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标题: 步进电机传动机构问题---请教 [打印本页]

作者: 跋涉者 时间: 2009-12-5 11:34
标题: 步进电机传动机构问题---请教
一个长450MM 宽420MM 高  120MM  重62KG的重物需要在垂直方向上以0.1M/S 的速度均速向上运动。上升高度500MM
   我计划用外径的丝杆加四根直径20的直线导轨机构来完成这样一个运动，源动力用步进电机驱动同步带。
   现在选用：静力矩：40N.M    定位力矩12KG.cm 转动惯量：48g.CM²    的步进电机来完成这样一个驱动。能实现吗？
   我是菜鸟，不知道怎么建立起这样一个数学模型，所以来必威体育网址请教社友和前辈们了。
   麻烦大家帮我验算下这个传动机构有问题吗？  步进电机能否实现这个传动？上升500MM后垂直方向的偏移量能保证在0.3MM吗（用四个直径20直线轴承导向）？
   希望高手们能帮我计算下，最好能有计算过程，让我这个菜鸟也学习下，谢谢了！

作者: pykongdeqing 时间: 2009-12-5 23:28
0.3MM这个绝对能保证步进电机能不能实现要看你的丝杠的螺旋升角及润滑等因素

作者: w9049237 时间: 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.步进电机需正視加減速時間.所以時間需要f確認..
2,丝杆導程需要確認..因為 (62*(0.1*60)/6120)=0.060784(kw), 若設丝杆導程= 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
你選用步进电机能轉這麼快嗎??能這麼快步进电机還能殘存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丝杆質量跟丝杆本身慣性矩還有丝杆間組裝干涉
因此可行否還得由選用丝杆規格才可逐步確認..以上淺見供參考...

作者: 跋涉者 时间: 2009-12-6 10:58
谢谢楼上的！
丝杆参数：导程：10MM 外径： 25MM

作者: 跋涉者 时间: 2009-12-6 12:26
步进电机最大转速小于1000r/min

作者: w9049237 时间: 2009-12-6 17:56
如果以500mm為必要工作行程,則必要丝杆長度虛設為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(丝杆精度忽略)
看起來在電氣上應該沒問題..但4支丝杆要校正是有些難處,干涉轉矩會超出想像..
以上淺見供參考

作者: 跋涉者 时间: 2009-12-6 20:01
谢谢楼上的。
加速轉矩的计算过程能说明下吗？
我是菜鸟，看得不是很明白。
还有我用的是一条丝杆，四根直线导轨的机构。丝杆螺母旋转的传动方式。

作者: 跋涉者 时间: 2009-12-6 20:04
不好意思，是说错了。
是一条丝杆，四个直线导轨。

作者: w9049237 时间: 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 时间: 2009-12-6 21:22
5# 跋涉者

根本不能到1000吧。本身惯量太大了耶

作者: wuql02 时间: 2009-12-6 21:41
步进电机速度是不会快的！但是太慢又会严重震动，
你的尺寸如果安排不好丝杆是没问题但是直线导轨那里如果用圆导轨的话可能会使移动物在丝杆上面摆动，

作者: 跋涉者 时间: 2009-12-6 21:46
这个机构的驱动扭矩怎么计算？

作者: w9049237 时间: 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 时间: 2009-12-7 11:21
W9049237 社友。
我按照你的公式算了下，算出来怎么只要0.1KGF*M的扭力矩是不是我算错了？

作者: wenyulong234 时间: 2009-12-7 12:40
关键要看重物的力矩，也就是你选用滑轮的半径大小。步进电机一定要可靠，否则有坠落的危险

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

作者: kingwfwf 时间: 2009-12-7 14:46
尽量选大一点的，不要怕

作者: 跋涉者 时间: 2009-12-7 16:27
这个问题关系到设备的成功或者失败。希望大家能帮我验证下！

作者: 跋涉者 时间: 2009-12-7 20:48
谢谢。再顶

作者: 跋涉者 时间: 2009-12-7 21:09
谢谢。再顶

作者: 见习生小王 时间: 2009-12-8 13:53
既然是匀速上升，吃不透楼主为什么非要选用步进电机？

作者: JOHNZOU 时间: 2009-12-10 22:10
转速在1000RPM，如果行走精度不高的话，可以考虑使用无刷电机了，也可以加个小速比的减速箱，我想效果会更好的

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