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標題: 伺服馬達選型力矩計算，這次不想估算了 [打印本頁]

作者: hongxing516 時間: 2012-12-19 17:28
標題: 伺服馬達選型力矩計算，這次不想估算了
做非標好幾年了，以前選馬達一直是估算或者蒙。
不想一直這樣蒙下去,在網(wǎng)上找了一些計算的資料
又不確定自己計算得對不對？
求助各位前輩幫忙指點迷津！
萬分感謝！

以下一個例子，選用松下400W帶制動的伺服馬達，
額定轉(zhuǎn)矩 1.3N.M
瞬時最大轉(zhuǎn)矩3.8N.M
負載總質(zhì)量為13KG
模數(shù)1.5/齒數(shù)34
分度圓51MM
無減速機
(, 下載次數(shù): 86)
根據(jù)OMRON資料以下公式
傳動時的慣量為

Jw=(13*51*51/4)*0.000001(KG.M2)=0.008453(KG.M2)

(, 下載次數(shù): 86)
工件上升時的轉(zhuǎn)矩為
COS0度=1
Tw=13*9.8*1*(51/2)*0.001=3.2487N.M
(, 下載次數(shù): 82)

垂直運動需保留20%的余量
那需要的轉(zhuǎn)矩為3.2487*1.2=3.89N.M
根據(jù)已知伺服馬達的
額定轉(zhuǎn)矩 1.3N.M
瞬時最大轉(zhuǎn)矩3.8N.M

如果在不要求速度的前提下是不是能拉得起來？

作者: 風之谷fzg 時間: 2012-12-19 17:53
沙發(fā)！！！{:soso_e100:}，樓主瞬時最大轉(zhuǎn)矩3.8N.M是什么意思啊？
我沒有算過，但是根據(jù)你計算的結(jié)果，不保險，因為還要考慮到四根導柱安裝效果，
覺得根據(jù)以前類比經(jīng)驗的比較可靠些

作者: Adobλ 時間: 2012-12-19 18:08
本帖最后由 Adobλ 于 2012-12-19 18:10 編輯

所需力大于額定扭矩，個人認為齒條不妥
是否可以考慮換種傳動方式，齒輪換成蝸桿，齒條換為絲杠

作者: g2096 時間: 2012-12-19 18:09
’需要的轉(zhuǎn)矩為3.2487*1.2=3.89N.M
瞬時最大轉(zhuǎn)矩3.8N.M‘
---這就是說電機一直處于‘瞬時最大轉(zhuǎn)矩’狀態(tài)，這不行；
需要的轉(zhuǎn)矩3.89N.M應當小于電機的額定轉(zhuǎn)矩。

作者: 253129071 時間: 2012-12-19 18:19
這種傳動穩(wěn)定性不好吧，一般齒輪齒條不是都先不考慮的嗎

作者: 317076797 時間: 2012-12-19 18:22
路過學習

作者: hongxing516 時間: 2012-12-19 18:35
這個是改機的
結(jié)構(gòu)是上任工程師已做好的
之前是86的步進電機效果不達好
上下移動的距離很短的
隔幾秒種下降20MM
再隔幾秒下降10MM
隔幾秒回位

當然如果要我重新做的話
肯定不會用齒條了

作者: 木蘭少俠 時間: 2012-12-19 20:23
請問樓主有沒有電機選型計算方面的資料，如果有的話，可不可以發(fā)一份給我，我的郵箱是liuqiangwuse@163.com，非常感謝！

作者: fmdd 時間: 2012-12-19 20:35
瞬時最大轉(zhuǎn)矩3.8N.m 這已經(jīng)是過載了，雖然伺服電機允許過載，但只能堅持很短的時間，一定要這樣用，很快就要報警。

你要找歐姆龍核實，在這樣大過載的情況下，能堅持多長時間。

常見的做法是允許電流增大到150%，堅持10s，具體要看電機技術(shù)參數(shù)

作者: fmdd 時間: 2012-12-19 20:38
樓主你的載荷13kg只算了升降板么？有沒有包含導向套和摩擦力？四根導向桿過定位，很容易導致別死

作者: 洛芬2206381613 時間: 2012-12-19 20:42

風之谷fzg 發(fā)表于 2012-12-19 17:53
沙發(fā)！！！，樓主瞬時最大轉(zhuǎn)矩3.8N.M是什么意思啊？
我沒有算過，但是根據(jù)你計算的結(jié)果，不 ...

