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标题: 攻城狮们来帮忙看下如何计算，程序猿慎入 ;) [打印本页]

作者: 幸福至上 时间: 2015-9-16 22:50
标题: 攻城狮们来帮忙看下如何计算，程序猿慎入 ;)
本帖最后由幸福至上于 2015-9-16 22:50 编辑

如下图，先介绍一个大致的负载升降平台示意图:
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A为一根滚轴丝杆，其作用就是该丝杆转一圈，其上的螺纹会带动套在上面的东西向上或向下移动25mm;B为一个负载平台，加上负载后最大重量大约为25Kg；
C为一电机，目前暂定使用步进电机，通过机械传动结构，将带动滚轴丝杆A转动，从而使负载平台B上下移动。
现在遇到的问题是，要使负载平台B以至少100mm/s的速度，在不考虑机械损耗的情况下，需要满足什么要求的步进电机才行呢?
个人认为主要是看电机的输出力矩和功率，不知是否正确呢?而且因为使用了滚轴丝杆的缘故，负载平台上下移动所需的牵引力并不是负载平台自身重量，而应该是负载平台在滚轴丝杆上的摩擦力吧，这个不知如何计算，以及加上a=100mm/s=0.1m/s,又最后如何计算和转化为电机的输出力矩呢？第一次遇到电机选型情况，所以希望大家帮忙看下了，也好互相验证下自己的计算是否正确。;)
还有就是计算出的力矩是否同样适用于直流电机呢?

作者: nethopper 时间: 2015-9-17 00:46
摩擦力就是机械损耗，如果真的不考虑摩擦力，25KG重量以100mm/s速度上行，消耗功率为：24.5W。再除以角速度可得扭矩。下行不消耗功率，反而要HOLD住。当然实际情况是有摩擦的。

作者: cjseng 时间: 2015-9-17 01:01
用加长57步进电机差不多就可以了

作者: tyw 时间: 2015-9-17 07:18
本帖最后由 tyw 于 2015-9-17 07:20 编辑

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作者: 幸福至上 时间: 2015-9-17 10:03

cjseng 发表于 2015-9-17 01:01
用加长57步进电机差不多就可以了

加长57步进电机能够提供多少力矩呢？已经用一个1.5N.m的57步进实测，是带不动的哦。。。。

作者: tyw 时间: 2015-9-17 10:11

幸福至上发表于 2015-9-17 10:03
加长57步进电机能够提供多少力矩呢？已经用一个1.5N.m的57步进实测，是带不动的哦。。。。 ...

土办法先测下系统力矩,可在丝杆上做一夹板,在10cm处挂法码,记录能转动的力矩,再按这个值加点裕量找马达

作者: 幸福至上 时间: 2015-9-17 10:20

tyw 发表于 2015-9-17 10:11
土办法先测下系统力矩,可在丝杆上做一夹板,在10cm处挂法码,记录能转动的力矩,再按这个值加点裕量找马达 ...

谢谢提供的资料，实在是太丰富了，正在研读中。至于您说的这种方法，能再详细说下吗，没明白。(⊙﹏⊙)b

作者: cjseng 时间: 2015-9-17 10:36

幸福至上发表于 2015-9-17 10:03
加长57步进电机能够提供多少力矩呢？已经用一个1.5N.m的57步进实测，是带不动的哦。。。。 ...

注意电机启动方式，要逐步加速，一上来就高速肯定带不动。
加长57步进扭矩可不止1.5牛米

作者: tyw 时间: 2015-9-17 10:37

幸福至上发表于 2015-9-17 10:20
谢谢提供的资料，实在是太丰富了，正在研读中。至于您说的这种方法，能再详细说下吗，没明白。(⊙﹏⊙)b ...

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用类似办法,测量丝杆转动力矩.园盘用2块长条夹在丝杆上替代,用弹簧秤或挂法码测力矩.

作者: cjseng 时间: 2015-9-17 10:46
其实这个应用可以弄个配重，要不然平台上下移动，需要的扭矩不一样，用气弹簧就蛮好的。

作者: 幸福至上 时间: 2015-9-17 10:53

nethopper 发表于 2015-9-17 00:46
摩擦力就是机械损耗，如果真的不考虑摩擦力，25KG重量以100mm/s速度上行，消耗功率为：24.5W。再除以角速度 ...

