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标题: 请教蜗轮减速的计算 [打印本页]

作者: duanyz 时间: 2018-3-10 20:33
标题: 请教蜗轮减速的计算
最近给环球回转工作台加了个步进电机，想做小冲床的自动旋转台。
电机用的是57加长步进，标称2nm。

回转台型号是200型的，盘面直径200，蜗轮齿数90齿，我寻思90齿的减速比好大，如果步进电机是300转的话，回转工作台才4转不到。

怕太慢了，所以用2：1的同步轮来传动，让转盘能运行在7转/分钟左右。

装好后一试，电机竟然不够力，那个转盘，用手指顶一下，就能堵转。

这让我大惑不解，按以前的经验，57步进+丝杠+铸铁燕尾滑台，载重100斤，是完全没问题的啊。

难道丝杠的减速比比这个1：45的蜗轮更大？

请大家教教我怎么计算这个转台的力矩，像目前堵转这样的情况，正常吗？

http://player.youku.com/player.php/sid/XMzQ1MTUzMzU3Ng==/v.swf

作者: 晓昀 时间: 2018-3-10 21:39
本帖最后由晓昀于 2018-3-10 21:53 编辑

转动的时候吱--吱--吱的那个声音是什么地方产生的？
手勾一个简单的传动链发上来看看。

作者: duanyz 时间: 2018-3-10 21:58

晓昀发表于 2018-3-10 21:39
转动的时候吱--吱--吱的那个声音是什么地方产生的？
手勾一个简单的传动链发上来看看。

那是电机的声音。大力钳右边有根黑色的同步带和两个轮

作者: 未来第一站 时间: 2018-3-10 22:56
本帖最后由未来第一站于 2018-3-10 22:57 编辑

1，1：45我感觉你的传动比小了，同类型的产品电机驱动的有，你是自己改的步进电机，参数有总传动比要1:120。
2，你这个不能和丝杆比，这个没法和丝杠比。
你可以用下面这个简化公式算一下
T1=uWg*p/2π*0.85
u(摩擦系数)铸件取0.1吧中间数
W你的载重100斤=50kg
p丝杠螺距你没说我猜个数估计你用的也不会太大0.005m
0.85我给的是丝杠传动效率
T1=0.1*50*10*0.005/2*3.14*0.85=0.05Nm
所以用丝杠扭矩会很小，这里唯一出入大的就是螺距你最大先10mm最后的结果也就是0.1Nm
3.57步进电机也有好几种扭矩从0.4——2Nm都有不知道你选的哪一个？
4.要吗一级别升速了改为减速2：1，要吗选大号电机，你这个2Nm的悬。
5.当然以上是在假设你回转工作台本身没毛病的前提下。

作者: liufei0368 时间: 2018-3-11 00:24
以我的实际经验来看，不是力矩不够，而是你设计的工作台可能自己用手转都需要一定的力气，正常回转工作台如果用回转轴承的话，基本上只需要非常小的力矩就可以驱动工作台旋转了！

作者: duanyz 时间: 2018-3-11 09:06

liufei0368 发表于 2018-3-11 00:24
以我的实际经验来看，不是力矩不够，而是你设计的工作台可能自己用手转都需要一定的力气，正常回转工作台如 ...

这种回转工作台是没有轴承的，轴套+铸铁盘面和底座的滑动。
原工作台是手动的，蜗杆上有个直径100mm的手轮，摇起来正常的。

作者: duanyz 时间: 2018-3-11 09:10

未来第一站发表于 2018-3-10 22:56
1，1：45我感觉你的传动比小了，同类型的产品电机驱动的有，你是自己改的步进电机，参数有总传动比要1:120 ...

师傅，你不要算丝杠的工况啊，请你帮我算下这个回转台蜗轮减速的力矩。

电机是加长的，标称2Nm。蜗轮1：45的减速比，这个200直径盘面的回转台最大能让多大的重量转起来？

作者: 702736 时间: 2018-3-11 09:16
这里有一个保持转矩的问题，300转应是该电机的最高转速，此时输出远没有2NM的。
看看那驱动器有没调速的。
那涡轮减速器速比大，效率太低。
试试那转动台转动实际大约要多少扭矩。

作者: 702736 时间: 2018-3-11 09:18

duanyz 发表于 2018-3-11 09:10
师傅，你不要算丝杠的工况啊，请你帮我算下这个回转台蜗轮减速的力矩。

电机是加长的，标称2Nm。蜗轮1 ...

