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機(jī)械社區(qū)

標(biāo)題: 步進(jìn)電機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)問(wèn)題---請(qǐng)教 [打印本頁(yè)]

作者: 跋涉者 時(shí)間: 2009-12-5 11:34
標(biāo)題: 步進(jìn)電機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)問(wèn)題---請(qǐng)教
一個(gè)長(zhǎng)450MM 寬420MM 高  120MM  重62KG的重物需要在垂直方向上以0.1M/S 的速度均速向上運(yùn)動(dòng)。上升高度500MM
   我計(jì)劃用外徑的絲桿加四根直徑20的直線導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)來(lái)完成這樣一個(gè)運(yùn)動(dòng)，源動(dòng)力用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)同步帶。
   現(xiàn)在選用：靜力矩：40N.M    定位力矩12KG.cm 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：48g.CM²    的步進(jìn)電機(jī)來(lái)完成這樣一個(gè) 驅(qū)動(dòng)。能實(shí)現(xiàn)嗎？
   我是菜鳥，不知道怎么建立起這樣一個(gè)數(shù)學(xué)模型，所以來(lái)社區(qū)請(qǐng)教社友和前輩們了。
   麻煩大家?guī)臀因?yàn)算下這個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有問(wèn)題嗎？  步進(jìn)電機(jī)能否實(shí)現(xiàn)這個(gè)傳動(dòng)？上升500MM后垂直方向的偏移量能保證在0.3MM嗎（用四個(gè)直徑20直線軸承導(dǎo)向）？
   希望高手們能幫我計(jì)算下，最好能有計(jì)算過(guò)程，讓我這個(gè)菜鳥也學(xué)習(xí)下，謝謝了！

作者: pykongdeqing 時(shí)間: 2009-12-5 23:28
0.3MM這個(gè)絕對(duì)能保證步進(jìn)電機(jī)能不能實(shí)現(xiàn)要看你的絲杠的螺旋升角及潤(rùn)滑等因素

作者: w9049237 時(shí)間: 2009-12-6 00:01
以自己處理方法提供幾項(xiàng)參數(shù)..不知可有幫助...
1.步進(jìn)電機(jī)需正視加減速時(shí)間.所以時(shí)間需要f確認(rèn)..
2,絲桿導(dǎo)程需要確認(rèn)..因?yàn)?(62*(0.1*60)/6120)=0.060784(kw), 若設(shè)絲桿導(dǎo)程= 4mm 則每分鐘轉(zhuǎn)速=((0.1*1000)/4)*60= 1500rpm
T= (0.060784*974)/1500= 0.0394 kgf*m =3.94kgf*cm
但真正的重點(diǎn)如下如果以2相半步即0.9度 1500rpm= ((360/0.9)*1500)/60=10kpps
你選用步進(jìn)電機(jī)能轉(zhuǎn)這麼快嗎??能這麼快步進(jìn)電機(jī)還能殘存3.94kgf*cm?
就這類型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)最大負(fù)載來(lái)源通常不是被工作件重量而是絲桿質(zhì)量跟絲桿本身慣性矩還有絲桿間組裝干涉
因此可行否還得由選用絲桿規(guī)格才可逐步確認(rèn)..以上淺見(jiàn)供參考...

作者: 跋涉者 時(shí)間: 2009-12-6 10:58
謝謝樓上的！
絲桿參數(shù)：導(dǎo)程：10MM 外徑： 25MM

作者: 跋涉者 時(shí)間: 2009-12-6 12:26
步進(jìn)電機(jī)最大轉(zhuǎn)速小于1000r/min

作者: w9049237 時(shí)間: 2009-12-6 17:56
如果以500mm為必要工作行程,則必要絲桿長(zhǎng)度虛設(shè)為650mm,若以同步帶聯(lián)結(jié)4支做為同期運(yùn)動(dòng),因轉(zhuǎn)速相同,不考慮均載及組裝干涉,將等化視為1支外徑 25mm 長(zhǎng)度650mm*4 金屬棒則質(zhì)量 = 9954.92 公克
J =7.77728kg*cm^2 , GD^2=0.00311kgf*m^2
另設(shè)加減速時(shí)間為0.3秒則基本啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩及工作轉(zhuǎn)速如下
每分鐘轉(zhuǎn)速=((0.1*1000)/10)*60= 600rpm
600rpm= ((360/0.9)*600)/60=4kpps(2相半步即0.9度)
加速轉(zhuǎn)矩= (((0.00311(負(fù)載忽略不計(jì))*600)/375)/0.3)+0.0394=0.01658+0.0394=0.05598kgf*m=5.598kgf*cm
減速時(shí)+ 改成 -
最小解析值: (10/400)=0.025mm(絲桿精度忽略)
看起來(lái)在電氣上應(yīng)該沒(méi)問(wèn)題..但4支絲桿要校正是有些難處,干涉轉(zhuǎn)矩會(huì)超出想像..
以上淺見(jiàn)供參考

