【卷繞機教程】機械工程師帶你瞭解卷繞機的設計：從0到設計卷繞機，讓你少走99%的彎路！這還學不會，我直接退出機械圈！ P5 - 第4集：糾偏絲桿選型實例

大家好，今天我們來講講關於這個放卷機構啊 這個絲糾偏絲桿它的一個選型過程 我們一起來看一下 我是本節課主講老師江離 圍繞這個卷繞機呢 我們將會講這個專題 這個專題呢大概有20多個視頻啊 大家可以關注一下我 每天呢分享非標設計知識 好那麼關於這一個這條思感的話呢 它的選用其實比較簡單啊 我們按照步驟來就可以了 首先呢 絲桿它有這麼幾個參數 你從這個安裝方式來看的話 它就有四類安裝方式 還有呢 就是它的這個軸徑 以及導程 還有它的整體長度 以及呢 我們的這個佈局方法 還有呢 就是它的這個糾偏行程 是吧 這幾個方面呢 去進考慮 包括呢 就是我們需要通過這個絲桿糾偏的方式呢 帶着這個60千克的這個重物呢 來進行前後的這個糾偏 然後它的這個最大糾偏速度呢 要達到0.25米每秒 0.25米每秒 好 然後呢 它的這個定位精度呢 要達到每300毫米 達到這個正負0 正負0.05 也就是五個絲的這樣一個精度 下面呢 我們來看一下 它到底是怎麼去進行選用的 這個過程是怎樣的 好 這是我們糾偏滾珠絲桿 它的選用步驟 首先呢 大家需要來進行確定 它的這個導程精度 和這個軸向間隙 什麼叫導程精度 顧名思義呢 大家來看一下 就是我們剛剛所說的 每300毫米呢 正負0.05這樣一個精度 那麼它對應的 就是我們這個C7級精度 選用的是一款C7級精度的 這個雜質滾珠絲桿 這個很明顯對不對 那麼實際上剛好呢 我們碰上了 我們是每300毫米呢 它的這個定位精度的話 達到0.05對不對 那這裏我剛好可以選擇這個C7 我剛好選擇C7 你像我們上一款的話呢 我們在這裏呢 做了一定的換算 因爲呢我們上一款這個絲桿 它是要達到500毫米 每500毫米呢 要達到這個正負0.03 正負0.03的這樣一個精度 這個的話 我們現在把它刪掉 那我這裏的話呢 很明很顯然 它可以呢 直接對這個C7的軋製絲桿的進行選用 好 第二個是什麼呢 關於這個軸向間隙 什麼叫軸向間隙呢 也就是關於我 我這個絲桿的這個外徑值 我們這邊的軸向間隙是自己給的 也就是說 你能滿足怎樣的一個軸向間隙要求呢 那大概呢 你要小於個0.15 我們這邊要求呢 小於0.15毫米 小於0.15毫米 那麼大家看一下 什麼樣外徑的這個絲桿 它能小於0.15毫米 那麼就是32以下的 好 這裏我們暫時確定了 這個滾珠絲桿 要選擇32軸徑以下的 好 那麼下面進一步的來看 它的長度直徑和導程 又怎麼去理解 實際上的話呢 它的長度很簡單 也就是我們的行程 再加上這個螺母的長度 再加上安裝距離的長度 就解決了 是不是 好 這裏的行程的話呢 我們需要正負25毫米的 一個糾偏距離 也就是呢 最終加起來是50個毫米 50個毫米 然後再要加上 我們這個螺母的長度 50毫米 然後再去加上 我們前端的 這個安裝位置啊 等等 這邊我們加個 我們設長一點 設個100毫米 好 那麼最終呢 得出是200毫米 對吧 那這是我們絲桿選用的 這個長度 然後呢 它的這個直徑 直徑的話我們等會再說 我們先把這個導程給弄出來 導程跟什麼有關係呢 其實有個最小導程的公式 公式是什麼 公式就拿着我們最高的運行速度 0.這個剛剛說了 0.25米每秒 再乘以這個單位換算60 要乘以一個1000 要乘以一個1000 把這個米換成毫米 再除以什麼呢 除以我們的轉速 我們伺服電機額定轉速是3000轉 除以三千轉就可以了 那麼最終得出來呢 這個值呢 是五毫米的這個導程 好 但是這個五毫米導程呢 是屬於一個什麼 最小導程的計算 我們還進一步的去確認它 這個導程的是否OK 最小導程的一個計算 然後進一步去確認 這個導程是否合格 進一步確認的話呢 就是通過這個伺服電機啊 它尾部的這個編碼器 因爲我們編碼器呢 它有相應的這個分辨率 