伺服电机步进电机丝杠导轨计算选择

1、伺服电机的选择伺服电机：伺服主要靠脉冲来定位，伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转实现位移；能够将电压信号转变成转矩和转速以驱动控制对象。1个脉冲对应的角度，进而伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反应信号给驱动器，驱动器依据反应值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度（线数）。闭环半闭环：格兰达的设施用伺服电机都是半闭环，不过编码器发出多少个脉冲，没法进行反应值和目标值的比较；如是闭环则使用光栅尺进行反应。开环步进电机：则没有记忆发出多少个脉冲。伺服：速度控制、地点控制、力矩控制增量式伺

2、服电机：是没有记忆功能，下次开始是从零开始；绝对值伺服电机：拥有记忆功能，下次开始是从上一次停止地点开始。伺服电机额定速度3000rpm，最大速度5000rpm；加快度一般设0.050.5s计算内容：负载(有效)转矩T伺服电机T的额定转矩负载惯量J/伺服电机惯量J10(5倍以下为好)加、减速时期伺服电机要求的转矩伺服电机的最大转矩最大转速电机额定转速伺服电机：编码器分辨率2500puls/圈；则控制器发出2500个脉冲，电机转一圈。1.确立机构部。另确立各样机构部件（丝杠的长度、导程和带轮直径等）细节。典型机构：滚珠丝杠机构、皮带传动机构、齿轮齿条机构等确立运行模式。（加减速时间、匀速时间、停

3、止时间、循环时间、挪动距离）运行模式对电机的容量选择影响很大，加减速时间、停止时间尽量取大，就能够选择小容量电机3.计算负载惯量J和惯量比（xkg.）。依据构造形式计算惯量比。负载惯量J/伺服电机惯量J10单位xkg.）计算负载惯量后预选电机，计算惯量比4.计算转速N【r/min】。依据挪动距离、加快时间ta、减速时间td、匀速时间tb计算电机转速。计算最高速度VmaxxtaxVmax+tbxVmax+xtdxVmax=挪动距离则得Vmax=0.334m/s（假定）则最高转速：要变换成1）丝杆转1圈的导程为N【r/min】，Ph=0.02m（假定）最高转速Vmax=0.334m/s（假定N=V

4、max/Ph=0.334/0.02=16.7（r/s）=16.7x60=1002（r/min）3000(电机额定转速)2）带轮转1全周长=0.157m（假定）最高转速Vmax=1.111（m/s）N=Vmax/Ph=1.111/0.157=7.08（r/s）=7.08x60=428.8（r/min）3000(电机额定转速)计算转矩T【N.m】。依据负载惯量、加减速时间、匀速时间计算电机转矩。计算挪动转矩、加快转矩、减速转矩确认最大转矩：加减速时转矩最大电机最大转矩确认有效转矩：有效（负载）转矩电机额定转矩选择电机。选择能知足35项条件的电机。1.转矩N.m：1）峰值转矩：运行过程中（主假如加减

5、速）电机所需要的最大转矩；为电机最大转矩的80%以下。2）挪动转矩、停止时的保持转矩：电机长时间运行所需转矩；为电机额定转矩的80%以下。3）有效转矩：运行、停止全过程所需转矩的平方均匀值的单位时间数值；为电机额定转矩的80%以下。Ta：加快转矩ta:加快时间Tf：挪动转矩tb：匀速时间Td：减速转矩td：减速时间tc：循环时间2.转速：最高转速运行时电机的最高转速：大概为额定转速以下；（最高转速时需要注意转矩和温度的上涨）惯量：保持某种状态所需要的力步进电机步进电机：是将电脉冲信号转变成角位移或线位移的开环控制元步进电机件。能够经过控制脉冲个数来控制角位移量，进而达到正确立位的目的；同时能够

6、经过控制脉冲频次来控制电机转动的速度和加快度，进而达到调速的目的。1.步进电机的最大速度6001200rpm加快度一般设0.1s1s1.确立驱动机械构造2.确立运动曲线3.计算负荷转矩4.计算负荷惯量5.计算启动转矩6.计算一定转矩7.电机选型8.选型电机验算9.选型达成选定电机：1.负载惯量J/伺服电机惯量J负载转矩T3.在最大脉冲速度f0时，走开转矩（是否是一定转矩）负载转矩T步进选型计算见（KINCO步进选型中12页的例题）伺服选型计算见（松下伺服选型计算伺服电机选型方法）1千克米(kgm)9.8牛顿米(Nm)。脉冲当量（即运动精度）&=0.05(0.05为重复定位精度)200为两相步进

