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文檔簡介

1、伺服電機的選擇伺服電機:伺服主要靠脈沖來定位,伺服電機接收到1個脈沖,就會旋轉實現位移;能夠將電壓信號轉變成轉矩和轉速以驅動控制對象。1個脈沖對應的角度,進而伺服電機內部的轉子是永磁鐵,驅動器控制的U/V/W三相電形成電磁場,轉子在此磁場的作用下轉動,同時電機自帶的編碼器反應信號給驅動器,驅動器依據反應值與目標值進行比較,調整轉子轉動的角度。伺服電機的精度決定于編碼器的精度(線數)。閉環半閉環:格蘭達的設施用伺服電機都是半閉環,不過編碼器發出多少個脈沖,沒法進行反應值和目標值的比較;如是閉環則使用光柵尺進行反應。開環步進電機:則沒有記憶發出多少個脈沖。伺服:速度控制、地點控制、力矩控制增量式伺

2、服電機:是沒有記憶功能,下次開始是從零開始;絕對值伺服電機:擁有記憶功能,下次開始是從上一次停止地點開始。伺服電機額定速度3000rpm,最大速度5000rpm;加快度一般設0.050.5s計算內容:負載(有效)轉矩T伺服電機T的額定轉矩負載慣量J/伺服電機慣量J10(5倍以下為好)加、減速時期伺服電機要求的轉矩伺服電機的最大轉矩最大轉速電機額定轉速伺服電機:編碼器分辨率2500puls/圈;則控制器發出2500個脈沖,電機轉一圈。1.確立機構部。另確立各樣機構部件(絲杠的長度、導程和帶輪直徑等)細節。典型機構:滾珠絲杠機構、皮帶傳動機構、齒輪齒條機構等確立運行模式。(加減速時間、勻速時間、停

3、止時間、循環時間、挪動距離)運行模式對電機的容量選擇影響很大,加減速時間、停止時間盡量取大,就能夠選擇小容量電機3.計算負載慣量J和慣量比(xkg.)。依據構造形式計算慣量比。負載慣量J/伺服電機慣量J10單位xkg.)計算負載慣量后預選電機,計算慣量比4.計算轉速N【r/min】。依據挪動距離、加快時間ta、減速時間td、勻速時間tb計算電機轉速。計算最高速度VmaxxtaxVmax+tbxVmax+xtdxVmax=挪動距離則得Vmax=0.334m/s(假定)則最高轉速:要變換成1)絲桿轉1圈的導程為N【r/min】,Ph=0.02m(假定)最高轉速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(電機額定轉速)2)帶輪轉1全周長=0.157m(假定)最高轉速Vmax=1.111(m/s)N=Vmax/Ph=1.111/0.157=7.08(r/s)=7.08x60=428.8(r/min)3000(電機額定轉速)計算轉矩T【N.m】。依據負載慣量、加減速時間、勻速時間計算電機轉矩。計算挪動轉矩、加快轉矩、減速轉矩確認最大轉矩:加減速時轉矩最大電機最大轉矩確認有效轉矩:有效(負載)轉矩電機額定轉矩選擇電機。選擇能知足35項條件的電機。1.轉矩N.m:1)峰值轉矩:運行過程中(主假如加減

5、速)電機所需要的最大轉矩;為電機最大轉矩的80%以下。2)挪動轉矩、停止時的保持轉矩:電機長時間運行所需轉矩;為電機額定轉矩的80%以下。3)有效轉矩:運行、停止全過程所需轉矩的平方均勻值的單位時間數值;為電機額定轉矩的80%以下。Ta:加快轉矩ta:加快時間Tf:挪動轉矩tb:勻速時間Td:減速轉矩td:減速時間tc:循環時間2.轉速:最高轉速運行時電機的最高轉速:大概為額定轉速以下;(最高轉速時需要注意轉矩和溫度的上漲)慣量:保持某種狀態所需要的力步進電機步進電機:是將電脈沖信號轉變成角位移或線位移的開環控制元步進電機件。能夠經過控制脈沖個數來控制角位移量,進而達到正確立位的目的;同時能夠

6、經過控制脈沖頻次來控制電機轉動的速度和加快度,進而達到調速的目的。1.步進電機的最大速度6001200rpm加快度一般設0.1s1s1.確立驅動機械構造2.確立運動曲線3.計算負荷轉矩4.計算負荷慣量5.計算啟動轉矩6.計算一定轉矩7.電機選型8.選型電機驗算9.選型達成選定電機:1.負載慣量J/伺服電機慣量J負載轉矩T3.在最大脈沖速度f0時,走開轉矩(是否是一定轉矩)負載轉矩T步進選型計算見(KINCO步進選型中12頁的例題)伺服選型計算見(松下伺服選型計算伺服電機選型方法)1千克米(kgm)9.8牛頓米(Nm)。脈沖當量(即運動精度)&=0.05(0.05為重復定位精度)200為兩相步進

