桿的了 只算絲桿的啊 絲桿的質量是一千克嘛 對不對 m是一千克 然後呢 這個半徑的話啊 因爲它的直徑是16毫米 半徑就是八毫米 也就是零點零八米 它的平方 再除以二就可以了 對吧 得出的這個數據 那麼平動慣量的話呢 就是你看啊 我們剛剛有說 負載質量是二十千克 對不對 用的公式是m乘以a比二π的平方啊 m就是二十千克 a的話呢 單位動量 這裏就是絲桿導程 絲桿導程不是十毫米嗎 是零點零一米 咱們要把單位統一 好吧 計算一下得出這個數 那麼兩者相加 就是整個機構運動所產生的總的慣量 啊 這裏我就不講這個計算的這個具體的過程了啊 咱們把流程走一遍 好吧 好 接下來呢 計算速度 那這個公式大家看着挺懵 對吧 其實就是什麼呢 來我畫一下啊 就是一個 梯形的運動曲線啊 畫的不是很標準啊 先加速 再勻速 再減速 是不是 好 那麼這個這個面積不就是你走過的距離嗎 咱們說了要帶動機構左右運動二百五十毫米 是不是 好 那你看啊 這就是加速的過程 這就是勻速的過程 這就是減速的過程 對不對 這就減速過程啊 那麼對應的速度啊 我們就能求出來啊 就是零點零五微加上一點八微再加上零點零五微 就等於二百五十毫米 這個微就是這個勻速的速度啊 微是勻速的速度 好 那零點一就是加速時間 這個零點一是減速時間 這個一點八是勻速時間 這個應該能理解啊 能理解我們算出的速度是多少呢 一百三十一點六毫米每秒 就是勻速的速度啊 一百三十一點六毫米每秒 那麼絲桿的轉速就能求出來 那就是出於這個導程就是嘛 十三點一轉每秒 也就是七百八十九點五轉每分鐘啊 那麼此時絲桿的轉速求出來了 絲桿的腳加速度我們能求出來 把轉速往裏帶就可以了 乘以二π再除以加速時間 二π是六點二八 加速時間是零點一秒 往裏一帶 就能得出這個數值 八百二十二點七弧度每秒方 弧度每秒方 好 那麼這個腳加速度在乘以咱們剛剛所算出的這個總的慣量 就是加速扭矩 那就是加速扭矩啊 來看在這裏 對吧 好 那麼勻速扭矩呢 就是力乘力比 力的話就是摩擦力 多少呢 負載質量是五十 哎 我看看多少啊 我忘記了 負載的質量二十千克 對吧 那麼摩擦係數是零點零五嘛 對不對 然後沒有mg 小g的話 咱們取十分比計算 得出摩擦力就是十牛 對吧 那力臂的話呢 絲桿機構中啊 力臂就是導乘比二π 導乘是那個 十毫米 零點零一米 對吧 好 二π六點二八算一下 得出結果就是零點零零一五九米 那就是力臂啊 那兩者乘乘 零點零一六牛米啊 那麼這兩個量相加加速加成勻速的 就是我帶動整個機構運動所需要定機輸出的 就在扭矩了啊 然後結果是零點零八四啊 接下來呢 再給一個兩倍安心運動 再把咱們剛剛算的效率考慮進來 除以效率 這就是總的力矩 那麼我們根據這個總的力矩 以及呢 根據我對於轉速的要求 去選定機就可以了 然後呢 選好定機之後 他樣子裏面會提供什麼呢 提供這個定機轉子旋轉所產生的貴勢量值嘛 跟這個總貫量去做一個匹配 總貫量在哪 在這裏 就是用總貫量除以定機準貫量 這是我選了一個定機啊 他提供的數值是零點零五一 那除以下是六小三十是吧 而且還小於二十 那是能夠滿足我們對於精度顯示性的要求的 這就是一個設備定機啊 它的選行的流程啊 那麼下節課啊 咱們來看下一個定機選行的例題 好吧 那如果說你想要去學習更多的啊 飛鏢設計新聞知識 想要系統提升也可以來 私信我或者在評論區留言好吧 後面如果說想要學習更多的內容啊 也可以在評論區打出來 我看了的話呢 後面會準備更多的視頻給大家的 好吧 今天講到這啊 我是雲飛老師 咱們下節課再見