7、电机的脉冲数m为细分数200=360/1.8i减速比1/xC电机转一圈的周长无减速比电机转一圈丝杠走一个导程电机转速（r/s）V=P为脉冲频次例:已知齿轮减速器的传动比为1/16，步进电机步距角为1.5，细分数为4细分，滚珠丝杠的基本导程为4mm。问：脉冲当量是多少？脉冲当量是每一个脉冲滚珠丝杠挪动的距离滚珠丝杠导程为4mm，滚珠丝杠每转360滚珠丝杠挪动一个导程也就是4mm那么每一度挪动（4/360）mm电机4细分，步距角为1.5，则每一个脉冲，步进电动机转1.5/4那么一个脉冲，经过减速比，则丝杠转动（1.5/4）*（1/16）度那么每个脉冲滚珠丝杠挪动距离（及脉冲当量）&：&=（1.5/

8、4）*（1/16）*（4/360）=0.0003mm或许&=60*1000*v/(N/A)1.Ph:导程和马达的最高转速丝杆导程mm2.V：预定的最高进给速度m/s3.N：马达使用转速rpm4.A：减速比直径。（负载确立直径）动载荷、静载荷；计算推力，一般只看动载荷轴向负荷的计算：u摩擦系数；a=Vmax/t加快度；t加减速时间；水平常：加快时承受最大轴向载荷，减速时承受最小载荷；垂直时：上涨时承受最大轴向载荷，降落时承受最小载荷；1.加快时（上涨）N：Fmax=u*m*g+f-m*a2.减速时（降落）N：Fmin=u*m*g+f-m*a3.匀速时N：F匀=u*m*g+fu因螺杆轴直径越细，螺

9、杆轴的允许轴向负荷越小长度。（总长=工作行程+螺母长度+安全余量+安装长度+连结长度+余量）。假如增添了防备，比方护套，需要把护套的伸缩比值（一般是1：8，即护套的最大伸长量除以8）考虑进去。5.支撑方式。固定-固定固定-支撑支撑-支撑固定-自由螺母的选择：7.许用转速计算：螺杆轴直径20mm、导程Ph=20mm最高速度Vmax1m/s则：最高转速Nmax=Vmax*60*/Ph许用转速（临界转速）N1=r*（d1/）*r安装方式决定的系数；d1=丝杠轴沟槽谷径；l=安装间距因此有：最高转速许用转速8.刚度的选择9.选择马达考证：刚度考证、精度等级的考证、寿命选择、驱动转矩的选择滚珠丝杠副预紧

10、：1.方式：双螺母垫片预紧、单螺母变位导程预紧、单螺母增大滚珠直径预紧；目的：除去滚珠丝杠副的轴向空隙、增大滚珠丝杠副的刚性、*DN值：D：滚珠丝杠副的公称直径，也为滚珠中心处的直径（mm）;N：滚珠丝杠副的极限转速（rpm）导程精度、定位精度、重复定位精度导程精度：1.有效行程Lu内的均匀行程偏差e（um），ep=2*（Lu/300）*V300=C；2.随意300mm行程行家程改动量V300(um)，V300=定位精度：1）.导程精度2）.轴向空隙3）传动系统的轴向刚性4)热变形5）丝杠的运动姿势重复定位精度：预紧到负空隙的丝杠，重复定位精度趋于零；直线导轨的选择直线导轨的运动精度：1）运动

11、精度：a：滑块顶面中心对导轨基准底面的平行度；基准侧面的平行度。b:与导轨基准侧面同侧的滑块侧面对导轨2）综合精度：a：滑块上顶面与导轨基准底面高度H的极限偏差；b：同一平面上多个滑块顶面高度H的改动量；c：与导轨基准侧面同侧的滑块侧面对导轨基准侧面间距离W1的极限偏差；d:：同一导轨上多个滑块侧面对导轨基准侧面W1的改动量。3）导轨上有超出两个以上的导轨，只查验首尾两个滑块，中间的不做W1查验，但中间的W1应小于首尾的W1。：1-确立。指滑的度。是决定其大小的关因素之一2-确立。个度是的，不是行程。全=有效行程+滑距（2个以上滑）+滑度滑数目+两头的安全行程，假如增添了防罩，需要加上两头防罩