7、電機的脈沖數m為細分數200=360/1.8i減速比1/xC電機轉一圈的周長無減速比電機轉一圈絲杠走一個導程電機轉速(r/s)V=P為脈沖頻次例:已知齒輪減速器的傳動比為1/16,步進電機步距角為1.5,細分數為4細分,滾珠絲杠的基本導程為4mm。問:脈沖當量是多少?脈沖當量是每一個脈沖滾珠絲杠挪動的距離滾珠絲杠導程為4mm,滾珠絲杠每轉360滾珠絲杠挪動一個導程也就是4mm那么每一度挪動(4/360)mm電機4細分,步距角為1.5,則每一個脈沖,步進電動機轉1.5/4那么一個脈沖,經過減速比,則絲杠轉動(1.5/4)*(1/16)度那么每個脈沖滾珠絲杠挪動距離(及脈沖當量)&:&=(1.5/

8、4)*(1/16)*(4/360)=0.0003mm或許&=60*1000*v/(N/A)1.Ph:導程和馬達的最高轉速絲桿導程mm2.V:預定的最高進給速度m/s3.N:馬達使用轉速rpm4.A:減速比直徑。(負載確立直徑)動載荷、靜載荷;計算推力,一般只看動載荷軸向負荷的計算:u摩擦系數;a=Vmax/t加快度;t加減速時間;水平常:加快時承受最大軸向載荷,減速時承受最小載荷;垂直時:上漲時承受最大軸向載荷,降落時承受最小載荷;1.加快時(上漲)N:Fmax=u*m*g+f-m*a2.減速時(降落)N:Fmin=u*m*g+f-m*a3.勻速時N:F勻=u*m*g+fu因螺桿軸直徑越細,螺

9、桿軸的允許軸向負荷越小長度。(總長=工作行程+螺母長度+安全余量+安裝長度+連結長度+余量)。假如增添了防備,比方護套,需要把護套的伸縮比值(一般是1:8,即護套的最大伸長量除以8)考慮進去。5.支撐方式。固定-固定固定-支撐支撐-支撐固定-自由螺母的選擇:7.許用轉速計算:螺桿軸直徑20mm、導程Ph=20mm最高速度Vmax1m/s則:最高轉速Nmax=Vmax*60*/Ph許用轉速(臨界轉速)N1=r*(d1/)*r安裝方式決定的系數;d1=絲杠軸溝槽谷徑;l=安裝間距因此有:最高轉速許用轉速8.剛度的選擇9.選擇馬達考證:剛度考證、精度等級的考證、壽命選擇、驅動轉矩的選擇滾珠絲杠副預緊

10、:1.方式:雙螺母墊片預緊、單螺母變位導程預緊、單螺母增大滾珠直徑預緊;目的:除去滾珠絲杠副的軸向空隙、增大滾珠絲杠副的剛性、*DN值:D:滾珠絲杠副的公稱直徑,也為滾珠中心處的直徑(mm);N:滾珠絲杠副的極限轉速(rpm)導程精度、定位精度、重復定位精度導程精度:1.有效行程Lu內的均勻行程偏差e(um),ep=2*(Lu/300)*V300=C;2.隨意300mm行程行家程改動量V300(um),V300=定位精度:1).導程精度2).軸向空隙3)傳動系統的軸向剛性4)熱變形5)絲杠的運動姿勢重復定位精度:預緊到負空隙的絲杠,重復定位精度趨于零;直線導軌的選擇直線導軌的運動精度:1)運動

11、精度:a:滑塊頂面中心對導軌基準底面的平行度;基準側面的平行度。b:與導軌基準側面同側的滑塊側面對導軌2)綜合精度:a:滑塊上頂面與導軌基準底面高度H的極限偏差;b:同一平面上多個滑塊頂面高度H的改動量;c:與導軌基準側面同側的滑塊側面對導軌基準側面間距離W1的極限偏差;d::同一導軌上多個滑塊側面對導軌基準側面W1的改動量。3)導軌上有超出兩個以上的導軌,只查驗首尾兩個滑塊,中間的不做W1查驗,但中間的W1應小于首尾的W1。:1-確立。指滑的度。是決定其大小的關因素之一2-確立。個度是的,不是行程。全=有效行程+滑距(2個以上滑)+滑度滑數目+兩頭的安全行程,假如增添了防罩,需要加上兩頭防罩