作者: 跋涉者 時(shí)間: 2009-12-6 20:01
謝謝樓上的。
加速轉(zhuǎn)矩的計(jì)算過(guò)程能說(shuō)明下嗎？
我是菜鳥，看得不是很明白。
還有我用的是一條絲桿，四根直線導(dǎo)軌的機(jī)構(gòu)。絲桿螺母旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)方式。

作者: 跋涉者 時(shí)間: 2009-12-6 20:04
不好意思，是說(shuō)錯(cuò)了。
是一條絲桿，四個(gè)直線導(dǎo)軌。

作者: w9049237 時(shí)間: 2009-12-6 20:31
Tpa= (GD^2 * N)/(375*t)+ TL
GD^2 = 1/2 * W * D^2(kgf*m^2)
t = 相對(duì)速度下所產(chǎn)生的時(shí)間(秒)
TL = 淨(jìng)轉(zhuǎn)矩(kgf*m)
N = 相對(duì)轉(zhuǎn)速(RPM)

作者: wuql02 時(shí)間: 2009-12-6 21:22
5# 跋涉者

根本不能到1000吧。本身慣量太大了耶

作者: wuql02 時(shí)間: 2009-12-6 21:41
步進(jìn)電機(jī)速度是不會(huì)快的！但是太慢又會(huì)嚴(yán)重震動(dòng)，
你的尺寸如果安排不好絲桿是沒(méi)問(wèn)題但是直線導(dǎo)軌那里如果用圓導(dǎo)軌的話可能會(huì)使移動(dòng)物在絲桿上面擺動(dòng)，

作者: 跋涉者 時(shí)間: 2009-12-6 21:46
這個(gè)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)扭矩怎么計(jì)算？

作者: w9049237 時(shí)間: 2009-12-6 22:20
kw= (w*v)/6120
w= 重量(kg)
v= 速度(m/min)
kw= 消耗功率
T = (KW*974)/N
T =轉(zhuǎn)矩(kgf*m)
N = 轉(zhuǎn)速(RPM)

作者: 跋涉者 時(shí)間: 2009-12-7 11:21
W9049237 社友。
我按照你的公式算了下，算出來(lái)怎么只要0.1KGF*M的扭力矩是不是我算錯(cuò)了？

作者: wenyulong234 時(shí)間: 2009-12-7 12:40
關(guān)鍵要看重物的力矩，也就是你選用滑輪的半徑大小。步進(jìn)電機(jī)一定要可靠，否則有墜落的危險(xiǎn)

作者: w9049237 時(shí)間: 2009-12-7 14:34
加油..多算幾遍...會(huì)更有信心!!

作者: kingwfwf 時(shí)間: 2009-12-7 14:46
盡量選大一點(diǎn)的，不要怕

作者: 跋涉者 時(shí)間: 2009-12-7 16:27
這個(gè)問(wèn)題關(guān)系到設(shè)備的成功或者失敗。希望大家能幫我驗(yàn)證下！

作者: 跋涉者 時(shí)間: 2009-12-7 20:48
謝謝。再頂

作者: 跋涉者 時(shí)間: 2009-12-7 21:09
謝謝。再頂

作者: 見(jiàn)習(xí)生小王 時(shí)間: 2009-12-8 13:53
既然是勻速上升，吃不透樓主為什么非要選用步進(jìn)電機(jī)？

作者: JOHNZOU 時(shí)間: 2009-12-10 22:10
轉(zhuǎn)速在1000RPM，如果行走精度不高的話，可以考慮使用無(wú)刷電機(jī)了，也可以加個(gè)小速比的減速箱，我想效果會(huì)更好的

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