转速大概为:300RPM，根据公式:9549.297*P=T*n,T=0.78N.m，是这样考虑的吗？

作者: 幸福至上 时间: 2015-9-17 11:06

cjseng 发表于 2015-9-17 10:46
其实这个应用可以弄个配重，要不然平台上下移动，需要的扭矩不一样，用气弹簧就蛮好的。 ...

这是个好主意。不过机械结构不归我来设计，只有以后看有机会说了。

作者: 李冬发 时间: 2015-9-17 11:07
丝杆的直径是要的，负载平台的尺寸是要的，要不怎么计算摩擦力？！
还有，负载平台边沿二侧也是有摩擦力的，这个力是因丝杆的摩擦力产生。

作者: 幸福至上 时间: 2015-9-17 11:21

tyw 发表于 2015-9-17 10:37
用类似办法,测量丝杆转动力矩.园盘用2块长条夹在丝杆上替代,用弹簧秤或挂法码测力矩.
...

明白这种方法的意思了，应该是利用:T=F*R，先来试试看。

作者: 幸福至上 时间: 2015-9-17 11:29

李冬发发表于 2015-9-17 11:07
丝杆的直径是要的，负载平台的尺寸是要的，要不怎么计算摩擦力？！
还有，负载平台边沿二侧也是有摩擦力的 ...

滚珠丝杆直径25mm,负载平台两边的是固定光轴，摩擦相比可以忽略不计。另摩擦力和平台尺寸之间是什么关系呢?

作者: cjseng 时间: 2015-9-17 11:30
这个主要不是摩擦力，就是25公斤平台的重力。
可以把丝杆、丝杆螺母看成齿轮，知道速比，就可以计算出来25公斤的平台需要多少力

作者: 李冬发 时间: 2015-9-17 11:50

幸福至上发表于 2015-9-17 11:29
滚珠丝杆直径25mm,负载平台两边的是固定光轴，摩擦相比可以忽略不计。另摩擦力和平台尺寸之间是什么关系 ...

这关系大着呢。
你没发现，重物放在距丝杆近的地方，摩擦力小，放在边沿摩擦力大去了。

作者: nethopper 时间: 2015-9-17 12:08

幸福至上发表于 2015-9-17 10:53
转速大概为:300RPM，根据公式:9549.297*P=T*n,T=0.78N.m，是这样考虑的吗？

1秒5圈的话是这样。四圈的话，24.5/(2*3.14*4)=0.98 N.m。这是没考虑摩擦力的，考虑摩擦力的话就要乘系数了。

作者: 幸福至上 时间: 2015-9-17 12:29

李冬发发表于 2015-9-17 11:50
这关系大着呢。
你没发现，重物放在距丝杆近的地方，摩擦力小，放在边沿摩擦力大去了。 ...

还真没发现这个现象。是因为离丝杆越远，导致的重心偏移使丝杆上受到的横向压力增大，从而增大了丝杆滑动的摩擦力吗?

作者: cjseng 时间: 2015-9-17 12:41

幸福至上发表于 2015-9-17 12:29
还真没发现这个现象。是因为离丝杆越远，导致的重心偏移使丝杆上受到的横向压力增大，从而增大了丝杆滑动 ...

不会的，光杆、丝杆刚性足够且装配正确的话，放中间与放两边，差别不大，可以忽略不计。

作者: nethopper 时间: 2015-9-17 12:49
偏心会使接触面上的正压力增大，从而使摩擦力增大。

作者: 幸福至上 时间: 2015-9-17 12:50

cjseng 发表于 2015-9-17 10:36
注意电机启动方式，要逐步加速，一上来就高速肯定带不动。
加长57步进扭矩可不止1.5牛米 ...

嗯，肯定是启动后逐渐加速的。另加长57的步进扭矩能达到多少呢?看86的12N.m，准备先试试。。。

作者: cjseng 时间: 2015-9-17 14:02
本帖最后由 cjseng 于 2015-9-17 14:04 编辑

幸福至上发表于 2015-9-17 12:50
嗯，肯定是启动后逐渐加速的。另加长57的步进扭矩能达到多少呢?看86的12N.m，准备先试试。。。 ...