私服電機應該都可以輸出3倍的額定轉(zhuǎn)矩，怎么實現(xiàn)的也不太明白

作者: 未來第一站 時間: 2012-12-19 20:47
lz考慮簡化的參數(shù)有點少了，按你圖示的裝置和參數(shù)，電機小了些，即使勉強慢慢能動起來，困怕預期效果太差。

作者: 蒲公英蘭 時間: 2012-12-19 20:56
學習中.樓主用proe畫的圖嗎

作者: qq416641515 時間: 2012-12-19 21:15
k快補上鏈接

作者: ddxc1234 時間: 2012-12-19 21:28
按LZ的結(jié)構(gòu)，精度要求不高，伺服為恒力矩，考慮加帶減速頭再計算吧。

作者: 老劉5302 時間: 2012-12-19 21:41
學習

作者: solo0352 時間: 2012-12-19 21:54
馬達雖然能過載800%，但只能堅持常規(guī)是10秒，超過就報警down機，一般伺服馬達使用，不能超過恒定扭矩，加個5:1的行星齒輪減速機就OK了，

作者: 子子61961 時間: 2012-12-19 21:58

需要的轉(zhuǎn)矩為3.2487*1.2=3.89N.M

這個力矩是勻速運動時候的力矩，這時電機應該是用額定轉(zhuǎn)矩來帶動。
而電機額定轉(zhuǎn)矩只有1.3N.M，所以不夠。

最高轉(zhuǎn)矩，是在啟動加速和減速的時候使用的。
從零開始加速時，需要的力較大，這時可以使用最大轉(zhuǎn)矩來衡量。
關于加速的計算和概念，可以參考俺以前回復的帖子。
http://www.odgf.cn/home.php?mod=space&uid=784501&do=blog&id=321372

作者: zhiquanfang 時間: 2012-12-19 22:22
電機功率足夠,問題是電機不能長時間處于超扭矩負荷下工作,否則過流報警,更改傳動方式,讓電機處于額定扭矩下工作,這樣位移準確且響應快,加減速機解決,同時還要考慮掉電自鎖的問題.

作者: hongxing516 時間: 2012-12-20 08:23

zhiquanfang 發(fā)表于 2012-12-19 22:22
電機功率足夠,問題是電機不能長時間處于超扭矩負荷下工作,否則過流報警,更改傳動方式,讓電機處于額定扭矩下 ...

功率足夠就沒問題了，
你有沒有一個計算公式可以證明馬達功率足夠
這個設備對精度要求不高
馬達是帶制動的
并運行的時間非常短
最多1.5秒左右，因為才走20MM
也就是隔5秒左右運行1秒

作者: hongxing516 時間: 2012-12-20 08:29

fmdd 發(fā)表于 2012-12-19 20:38
樓主你的載荷13kg只算了升降板么？有沒有包含導向套和摩擦力？四根導向桿過定位，很容易導致別死

FMDD:
你好！我算的13KG就是齒條上的所有東西的質(zhì)量。
另外我用的是直線軸承，摩擦力很小

你說的意思也就是我發(fā)本貼的目的，我就是因為涉及到摩擦系數(shù)等
我就不會算了
能否指點一下，
能否教教我像這個例子應該怎么計算需要選多大馬達？
感謝！

作者: fmdd 時間: 2012-12-20 09:51

hongxing516 發(fā)表于 2012-12-20 08:29
FMDD:
你好！我算的13KG就是齒條上的所有東西的質(zhì)量。
另外我用的是直線軸承，摩擦力很小

你這個是用來做豎直導向的，理論上導向軸上沒有載荷(沒有徑向載荷)，無法計算其摩擦力，如果安裝足夠精確，不存在卡滯現(xiàn)象，摩擦力只是不裝任何東西時，滑套在軸上滑動的阻力，此時的載荷只是鋼珠預壓的時候，對桿身所產(chǎn)生的徑向壓力，低速的時候可以忽略，高速運動的時候才要考慮。