12、的度。3-确立滑型和数目。常用的滑是两种：法型，方形。前者高度低一点，可是一点，安装孔是穿螺孔，后者高一点，窄一点，安装孔是螺盲孔。二者均有短型、准型和加型之分（有的品牌也称中荷、重荷和超重荷），主要的区是滑本体（金属部分）度不一样，自然安装孔的孔距也可能不一样，多半短型滑只有2个安装孔。滑的数目由用通算确立，在此只介绍一条：少到能够承，多到能够安装。滑型和数目与滑度构成大小的三因素。4-确立精度等。任何厂家的品都会注精度等，有些厂家的注比科学，一般采纳等名称的第一个字母，如一般N，精细P。5-确立其余参数除上述4个主要参数外，有一些参数需要确立，比如合高度型、等等。等高的表示滑和滑之的隙小或

13、隙，等低的反之。感官区就是等高的滑滑阻力大，等低的阻力小。表示方法得看厂家型本，等数有3的，也有5的。等的要看用的使用合，大概的原是滑格大、大、有冲、精度高的合能够等高一点的，反之低一点。提示：1-等与量没关，2等与滑使用精度成正比，与使用寿命成反比。尺寸链的基本术语1.尺寸在机器装置或部件加工程中，由互相接的尺寸形成封的尺寸，称尺寸。隙A0与其余尺寸接成的封尺寸，形成尺寸。2.列入尺寸中的每一个尺寸称,A0、A1、A2、A3都是。度用大写斜体拉丁字母A，B，C表示；角度用小写斜体希腊字母，等表示。3.封尺寸中在装置程或加工程后自然形成的一称封。封的下角“0”表示。成尺寸中封有影响的所有，称成

14、。成的下角用阿拉伯数字表示。增尺寸中某一成，当其余成的大小不，若封跟着某成的增大而增大，成增。减环尺寸链中某一类构成环，当其余构成环的大小不变，若关闭环跟着某构成环的减小而减小，则该构成环为减环。赔偿环尺寸链中早先选定某一构成环，能够经过改变其大小或地点，使关闭环达到规定的要求，该构成环为赔偿环。关闭环：基本尺寸：A0=Ap1+Ap2-Aq3上偏差：ES0=ESp1+ESp2-EIq3下偏差：EI0=EIp1+EIp2-ESq3A0:关闭环Ap1、Ap2：增环Aq3：减环关闭环基本尺寸所有增环基本尺寸所有减环基本尺寸；关闭环的上偏差所有增环的上偏差所有减环的下偏差；关闭环的下偏差所有增环的下偏

15、差所有减环的上偏差。1退火：指金属资料加热到适合的温度，保持必定的时间，而后迟缓冷却的热办理工艺（随炉冷却）。常有的退火工艺有：再结晶退火、去应力退火、球化退火、完整退火等。退火的目的：主假如降低金属资料的硬度，提升塑性，以利切削加工或压力加工，减少剩余应力，提升组织和成分的均匀化，或为后道热办理作好组织准备等。2正火：指将钢材或钢件加热到或（钢的上临界点温度）以上，3050保持适合时间后，在静止的空气中冷却的热办理的工艺。正火的目的：主假如提升低碳钢的力学性能，改良切削加工性，细化晶粒，除去组织缺点，为后道热办理作好组织准备等。3淬火：指将钢件加热到Ac3或Ac1（钢的下临界点温度）以上某一

16、温度，保持必定的时间，而后以适合的冷却速度，获取马氏体（或贝氏体）组织的热办理工艺。常有的淬火工艺有盐浴淬火，马氏体分级淬火，贝氏体等温淬火，表面淬火和局部淬火等。淬火的目的：使钢件获取所需的马氏体组织，提升工件的硬度，强度和耐磨性，为后道热办理作好组织准备等。4回火：指钢件经淬硬后，再加热到Ac1以下的某一温度，保温一准时间，而后冷却到室温的热办理工艺。常有的回火工艺有：低温回火，中温回火，高温回火和多次回火等。回火的目的：主假如除去钢件在淬火时所产生的应力，使钢件拥有高的硬度和耐磨性外，并拥有所需要的塑性和韧性等。5调质：指将钢材或钢件进行淬火及高温回火的复合热办理工艺。使用于调质办理的钢称调质钢。它一般是指中碳构造钢和中碳合金构造钢。6