加长57步进可以达到3牛米，如果用86电机那肯定没问题，不过联轴器要注意下了，不要用弹簧式的，会被扭断，用梅花式的

作者: songchenping 时间: 2015-9-17 14:39
这种方案不是太合理，对A丝杆磨损比较大。用不了多长时间的。还不如链条来的快呢。毕竟承受的重量不是太大。

直接用步进电机驱动的话，对扭矩要求非常大。尤其是对停止过程中。重力加速度的影响，选择不好的话会损坏电机的。

作者: cjseng 时间: 2015-9-17 15:03

songchenping 发表于 2015-9-17 14:39
这种方案不是太合理，对A丝杆磨损比较大。用不了多长时间的。还不如链条来的快呢。毕竟承受的重量不是太大 ...

用丝杆可以精确定位啊

作者: 幸福至上 时间: 2015-9-17 15:24

songchenping 发表于 2015-9-17 14:39
这种方案不是太合理，对A丝杆磨损比较大。用不了多长时间的。还不如链条来的快呢。毕竟承受的重量不是太大 ...

用的是滚珠丝杆，相对于普通的丝杆来说，摩擦力已经小了很多了哦。而且如cjseng所说，是为了和步进电机配合，实现精确的定位，并且不使用传感器的。有什么更加合适的精确定位驱动方案吗? ;)

作者: 幸福至上 时间: 2015-9-17 15:27

cjseng 发表于 2015-9-17 14:02
加长57步进可以达到3牛米，如果用86电机那肯定没问题，不过联轴器要注意下了，不要用弹簧式的，会被扭断 ...

希望如此吧。我感觉应该也可以，用1.5Nm的57，卡住到要动不动的那种样子。联轴器选择谢谢提醒，其实我这个电机C也并不是直接传动的，而是通过齿轮咬合到顶部的传动轴的。

作者: cjseng 时间: 2015-9-17 15:54
我用86电机，16mm导程的丝杆，两根30mm直径的光杆安装平行度不够，丝杆一转动，把固定光杆的6mm螺丝崩断了。我让一个搞机械的哥们算了一下，86电机配合我用的丝杆，可以产生1吨的拉力。
一开始没装限位开关，开到头时简直是摧枯拉朽啊，6mm的钢板直接被顶弯了。
当然了，驱动器的电流要设置大一些，电源功率也要足够大。

作者: 幸福至上 时间: 2015-9-17 17:39

cjseng 发表于 2015-9-17 15:54
我用86电机，16mm导程的丝杆，两根30mm直径的光杆安装平行度不够，丝杆一转动，把固定光杆的6mm螺丝崩断了 ...

这么生猛的动力，经过涡轮减速了吗,移动速度怎么样呢，每秒10cm能达到吗？我这里的丝杆A用的是25mm导程的..

作者: cjseng 时间: 2015-9-17 17:43
本帖最后由 cjseng 于 2015-9-17 17:51 编辑

幸福至上发表于 2015-9-17 17:39
这么生猛的动力，经过涡轮减速了吗,移动速度怎么样呢，每秒10cm能达到吗？我这里的丝杆A用的是25mm导程的 ...

没减速，步进电机直接带动丝杆，最高速度F1500，就是一分钟移动1500mm，你要每秒10cm，就是F6000了，这个有点悬，不大容易做得到，可能要用伺服电机了。
你可以在最上端的横梁上固定一个滑轮，弄一条钢丝绳，一头固定在上下移动的25公斤平台上，另一头穿过滑轮，挂一个25公斤的重物，这样电机只要克服摩擦力就可以了，速度大概就可以上去了。

作者: cauhorse 时间: 2015-9-17 17:46
首先，先要用步进，其实没有多少规格可以选。
0.1m/s的速度用滚珠丝杆也不算慢了，假如用10mm导程单头丝杆，杆端转速要求得是600rpm，
这个转速几乎带不了大速比减速箱，可以根据丝杠的样本算一下需要的驱动力大小，再反算减速电机的扭矩。
单丝杠两侧用光杠导向，实际属于过约束，两个光杠安装时注意平行度。

作者: 幸福至上 时间: 2015-9-17 17:54

cjseng 发表于 2015-9-17 17:43
没减速，步进电机直接带动丝杆，最高速度F1500，就是一分钟移动1500mm，你要每秒10cm，就是F6000了，这个 ...