制造安排偏差造成導桿、花套傾斜變形，從而產(chǎn)生徑向壓力，這個變形所帶來的額外負載難以計算，為了減小它帶來的影響，結(jié)構(gòu)上需要處理一下，滑動板和兩固定板，一個要完全緊密配合，另外一個要留有適量間隙，留有間隙的那個面，安裝時先滑動憑手感找正位置，滑動要無阻滯感，然后再鎖緊螺釘。

但就是這樣我也覺得不保險，選型的時候還會用大約1.2的安全系數(shù)。

這只是我自己想當然的做法，正規(guī)做法我一直沒查到，不知道其它兄弟是如何處理的。

作者: 天路客向東 時間: 2012-12-20 11:02

hongxing516 發(fā)表于 2012-12-20 08:23
功率足夠就沒問題了，
你有沒有一個計算公式可以證明馬達功率足夠
這個設備對精度要求不高

按照solo0352 大俠的意見增加加速器后，力矩增大后可正常使用。

根據(jù)你的條件1.5s走20mm,平均速度v=0.0133m/s,由靜止到啟動的過程，速度變化情況是有電機特性決定的。
假設為等加速上升運動，輸出力矩按瞬時力矩3.8N.M，則力F=3.8x5/0.051=372.5N,加速度a=372.5/13=28.65m/s,加速到你設定的時間為t=0.0133/28.65=0.00046s,最大功率P=(372.5+130)x0.0133=6.68w，小于額度功率，很短時間就可以達到設定速度，但實際應該沒有這么快。
中間段可視為勻速運動，P=Fv=130x0.0133=1.73w，小于額度功率，減少階段也相似。
這樣分析的話這個結(jié)構(gòu)的主要矛盾是扭矩，功率遠遠大于需要值，你選的是低慣量的電機，不如選擇中、高慣量的低速大轉(zhuǎn)矩型電機。

作者: zhiquanfang 時間: 2012-12-20 12:58

hongxing516 發(fā)表于 2012-12-20 08:23
功率足夠就沒問題了，
你有沒有一個計算公式可以證明馬達功率足夠
這個設備對精度要求不高

凈輸入功率就是舉升力與速度之積,問題的關鍵不是電機額定功率的大小,而是你采用什么樣的傳動方式讓電機能輸出多大的功率.如你圖示傳動方式,電機輸出功率很小的,你可自己計算,功率是與扭矩及轉(zhuǎn)速之積成正比,你電機轉(zhuǎn)速很低,所以功率不大,主要是扭矩過載,這樣對電機不好,對功率放大器更不好.要加減速機解決.

作者: renjinh 時間: 2012-12-20 13:04
這個設備自鎖不了

作者: 大內(nèi)密探007 時間: 2012-12-20 13:17
買個現(xiàn)成的螺旋升降機不就ok了

作者: 小龍蝦327 時間: 2012-12-20 15:55
這個行程弱弱的說一句改成氣缸升降不行嗎？

作者: zhiquanfang 時間: 2012-12-20 18:10
有個簡單的解決辦法你參考,用一個z=60的齒輪與齒條嚙合作為惰輪，電機上再用一個z=20的齒輪與大齒輪嚙合，1：3的減速比，搞定

作者: hongxing516 時間: 2012-12-20 20:10

小龍蝦327 發(fā)表于 2012-12-20 15:55
這個行程弱弱的說一句改成氣缸升降不行嗎？

NO
需要停的位置有4個高度
用氣缸得用3個了

作者: hongxing516 時間: 2012-12-20 20:11

大內(nèi)密探007 發(fā)表于 2012-12-20 13:17
買個現(xiàn)成的螺旋升降機不就ok了

前面已說明是改機
結(jié)構(gòu)不能大改動

作者: hongxing516 時間: 2012-12-20 20:12

天路客向東發(fā)表于 2012-12-20 11:02
按照solo0352 大俠的意見增加加速器后，力矩增大后可正常使用。

根據(jù)你的條件1.5s走20mm,平均速度v=0. ...