你打個比方說 我們不再做 我們不做細分的情況下呢 一般就是這個1000的分辨率 和這個1500的分辨率 好 如果我們要給這個四倍連接變換器 做細分的話呢 它可以細分兩倍 可以細分四倍 那麼兩倍四倍對應的是2000和3000 兩倍對應的是2000和3000 四倍對應的是這個4000和6000 這些個分辨率呢 我們都可以進行選擇 我們都可以通過控制呢 去進行這個調節 好 那這裏的話呢 我們假設不對它進行細分 大概就是1000的分辨率 所謂的1000分辨率就是 我們電機旋轉一圈 它所需要發出的脈衝數量爲1000 那麼我們一個脈衝數 它絲桿能進給的距離爲多少 這個是我們要自己給出來的 假設我們給定的進給最小單位 是5個μ 也就是0.005毫米 0.005毫米 然後呢去乘以我們這個脈衝數量 那不就是一圈呢 我這個電機旋轉一圈 它所行進的 螺母所行進的一個距離 也就是導程嗎 這個導程不就出來了嗎 這就是我們這個導程呢 進一步確認的這個方案 那麼導程的話呢 剛好碰巧就和我們剛剛選的5毫米呢 是一模一樣的 那這裏呢就選擇完畢 導程呢我們就選擇5毫米的 那麼再來這個表裏面看一下 我們5毫米對應的這個有貨的這個直徑 12 14 16 20和25 那麼我們就要進一步去確認它的軸徑 那剛剛也說了 根據我們這個位置呢 前面的這個重量 總共重量加起來大概是60千克左右 是吧 然後呢 這個最大運行速度呢 是0.25米每秒 然後我們的加速時間呢 是這個給它0.25米 給它0.25秒 那麼這邊呢 就可以得出這個 它的加速度爲1 一米每平方秒 是吧 然後呢 我們就可以得出這個加速力 加速力呢 也就是MA嘛 那就是拿着60呢 去乘以我們的加速度1 它會就 它就會等於60牛 好 那麼這邊的話 我們算出來它的加速力呢 爲60牛 然後呢 再在我們的這個表格裏面呢 去進行選擇 我們先把這個圖片關掉 再打開我們相應的這個圖 好 因爲我們涉及到的質量 它主要的承載力 已經完全被誰 已經完全被我們這個導杆呢 給進行支撐了 是不是？ 還有就是我們中間的 比較大的直線軸承 支撐了我們整個 它的一個受力 所以我們相對來說 只需要去計算 它的加速力就可以了 因爲摩擦力量 它可以忽略不計 當然你也可以乘以一個 兩倍的安全係數 你比如說我們直接給個 120牛的這樣一個加速力 也是沒問題的 好 那現在我們基於這個值 120牛 我們再在這個表格裏面 去選它的這個軸徑 因爲呢 考慮到它有幾種固定方式 我們也來跟大家呢 好好介紹一下 我們的固定方式呢 有四種 兩側固定 一端固定 另一端支撐 還有呢 就是兩端支撐和一端固定 另一端自由 很明顯呢 在我們這個結構當中 我們是採用的第二種 一端固定 另一端呢 是支撐 那麼在這個表格裏面呢 體現就是體現爲這個座標軸 然後它的單位是千牛 大家注意一下 我們的安裝間距呢 這邊我們大概設個200 我們給多一點 給個200 然後呢 這個固定支撐側呢 很明顯 這個120牛呢 遠遠小於這個2000牛嘛 是吧 那我們可以直接在二號這裏畫個直線上去 大家會發現呢 我們可能會選擇一個比較小的這個絲桿 好 如果是這種情況的話呢 那我們肯定還要去進一步去確認它的這個軸徑 很明顯這裏選擇的 它並不準確 而且呢 它並不符合我們這個細長比的要求 所以這邊我們又引申出 引申出一個什麼叫做細長比的概念 我們只需要拿着這個滾珠絲桿 它的長度L 除以我們的這個直徑 r啊，直徑d啊， 然後呢 小於等於一個值就可以了 這個值的話呢 一般是10 這樣子的話 我們可以得到較好的穩定性和剛性 和這個絲桿的剛度 好 那麼我們就可以通過這個公式 得出來我們的軸徑等於什麼 軸徑呢 就可以等於這個長度除以這個10 那麼大家算一下嘛 我們這長度是200嘛 200除以這個10的話呢 大概就可以選擇一個20毫米的這個軸徑了 那麼軸徑的話呢 就可以通過這個方式呢來進行確定 好 那麼這節課呢 給大家講到這裏 我們下節課再見