这个F1500是什么单位标称哦？另外，如果按照我用25导程的丝杆，那么10cm也就是4圈，一秒钟四圈，一分钟也就是240RPM，根据我买的86电机的矩频特性图，在250RPM时，力矩还有10N.m左右哦。这个有点悬怎么说,初次用，所以很多不明白，见谅了。

作者: 幸福至上 时间: 2015-9-17 18:00

cauhorse 发表于 2015-9-17 17:46
首先，先要用步进，其实没有多少规格可以选。
0.1m/s的速度用滚珠丝杆也不算慢了，假如用10mm导程单头丝杆 ...

呃，请问如何根据丝杠的样本算需要的驱动力大小呢?导程25mm,直径25mm的滚珠丝杆。

作者: cjseng 时间: 2015-9-17 18:05
本帖最后由 cjseng 于 2015-9-17 18:11 编辑

幸福至上发表于 2015-9-17 17:54
这个F1500是什么单位标称哦？另外，如果按照我用25导程的丝杆，那么10cm也就是4圈，一秒钟四圈，一分钟也 ...

不是转起来的问题，而是你很难启动，低速时转矩很低的。我也不是很懂，你还是改变齿轮速比吧，尽量把你要的最高转速控制在转矩最大的曲线上。其实我觉得用齿轮不大好，噪音大，不如用同步皮带。
F1500，这样表示数控设备的加工移动速度，表示每分钟移动的距离，单位mm，大概就是这个意思。

作者: 幸福至上 时间: 2015-9-17 18:41

cjseng 发表于 2015-9-17 18:05
不是转起来的问题，而是你很难启动，低速时转矩很低的。我也不是很懂，你还是改变齿轮速比吧，尽量把你要 ...

哦。这个意思。另外步进电机低速时，力矩不是很大吗？齿轮问题的话，先看情况，不行准备用联轴器，至于同步皮带，严重怀疑其韧性啊。。。

作者: 摸摸 时间: 2015-9-17 19:50
那么简单的一个问题,真不明白你们为什么要算那么多,而且还决定不下来,真这样做事那国家都不用发展了.

作者: bald 时间: 2015-9-17 20:47
丝杠导程太大，螺纹升角过大阻尼也相应的增加许多。25导程四相电机相当于每步0.0625mm，定位精度也不高。不要指望细分提高精度，细分只能解决低速稳定性的问题。也不要指望用直流电机，否则你还需要防坠抱轴装置，除非你不用滚珠丝杠。

这个应用最大的阻尼不在丝杠上而是在四条导轨上。对导轨的加工精度和装配工艺都要求较高。还有偏重对导轨阻尼的影响也不容忽略。如果成本允许，可以考虑用滚珠套筒。

如果行程不大，还可以考虑增加弹簧装置抵消重力影响。

电机选择时，不要看标称力矩。应参考矩频曲线中你应用的高频点力矩。

作者: 受不了了 时间: 2015-9-17 21:06
就象楼上网友提到的，自由度不够，丝杠加导轨，加工和安装很费劲，不顺溜的时候你啥理论计算都没用。最近出差见到有牛人方钢上直接装8米长的双导轨，也真服了那人的想象力，毕竟我是学电气的，或许人家机械工程师艺高人胆大呢。丝杠换成同步带难度会小一个级别，当然精度会有所降低，机构会稍微复杂一丁点，也是机械中常见的机构。还有，楼主这要考虑突然掉电不

作者: 受不了了 时间: 2015-9-17 21:16

摸摸发表于 2015-9-17 19:50
那么简单的一个问题,真不明白你们为什么要算那么多,而且还决定不下来,真这样做事那国家都不用发展了. ...

呵呵，工程上很多时候计算是没有用的，都是凭感觉

作者: cauhorse 时间: 2015-9-17 21:22
本帖最后由 cauhorse 于 2015-9-17 21:29 编辑

幸福至上发表于 2015-9-17 18:00
呃，请问如何根据丝杠的样本算需要的驱动力大小呢?导程25mm,直径25mm的滚珠丝杆。 ...

