作者: 深圳市日弘忠信實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司發(fā)表時(shí)間:2023-12-29 10:20:40瀏覽量:235【小中大】
松下伺服電機(jī)代理—日弘忠信今天給大家講講如何解決伺服電機(jī)抖動(dòng)帶來(lái)的問(wèn)題?解決伺服電機(jī)抖動(dòng)的方法。關(guān)于伺服電機(jī)選型是機(jī)械設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié),如果選的型號(hào)和實(shí)際要求相差較大,必然會(huì)帶來(lái)大的麻煩和不必要的經(jīng)濟(jì)損失,伺服電機(jī)選型也有相應(yīng)的規(guī)律和公式可循的。最常見(jiàn)的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)有同步帶,齒輪齒條,絲桿等。需要計(jì)算的參數(shù)有電機(jī)轉(zhuǎn)速,電機(jī)力矩,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。
同步帶傳動(dòng) :
電機(jī)額定轉(zhuǎn)速N=(v/2πr)*i
啟動(dòng)瞬間需要的拉力F=(M+m1-m2)a+δ(M+m1-m2)g(水平)
F=(M+m1-m2)a+δ(M+m1-m2)g+(M+m1- m2)g(垂直)
T扭矩=F*R
T電機(jī)=T扭矩/機(jī)械減速比n
電機(jī)功率=N*T電機(jī)/10
啟動(dòng)慣量J=1/2mR2
電機(jī)慣量J電機(jī)=J/減速比的平方n2/慣量比i
舉個(gè)例子:
垂直的同步帶拉升物體。
A:同步帶輪直徑D=100mm、提升機(jī)載貨臺(tái)總重M=30kg、貨物總重m1=10kg,配重m2=25kg,提升滾動(dòng)摩擦系數(shù)取δ=0.03、加速度a=2m/S2、提升速度v=3m/s。減速機(jī)減速比i=5。
(1)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速:
n=(v/2πr)*i
=3/(2*3.14*0.05)*5*60=2866r/min
(2)啟動(dòng)瞬間需要的拉力:
F=(M+m1-m2)a+δ(M+m1-m2)g+(M+m1-m2)g=(30+10-25)*2+0.03(30+10-25)*10+(30+10-25)*10=184.5N
T扭矩=F*R=184.5*0.05=9.225Nm
折算電機(jī)需要扭矩
T1=9.225Nm/5=1.85Nm
折算電機(jī)功率
P1=2866*1.85/10=0.5KW
(3)啟動(dòng)慣量
J=1/2mR2
=0.5*(10+30+25)*0.0025=0.08125kgm2
折算電機(jī)需要慣量
J1=0.08125/25=0.00325kgm2
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值取慣量比=10,則實(shí)際J電=J1/10=0.000325kgm2
經(jīng)計(jì)算:電機(jī)至少滿(mǎn)足以下條件
下面看下1.2千瓦3000RPM,4牛米的電機(jī)的慣量是2.98*10-4 kgm2
所以可以選擇80ST-M04030的電機(jī)。
齒輪齒條傳動(dòng)
因?yàn)辇X輪齒條傳遞動(dòng)力大、效齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn),齒輪傳動(dòng)用來(lái)傳遞任意兩軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力,其圓周速度可達(dá)到300m/s,傳遞功率可達(dá)105KW,齒輪直徑可從不到1mm.,壽命長(zhǎng),工作平穩(wěn),可靠性高,能保證恒定的傳動(dòng)比,能傳遞任意夾角兩軸間的運(yùn)動(dòng)。不管是直齒條還是精度和效率更高的斜齒條都在工業(yè)機(jī)械設(shè)備中廣泛的應(yīng)用。
關(guān)于齒條齒輪換算公式:
電機(jī)轉(zhuǎn)速N(rpm),直線速度V(mm/s) 機(jī)械減速比i
N=V*60/1000*S
電機(jī)力矩計(jì)算:
負(fù)載重量M(kg),速度V(mm/s),加速時(shí)間T(S),摩擦系數(shù)δ,齒輪半徑R
加速度a=v/t(m/s2)
齒排切向力F1=Mgδ+Ma
齒輪力矩F2=F1*R/1000
電機(jī)力矩F電機(jī)=F2/i
負(fù)載慣量計(jì)算
w-工件及工作臺(tái)重量(kgf)
R-齒輪分度圓半徑(cm);
折算到這邊電機(jī)這邊的慣量J電機(jī)=J/i2=WR2/gi2
舉個(gè)簡(jiǎn)單的額例子;
負(fù)載重400KG,速度要求500mm/S,加速度2m/s2齒條3M,齒輪25,齒輪外徑85,摩擦系數(shù)0.15,選型減速機(jī)和伺服電機(jī)的型號(hào)。
先看速度:
S=齒數(shù)*模數(shù)*3.14/0.9424763
=25*3*3.14/0.9424763=250mm
齒輪速度N1 =V*60/1000*S=500*60/1000*S
=500mm*60s/1000*0.250m=120rpm
電機(jī)需要轉(zhuǎn)速為N=N1*i
齒排切向力
F1=Mgδ+Ma=400*10*0.15+400*2=1400
齒輪力矩
F2=F1*R/1000=1400n*47mm/1000=66nm
F電機(jī)=F2/i
慣量:
J電機(jī)=J/i2=WR2/gi2=400*0.0472/10*202=2.2*10-4 kgm2
暫時(shí)選20比減速機(jī),則電機(jī)轉(zhuǎn)速N=20*120=2400rpm
電機(jī)力矩:F電機(jī)=66/20=3.3nm
根據(jù)這個(gè)電機(jī)的參數(shù) 選擇減速機(jī)用80法蘭,20比的行星減速機(jī)。
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