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機械社區

標題: 步進電機傳動機構問題---請教 [打印本頁]

作者: 跋涉者 時間: 2009-12-5 11:34
標題: 步進電機傳動機構問題---請教
一個長450MM 寬420MM 高  120MM  重62KG的重物需要在垂直方向上以0.1M/S 的速度均速向上運動。上升高度500MM
   我計劃用外徑的絲桿加四根直徑20的直線導軌機構來完成這樣一個運動，源動力用步進電機驅動同步帶。
   現在選用：靜力矩：40N.M    定位力矩12KG.cm 轉動慣量：48g.CM²    的步進電機來完成這樣一個驅動。能實現嗎？
   我是菜鳥，不知道怎么建立起這樣一個數學模型，所以來社區請教社友和前輩們了。
   麻煩大家幫我驗算下這個傳動機構有問題嗎？  步進電機能否實現這個傳動？上升500MM后垂直方向的偏移量能保證在0.3MM嗎（用四個直徑20直線軸承導向）？
   希望高手們能幫我計算下，最好能有計算過程，讓我這個菜鳥也學習下，謝謝了！

作者: pykongdeqing 時間: 2009-12-5 23:28
0.3MM這個絕對能保證步進電機能不能實現要看你的絲杠的螺旋升角及潤滑等因素

作者: w9049237 時間: 2009-12-6 00:01
以自己處理方法提供幾項參數..不知可有幫助...
1.步進電機需正視加減速時間.所以時間需要f確認..
2,絲桿導程需要確認..因為 (62*(0.1*60)/6120)=0.060784(kw), 若設絲桿導程= 4mm 則每分鐘轉速=((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
你選用步進電機能轉這麼快嗎??能這麼快步進電機還能殘存3.94kgf*cm?
就這類型傳動機構最大負載來源通常不是被工作件重量而是絲桿質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格才可逐步確認..以上淺見供參考...

作者: 跋涉者 時間: 2009-12-6 10:58
謝謝樓上的！
絲桿參數：導程：10MM 外徑： 25MM

作者: 跋涉者 時間: 2009-12-6 12:26
步進電機最大轉速小于1000r/min

作者: w9049237 時間: 2009-12-6 17:56
如果以500mm為必要工作行程,則必要絲桿長度虛設為650mm,若以同步帶聯結4支做為同期運動,因轉速相同,不考慮均載及組裝干涉,將等化視為1支外徑 25mm 長度650mm*4 金屬棒則質量 = 9954.92 公克
J =7.77728kg*cm^2 , GD^2=0.00311kgf*m^2
另設加減速時間為0.3秒則基本啟動轉矩及工作轉速如下
每分鐘轉速=((0.1*1000)/10)*60= 600rpm
600rpm= ((360/0.9)*600)/60=4kpps(2相半步即0.9度)
加速轉矩= (((0.00311(負載忽略不計)*600)/375)/0.3)+0.0394=0.01658+0.0394=0.05598kgf*m=5.598kgf*cm
減速時+ 改成 -
最小解析值: (10/400)=0.025mm(絲桿精度忽略)
看起來在電氣上應該沒問題..但4支絲桿要校正是有些難處,干涉轉矩會超出想像..
以上淺見供參考

作者: 跋涉者 時間: 2009-12-6 20:01
謝謝樓上的。
加速轉矩的計算過程能說明下嗎？
我是菜鳥，看得不是很明白。
還有我用的是一條絲桿，四根直線導軌的機構。絲桿螺母旋轉的傳動方式。

作者: 跋涉者 時間: 2009-12-6 20:04
不好意思，是說錯了。
是一條絲桿，四個直線導軌。

作者: w9049237 時間: 2009-12-6 20:31
Tpa= (GD^2 * N)/(375*t)+ TL
GD^2 = 1/2 * W * D^2(kgf*m^2)
t = 相對速度下所產生的時間(秒)
TL = 淨轉矩(kgf*m)
N = 相對轉速(RPM)

作者: wuql02 時間: 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 時間: 2009-12-6 21:41
步進電機速度是不會快的！但是太慢又會嚴重震動，
你的尺寸如果安排不好絲桿是沒問題但是直線導軌那里如果用圓導軌的話可能會使移動物在絲桿上面擺動，

作者: 跋涉者 時間: 2009-12-6 21:46
這個機構的驅動扭矩怎么計算？

作者: w9049237 時間: 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 =轉矩(kgf*m)
N = 轉速(RPM)

作者: 跋涉者 時間: 2009-12-7 11:21
W9049237 社友。
我按照你的公式算了下，算出來怎么只要0.1KGF*M的扭力矩是不是我算錯了？

作者: wenyulong234 時間: 2009-12-7 12:40
關鍵要看重物的力矩，也就是你選用滑輪的半徑大小。步進電機一定要可靠，否則有墜落的危險

作者: w9049237 時間: 2009-12-7 14:34
加油..多算幾遍...會更有信心!!

作者: kingwfwf 時間: 2009-12-7 14:46
盡量選大一點的，不要怕

作者: 跋涉者 時間: 2009-12-7 16:27
這個問題關系到設備的成功或者失敗。希望大家能幫我驗證下！

作者: 跋涉者 時間: 2009-12-7 20:48
謝謝。再頂

作者: 跋涉者 時間: 2009-12-7 21:09
謝謝。再頂

作者: 見習生小王 時間: 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電機？

作者: JOHNZOU 時間: 2009-12-10 22:10
轉速在1000RPM，如果行走精度不高的話，可以考慮使用無刷電機了，也可以加個小速比的減速箱，我想效果會更好的

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