非常感謝你的熱情參與！
馬達用的是松下的MHMD系列400W
是高慣量伺服馬達

作者: hongxing516 時間: 2012-12-20 20:16

renjinh 發(fā)表于 2012-12-20 13:04
這個設備自鎖不了

已在馬達不通電的情況下
把馬達安裝好
滑動平臺拉到最高位
不會往下掉
說明已能自鎖

作者: 天路客向東 時間: 2012-12-20 22:40

hongxing516 發(fā)表于 2012-12-20 20:16
已在馬達不通電的情況下
把馬達安裝好
滑動平臺拉到最高位

沒有落下是因為有制動器，還是機構(gòu)自鎖啊？還有你用減速器了嗎？試機效果怎么樣。

作者: duanyz 時間: 2012-12-21 10:37

hongxing516 發(fā)表于 2012-12-19 18:35
這個是改機的
結(jié)構(gòu)是上任工程師已做好的
之前是86的步進電機效果不達好

請教步進效果不好是哪些地方不好？步進在低速大扭矩方面要比伺服有優(yōu)勢吧？

作者: chen19830304 時間: 2012-12-21 13:54
個人認為，最好折算成力，再考慮四個導向可能蹩勁的問題，理論算的結(jié)果，不可靠，要有余量才行！

作者: xueteng10 時間: 2012-12-21 21:05
路過學習

作者: ygyi 時間: 2012-12-22 18:42
路過學習

作者: ygyi 時間: 2012-12-22 18:43
路過學習

作者: whhsjc 時間: 2012-12-22 23:26

g2096 發(fā)表于 2012-12-19 18:09
’需要的轉(zhuǎn)矩為3.2487*1.2=3.89N.M
瞬時最大轉(zhuǎn)矩3.8N.M‘
---這就是說電機一直處于‘瞬時最大轉(zhuǎn)矩’狀態(tài)， ...

對的，今天我恰好也看了這方面夫人書籍，說是額定轉(zhuǎn)矩要遠小于電機的啟動轉(zhuǎn)矩，所以你的運行轉(zhuǎn)矩和額定轉(zhuǎn)矩差不多就可以了，但一定小于啟動轉(zhuǎn)矩，要不然電機線電流總是額定電流的4--7倍。電機的銅耗就會加大，特別是溫度上升對其的損害。。。。。我也是現(xiàn)賣，說的不對的地方多指教

作者: eifuil 時間: 2012-12-23 08:01
這個應該升不上去，樓主雖然有安全系數(shù)，但考慮4根導柱，憑經(jīng)驗達不到目的。

作者: 至尊行者 時間: 2012-12-24 09:24
這個好像不太合適哦，不能考慮一下別人傳動方式，非要用齒輪齒條嗎？如絲杠

作者: shikeye 時間: 2012-12-24 10:05
學習學習

作者: keillen 時間: 2012-12-24 10:51
轉(zhuǎn)動慣量計算錯誤,沒有考慮到圓周率;

作者: 菜鳥hong32696 時間: 2012-12-24 10:58
路過學習啦。

作者: nihaoqiuzhang 時間: 2012-12-24 20:48
力學早已還給老師了

作者: 小/cy灰/shl 時間: 2012-12-24 22:09
學習了，

作者: 放牛娃的春天 時間: 2012-12-24 22:40
不配減速器嗎？

作者: 騎著龍看海 時間: 2012-12-25 08:09
我也一直是靠經(jīng)驗，有的時候就是實驗，很少自己算。

作者: xmpho 時間: 2012-12-25 12:25
結(jié)構(gòu)方案貌似不穩(wěn)定

作者: ares_cao38 時間: 2012-12-25 14:12
請問樓主有沒有電機選型計算方面的資料，如果有的話，可不可以發(fā)一份給我，我的郵箱是CXJ38456622006@163.com，非常感謝！

作者: 莫宗機 時間: 2012-12-25 15:11
我會維修，但是我不懂怎么樣計算，麻煩師傅教教我

作者: 翔夢隨風 時間: 2012-12-25 19:04
加配重！

作者: 南瓜鄭曉楠 時間: 2012-12-25 19:53
xuexi

作者: hongxing516 時間: 2012-12-30 12:35
最后還是加了個減速機

作者: sz_lingnan 時間: 2013-1-23 19:20
進來學習下

作者: qzg166 時間: 2013-1-23 20:55
這要看你的轉(zhuǎn)速有多少了…… 如果是幾百轉(zhuǎn)的話問題不是很大。

作者: ywwtyw 時間: 2013-1-24 11:40
路過，學習

作者: 管理團隊 時間: 2024-11-2 15:14
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作者: ZZ308788421 時間: 2024-11-12 11:23
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