自動化設備中,由伺服電機驅動滾珠絲杠機構應用非常廣泛。所以,有必要非常熟練地掌握其相關元件的選型方法。在工程實踐中,有兩種常用的使用方式:豎直方向驅動負載和水平方向驅動負載。由于在兩種不同的方向使用時,負載重力對于扭矩的影響差異大,所以,在下面對自動化設備伺服電機 減速機 滾珠絲杠機構水平方向使用時的選型計算方法介紹。
使用工況:
工作台質量 m1=80kg
重複定位精度 ±0.1mm
行程長度 ls=1000mm
勻速運行時最低速度 Vmax=400mm/s
驅動馬達 AC 伺服馬達
加速時間 t1=0.15s
減速時間 t3=0.15s
減速機 i=2
無效行程 0.15mm
直線導軌的摩擦系數 μ=0.003(滾動)
定位精度 ±0.3mm/1000mm
導向面的阻力 f=15N(空載時)
(從單方向進行定位)
需要選型确定的内容:
滾珠絲杠直徑
導程
精度
軸向間隙(予壓)
滾珠絲杠支撐方式
驅動馬達
電機轉速的選擇:
根據前面的計算:當選擇絲杠軸直徑為 20mm,導程為 40mm 的絲杠時,設計 最高轉速 1200r/min 即可以達到指定的速度要求,而其危險轉速為 2180r/min, 所以,我們選擇電機轉速應該為:
n=1500r/min。
轉動慣量通過減速機的折算方法:
i :減速比;
所以,在本示例中:
所以,折算到電機端的最大扭矩為:
,