有丝杆的数据表不？贴上来吧，一般上面都有注明的。
找着之后，算出驱动力F，然后就μFV= Tω，反算T，滚珠丝杠传动效率一般都在0.9以上，再根据工况降额设计，最后按此参数选步进马达。还有，要考虑断电后平台位置保持的问题，一种方式是选用较大速比的减速机，或者用蜗轮蜗杆减速器，
也可以装制动器，不然一断电，平台就掉下来了。步进电机的detent torque很可能是满足不了掉电锁止的要求的。
定位精度有要求，可以为步进电机装编码器或者沿轨道布置磁栅，没有明确要求，可以考虑用剪叉式举升机构，滚珠丝杠干粗活有点不太划算了。

作者: 摸摸 时间: 2015-9-17 22:17
我想说,真正做工程的时候哪有时间计算这东西,直接买一个扔上去,带不动再换个大的.
现在人工贵得要死,换个电机才多少钱,几个工人等一天等你算出来,你这单生意不用做了.

作者: 幸福至上 时间: 2015-9-17 22:29

摸摸发表于 2015-9-17 22:17
我想说,真正做工程的时候哪有时间计算这东西,直接买一个扔上去,带不动再换个大的.
现在人工贵得要死,换个电 ...

嘿嘿，我们这个是做研发的。正确高效地实行才能节省时间哦，不然换了一次换二次，也是浪费时间。虽然在坛子上讨论得凶，实际今天早已买了觉得合适的电机了。。。

作者: 幸福至上 时间: 2015-9-17 22:38

bald 发表于 2015-9-17 20:47
丝杠导程太大，螺纹升角过大阻尼也相应的增加许多。25导程四相电机相当于每步0.0625mm，定位精度也不高。不 ...

嗯。谢谢你的建议，确实都是很有用的。导程可能确实偏大了，导致所需的扭力也会变大。偏重也确实是个大问题啊，毕竟上面除了丝杆，还有光轴。中心不平衡，势必会增大摩擦的，不过这个应用中，负载平台移动时，重心平衡的可能性不大，因为每次都是任意摆放物品的。按照我选购的电机，在我所需的转速下，看曲线有10N.m左右，具体等买回来试试看。

作者: 幸福至上 时间: 2015-9-17 22:41

受不了了发表于 2015-9-17 21:06
就象楼上网友提到的，自由度不够，丝杠加导轨，加工和安装很费劲，不顺溜的时候你啥理论计算都没用。最近出 ...

光轴和丝杆的平行度确实是个大问题，还有就是平台重心不平衡导致的额外摩擦。举例的8m光轴，也是醉了。现在我们用20mm的光轴，1.8m长感觉还好，再长估计就要开始摇晃了,他这个要保证光轴不晃，得多粗的直径来着。。。。

作者: 幸福至上 时间: 2015-9-17 22:43

受不了了发表于 2015-9-17 21:16
呵呵，工程上很多时候计算是没有用的，都是凭感觉

是的，计算只是为了心里有个数，实际还是得不停地换着试。像@tyw老师提供的粗测力矩方式还是挺实用的。。。;)

作者: 幸福至上 时间: 2015-9-17 22:58

cauhorse 发表于 2015-9-17 21:22
有丝杆的数据表不？贴上来吧，一般上面都有注明的。
找着之后，算出驱动力F，然后就μFV= Tω，反算T，滚 ...

丝杆是我们定制加工的，参数知道的目前有丝杆直径25mm,导程25mm；想要达到的移动速度v=0.1m/s,平台质量m=20kg.根据这些参数如何算出驱动力F呢,F=mg/u?
断电问题我们使用的是制动器，这个确实很有必要。
定位精度也不是很高，像电梯那种能平层就足矣，所以直接使用步进电机控制移动距离。用步进电机还装编码器，感觉有点多此一举，呵呵。
滚珠丝杆做这种垂直升降，估计长期故障率是要有点担心，毕竟这玩意内部还是挺精密的。也希望找到一个简单坚固易用的结构实现负载在垂直方面的精确移动功能，难不成要上伺服电机?囧

作者: cjseng 时间: 2015-9-17 23:14
可以把电机的几根线并在一起，看看能不能锁住平台下滑。或者改T型丝杆好了，断电也掉不下来。

作者: 幸福至上 时间: 2015-9-17 23:23

cjseng 发表于 2015-9-17 23:14
可以把电机的几根线并在一起，看看能不能锁住平台下滑。或者改T型丝杆好了，断电也掉不下来。 ...