应在10NM以下

作者: 晓昀 时间: 2018-3-11 10:42

duanyz 发表于 2018-3-10 21:58
那是电机的声音。大力钳右边有根黑色的同步带和两个轮

工作台承受的最大载荷是多少？要求工作台转速是7r/min？

作者: duanyz 时间: 2018-3-11 11:21

晓昀发表于 2018-3-11 10:42
工作台承受的最大载荷是多少？要求工作台转速是7r/min？

假设是450转2Nm电机，45倍蜗轮减速，200直径回转工作台，回转工作台无轴承，台面跟座是铸铁滑动，这种配置，

如果按计算的方法，工作台能承受多大的载荷？最好有计算过程

作者: 晓昀 时间: 2018-3-11 11:35
不知道工作台承受的最大载荷的话，你的电机是如何选择的？计算是从回转工作台往前（电机端）推着算的。

作者: duanyz 时间: 2018-3-11 12:39

晓昀发表于 2018-3-11 11:35
不知道工作台承受的最大载荷的话，你的电机是如何选择的？计算是从回转工作台往前（电机端）推着算的。

那我们假设是100斤好了

作者: xiaobing86203 时间: 2018-3-11 15:15
安全系数设小了，最起码要2倍以上。

作者: 晓昀 时间: 2018-3-11 16:07
本帖最后由晓昀于 2018-3-11 16:12 编辑

附件是计算过程。我把你给的已知条件整理后，写了一个简单的计算过程。有不对的地方，可以一起讨论。今天看到必威APP精装版下载里有很久以前的一个类似的帖子也在问这个问题，就把计算过程整理出来，大家一起学习讨论。

我把文件直接截成图片，贴上来，免得大家下载还要扣积分。

作者: 张标标 时间: 2018-3-11 18:40
很厉害

作者: duanyz 时间: 2018-3-11 19:37

晓昀发表于 2018-3-11 16:07
附件是计算过程。我把你给的已知条件整理后，写了一个简单的计算过程。有不对的地方，可以一起讨论。今天看 ...

先表示感谢，再慢慢学习。

作者: ywjianghu 时间: 2018-3-12 08:43
楼主，现在步进电机的加减速时间和最高转速各是多少？
还有电机型号驱动型号驱动电压设定参数。
这种结构我经常应用。

作者: duanyz 时间: 2018-3-12 08:56

ywjianghu 发表于 2018-3-12 08:43
楼主，现在步进电机的加减速时间和最高转速各是多少？
还有电机型号驱动型号驱动电压设定参数。
这种结构 ...

感谢你的支持，电机的具体型号不详，就是57的电机长度是100的，出轴10mm。
我开始用tb6600的驱动器 + 36v3a + 2细分，跑300转，能转起来，但没力，手一按转台电机就堵转。

后换了一个能上ac110v的驱动器，用36v5a+2细分，跑300转，有力了，按不停，跑500转能转但力道就不行了。

脑子里老是想着57电机+丝杠能驱动那么大的负载，这蜗轮那么高的减速倍数竟然如此无力。

主要是跟我想象的差别太大，有点迷惑。

开始还想着如果这个能成功的，就用这个改个a轴，看来这个还是不适合，空走太慢了。

作者: duanyz 时间: 2018-3-12 08:58

ywjianghu 发表于 2018-3-12 08:43
楼主，现在步进电机的加减速时间和最高转速各是多少？
还有电机型号驱动型号驱动电压设定参数。
这种结构 ...

忘了说加速度是200mm‘s/sec/sec

作者: ywjianghu 时间: 2018-3-12 09:09

duanyz 发表于 2018-3-12 08:58
忘了说加速度是200mm‘s/sec/sec

不知道你用的什么信号源。一般我使用几十毫秒到一百多毫秒时间上升到最高速度来编加速度。
57步进电机和驱动型号选合适，国产的，我也有上到1000多转应用的。
你的思路并没问题，只是还需要根据实际情况调整一下参数。

作者: 不是高级工程师 时间: 2018-3-12 10:23
看多了，脑子混乱了

作者: duanyz 时间: 2018-3-12 10:48

ywjianghu 发表于 2018-3-12 09:09
不知道你用的什么信号源。一般我使用几十毫秒到一百多毫秒时间上升到最高速度来编加速度。
57步进电机和 ...

空载可上高速，带载就不行了。

作者: 702736 时间: 2018-3-13 09:03

duanyz 发表于 2018-3-12 08:56
感谢你的支持，电机的具体型号不详，就是57的电机长度是100的，出轴10mm。
我开始用tb6600的驱动器 + 36 ...

可以的。主要是楼主对步进电机的基本性能了解不够。我估计只要把速比选在12左右，电机转速在100以下，选择好控制器和驱动器就可以达到要求了。
至于转台的扭矩问题，做一个小实验就知道了，大致应在7NM左右。15楼的思路基本对的，只是计算过程错的较多。

作者: duanyz 时间: 2018-3-13 10:30
本帖最后由 duanyz 于 2018-3-13 10:47 编辑

702736 发表于 2018-3-13 09:03
可以的。主要是楼主对步进电机的基本性能了解不够。我估计只要把速比选在12左右，电机转速在100以下，选 ...

请教，7Nm是指7Nm/90=0.07777778Nm就能让转盘转起来对吗？

我还有一个想知道的，电机标称的转矩是2Nm，这里面的力臂长度是m，那在我的这个例子中，这个实际的力臂是指那个尺寸呢？

作者: 702736 时间: 2018-3-13 10:42

duanyz 发表于 2018-3-13 10:30
请教，当蜗轮输入扭矩在7Nm的时候，回转台能让7*90=630n的重量转起来吗？

我还有一个想知道的，电机标 ...

当蜗轮输出扭矩在7NM的时候，就可让转台转起来了。
电机标称的是静态转矩，是2NM，实际在300转的时候可能只有0.1-0.2NM。
扭矩的概念可复习物理或电机拖动等基础书籍。比如你的着力点是在200直径的转台外周，那力臂就是0.1m。

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