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遠祥 發表于 2020-4-22 20:13 你好,我有些機械設計受力分析方面的問題需要咨詢,請多多賜教啊。我的QQ是554655803,請與我聯系,謝謝 ![]() ![]() |
前面幾位都已經回答到關鍵點了。 這個機構,如果不去分析細節,是沒法計算的,因為理想情況下(公差為0,絕對剛體)導桿幾乎不會產生摩擦力,但你展示地設計恰恰對公差,剛度以及幾何關系非常敏感,所以現實中阻力的不確定度是很大的。 我舉例說明一下,這種機構其實存在一個非常大的隱藏缺陷,假如我現在忽略較近的那根導柱,然后以離得較遠的那根導軌做受力分析,就會發現存在一種情況,讓你無論用多大的力都無法移動這個滑臺。假設滑臺沿導柱方向厚度為t,螺桿和導柱的中心距為L,導柱和滑臺間的摩擦系數μ,那么當μ>t/2L,或者說L>t/2μ時,就會出現“自鎖”現象,即無論螺桿給滑臺多大的驅動力,都無法克服摩擦力。下面是證明過程: ![]() 請注意,這里還沒有出現任何公差相關的問題,那我為什么說公差也很關鍵呢?現在我們引入第二根導柱,就會發現,要想出現剛才提到的“自鎖”現象,還必須滿足一個條件,滑臺最終的偏轉角要達到剛才提到的單柱配合時的偏轉角(即孔兩側都與導柱接觸)。然而從表面看這種情況貌似并不會出現,因為在兩根導柱中心距保持固定的情況下,滑臺偏轉一般會先導致兩孔的外側(或內測)分別碰到兩根導柱,這個偏轉遠小于單柱配合時的偏轉角。但是,有兩個例外,一是當一側的間隙遠大于另一側時(間隙大到沒起到約束作用),就可能存在這種情況;此外,請不要忘了我一開始還提到一個因素,那就是剛度,當導柱的剛度不足時,它們就不足以阻止滑臺繼續偏轉,所以仍然可能存在自鎖的風險。 ![]() 上面說了這么多,一直在講極限狀態,但我其實是想說明,這個負載是跟所有上述提到的因素相關的,要想精確計算是相當麻煩的一件事,不過如果定性來看,你會發現一些減小摩擦阻力的措施,比如減小導柱與螺桿的間距,比如增加滑臺的厚度,比如在導柱上涂油以減小摩擦系數,又或者增強導柱的剛度等。總之,遇到類似的問題,分析它的運動狀態,列出所有可能產生阻力的因素,然后用工程力學去求解它,希望對你有所啟發。 |
pengzhiping 發表于 2020-4-22 11:34 不考慮摩擦力時用功率平衡是最簡單的計算電機功率的方法,計算出來除以機械效率就可以。 |
計算公式為,推力F=2*T*d2*tan(ρ‘+λ) 其中 T--扭矩 d2--螺紋中徑 ρ‘--當量摩擦角 =atan(f/α/2)f是摩擦系數 α是螺紋尖角 λ--導程角 =atan(p/(π*d2))<ρ‘(當量摩擦角) 這種機構都雙柱導向,單根導柱移動會不順暢! |
第一:理想算法就是輸入功=輸出功。就是功率平衡,螺桿轉一圈和移動走一段距離所做的功是相等的。 第二:上面說了是理想算法,由于摩擦 加工精度和移動部件自身的重力此時需要減去一些余量或者系數。滾珠絲桿比T型螺桿傳動效率高。至于傳動效率多少可查看相關手冊。 第三:對于這種偏心的 要考慮失穩 和偏載所造成的附加外力。雖然有兩個導向的 但多少會有側向力,造成功率損失。 |
這結構,恐怕動不了。可以選用機械臂成品,MISUMI等手冊里翻找。 |
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