电机线并起来？平时还要驱动的啊。换丝杆就麻烦大了。。。现在掉电止锁采用制动刹车方式。基本没啥问题的。

作者: 受不了了 时间: 2015-9-17 23:33

幸福至上发表于 2015-9-17 22:41
光轴和丝杆的平行度确实是个大问题，还有就是平台重心不平衡导致的额外摩擦。举例的8m光轴，也是醉了。现 ...

我上面描述有误哈，他是用的同步带加导轨机构，两根导轨加同步带。楼主一直不说这定位精度要求呢，丝还是微米

作者: 受不了了 时间: 2015-9-17 23:38
个人直觉，步进电机带齿轮不是个好事情

作者: 幸福至上 时间: 2015-9-17 23:42

受不了了发表于 2015-9-17 23:33
我上面描述有误哈，他是用的同步带加导轨机构，两根导轨加同步带。楼主一直不说这定位精度要求呢，丝还是 ...

定位精度1mm都是可以接受的，因为并不是数控机床这类类的。导轨加同步带我们也有用，不过是水平面的，垂直方向觉得同步带是带不动的哦，一是打滑，二是经不住这个力。这样的精度要求下，有什么其他机械结构可以实现负载在垂直方向的精确移动的吗?

作者: 幸福至上 时间: 2015-9-17 23:44

受不了了发表于 2015-9-17 23:38
个人直觉，步进电机带齿轮不是个好事情

那怎么弄呢，直接连接轴连到传动轴还是说通过一个涡轮减速箱这之类的？也是大姑娘上轿头一次，所以先试试，目测这种方式有点悬。。。+_+

作者: 摸摸 时间: 2015-9-17 23:53
本帖最后由摸摸于 2015-9-17 23:55 编辑

幸福至上发表于 2015-9-17 22:29
嘿嘿，我们这个是做研发的。正确高效地实行才能节省时间哦，不然换了一次换二次，也是浪费时间。虽然在坛 ...

换一个半小时,换两个也就差不多多一个半小时,基本上换第1个看表现就知道实际使用什么了.

你要知道的是,不管你怎么算,工人坐着喝水也是在计工时的.

作者: 受不了了 时间: 2015-9-17 23:58

幸福至上发表于 2015-9-17 23:42
定位精度1mm都是可以接受的，因为并不是数控机床这类类的。导轨加同步带我们也有用，不过是水平面的，垂 ...

既然都叫同步带，何来打滑一说，你这25公斤，对于同步带来说是小意思，这1毫米精度也是绰绰有余，去五金市场问问卖皮带的需要几公分宽的就可以了

作者: cjseng 时间: 2015-9-18 00:43
汽车上用的正时皮带也是同步皮带啊，结实得很

作者: cjseng 时间: 2015-9-18 00:44

幸福至上发表于 2015-9-17 23:23
电机线并起来？平时还要驱动的啊。换丝杆就麻烦大了。。。现在掉电止锁采用制动刹车方式。基本没啥问题的 ...

电机线并起来能锁住，正常使用时应该也能锁住，只要接在驱动器上，停电也能锁住。

作者: 幸福至上 时间: 2015-9-18 10:06

受不了了发表于 2015-9-17 23:58
既然都叫同步带，何来打滑一说，你这25公斤，对于同步带来说是小意思，这1毫米精度也是绰绰有余，去五金 ...

我们也有用同步带，3M橡胶同步带聚氨酯这之类的，用于其他水平方向上的移动。我觉得应该不是这种皮带吧？找个时间真得去看看皮带.

作者: 幸福至上 时间: 2015-9-18 10:10

cjseng 发表于 2015-9-18 00:43
汽车上用的正时皮带也是同步皮带啊，结实得很

网上查了下，原来是说汽车引擎之间的带动皮带，这个确实结实耐用，不过看齿轮间距，貌似太大会导致控制精度太低，不知道是否有更小齿距的皮带。一下子对皮带的信心大增啊。谢谢这个好主意。;)

作者: 幸福至上 时间: 2015-9-18 10:13

受不了了发表于 2015-9-17 23:58
既然都叫同步带，何来打滑一说，你这25公斤，对于同步带来说是小意思，这1毫米精度也是绰绰有余，去五金 ...