12、的度。3-確立滑型和數目。常用的滑是兩種:法型,方形。前者高度低一點,可是一點,安裝孔是穿螺孔,后者高一點,窄一點,安裝孔是螺盲孔。二者均有短型、準型和加型之分(有的品牌也稱中荷、重荷和超重荷),主要的區是滑本體(金屬部分)度不一樣,自然安裝孔的孔距也可能不一樣,多半短型滑只有2個安裝孔?;臄的坑捎猛ㄋ愦_立,在此只介紹一條:少到能夠承,多到能夠安裝?;秃蛿的颗c滑度構成大小的三因素。4-確立精度等。任何廠家的品都會注精度等,有些廠家的注比科學,一般采納等名稱的第一個字母,如一般N,精細P。5-確立其余參數除上述4個主要參數外,有一些參數需要確立,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。感官區就是等高的滑滑阻力大,等低的阻力小。表示方法得看廠家型本,等數有3的,也有5的。等的要看用的使用合,大概的原是滑格大、大、有沖、精度高的合能夠等高一點的,反之低一點。提示:1-等與量沒關,2等與滑使用精度成正比,與使用壽命成反比。尺寸鏈的基本術語1.尺寸在機器裝置或部件加工程中,由互相接的尺寸形成封的尺寸,稱尺寸。隙A0與其余尺寸接成的封尺寸,形成尺寸。2.列入尺寸中的每一個尺寸稱,A0、A1、A2、A3都是。度用大寫斜體拉丁字母A,B,C表示;角度用小寫斜體希臘字母,等表示。3.封尺寸中在裝置程或加工程后自然形成的一稱封。封的下角“0”表示。成尺寸中封有影響的所有,稱成

14、。成的下角用阿拉伯數字表示。增尺寸中某一成,當其余成的大小不,若封跟著某成的增大而增大,成增。減環尺寸鏈中某一類構成環,當其余構成環的大小不變,若關閉環跟著某構成環的減小而減小,則該構成環為減環。賠償環尺寸鏈中早先選定某一構成環,能夠經過改變其大小或地點,使關閉環達到規定的要求,該構成環為賠償環。關閉環:基本尺寸:A0=Ap1+Ap2-Aq3上偏差:ES0=ESp1+ESp2-EIq3下偏差:EI0=EIp1+EIp2-ESq3A0:關閉環Ap1、Ap2:增環Aq3:減環關閉環基本尺寸所有增環基本尺寸所有減環基本尺寸;關閉環的上偏差所有增環的上偏差所有減環的下偏差;關閉環的下偏差所有增環的下偏

15、差所有減環的上偏差。1退火:指金屬資料加熱到適合的溫度,保持必定的時間,而后遲緩冷卻的熱辦理工藝(隨爐冷卻)。常有的退火工藝有:再結晶退火、去應力退火、球化退火、完整退火等。退火的目的:主假如降低金屬資料的硬度,提升塑性,以利切削加工或壓力加工,減少剩余應力,提升組織和成分的均勻化,或為后道熱辦理作好組織準備等。2正火:指將鋼材或鋼件加熱到或(鋼的上臨界點溫度)以上,3050保持適合時間后,在靜止的空氣中冷卻的熱辦理的工藝。正火的目的:主假如提升低碳鋼的力學性能,改良切削加工性,細化晶粒,除去組織缺點,為后道熱辦理作好組織準備等。3淬火:指將鋼件加熱到Ac3或Ac1(鋼的下臨界點溫度)以上某一

16、溫度,保持必定的時間,而后以適合的冷卻速度,獲取馬氏體(或貝氏體)組織的熱辦理工藝。常有的淬火工藝有鹽浴淬火,馬氏體分級淬火,貝氏體等溫淬火,表面淬火和局部淬火等。淬火的目的:使鋼件獲取所需的馬氏體組織,提升工件的硬度,強度和耐磨性,為后道熱辦理作好組織準備等。4回火:指鋼件經淬硬后,再加熱到Ac1以下的某一溫度,保溫一準時間,而后冷卻到室溫的熱辦理工藝。常有的回火工藝有:低溫回火,中溫回火,高溫回火和多次回火等?;鼗鸬哪康模褐骷偃绯ヤ摷诖慊饡r所產生的應力,使鋼件擁有高的硬度和耐磨性外,并擁有所需要的塑性和韌性等。5調質:指將鋼材或鋼件進行淬火及高溫回火的復合熱辦理工藝。使用于調質辦理的鋼稱調質鋼。它一般是指中碳構造鋼和中碳合金構造鋼。6

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