是我想成垂直方向用皮带了。水平方向用皮带，等样机出来后看情况会做这方面更改的,齿轮硬咬合还存在一个磨损严重问题。

作者: cjseng 时间: 2015-9-18 10:35

幸福至上发表于 2015-9-18 10:10
网上查了下，原来是说汽车引擎之间的带动皮带，这个确实结实耐用，不过看齿轮间距，貌似太大会导致控制精 ...

精度跟齿距无关，只跟步进电机有关，又不是每次必须转过一个齿

作者: 幸福至上 时间: 2015-9-18 10:35

cauhorse 发表于 2015-9-17 23:50
参数不全可以大概算一下，不过得估一下起动转矩，留好余量，具体指标问一下加工厂吧，他们应该有数。
精度 ...

剪式举升机看了一下，可能不太符合需求，因为负载平台中间还有些空洞是要伸入其他物品的。所以只能是沿着光轴滑动这种。液压伺服倒是没见过，能实现精确控制和快速移动吗?比如100mm/s,印象中感觉液压的移动速度都不够快，而且会很笨重?

作者: 幸福至上 时间: 2015-9-18 11:33

cjseng 发表于 2015-9-18 10:35
精度跟齿距无关，只跟步进电机有关，又不是每次必须转过一个齿

嗯，皮带可以试一试，效果应该会比齿轮好，因为其他地方我们也是用皮带的。

作者: 受不了了 时间: 2015-9-18 13:46
喷墨打印机针式打印机里都有同步带的，那精度至少是丝一级别，几十个千瓦的大电机也有用同步带的。上面网友提到的液压提升也是比较好的机构，只是成本有些高，力量当然巨大。楼主公司缺一个入门级的机械工程师

作者: 幸福至上 时间: 2015-9-18 18:40

受不了了发表于 2015-9-18 13:46
喷墨打印机针式打印机里都有同步带的，那精度至少是丝一级别，几十个千瓦的大电机也有用同步带的。上面网友 ...

是啊，感觉有些力有未逮。也只好多查阅查阅，多试试了。:(

作者: cauhorse 时间: 2015-9-18 21:18
本帖最后由 cauhorse 于 2015-9-18 21:22 编辑

幸福至上发表于 2015-9-18 10:35
剪式举升机看了一下，可能不太符合需求，因为负载平台中间还有些空洞是要伸入其他物品的。所以只能是沿着 ...

可以布置在侧边的呀，中间不会有干涉的，跟个液压千斤顶相似。游乐场的“飞行模拟器”就是类似的结构，还可以去掉一个油缸，因为只有升降运动。
电液伺服，相当常见的东西了；速度一般是比不上气动执行器的，可是推力足够，运行过程也平稳，你的0.1m/s的要求应该没问题，小卡车自带卸载台升降速度和这个也差不多，可以参考下。25kg力，电动推杆也有得选，前两天我还弄了个900N推力，驱动一个四杆机构；这个也不用油泵，干净，设计好传动机构，用起来妥妥地。

作者: 受不了了 时间: 2015-9-18 21:36

幸福至上发表于 2015-9-18 18:40
是啊，感觉有些力有未逮。也只好多查阅查阅，多试试了。

我一般不和别人讨论电气的东西，出差遇到过几次高人，说多了要露馅，但不怕讨论机械，因为那不是我的本行，说错了也不怕笑话:lol

作者: 幸福至上 时间: 2015-9-19 11:40

受不了了发表于 2015-9-18 21:36
我一般不和别人讨论电气的东西，出差遇到过几次高人，说多了要露馅，但不怕讨论机械，因为那不是我的本行 ...

同样，问此问题大家最多说我小白，因为咱本来就不是搞这个的，临时客串。哈哈

作者: 幸福至上 时间: 2015-9-19 11:48

cauhorse 发表于 2015-9-18 21:18
可以布置在侧边的呀，中间不会有干涉的，跟个液压千斤顶相似。游乐场的“飞行模拟器”就是类似的结构，还 ...

剪式升降结构布置在侧面是个不错的设计。电动推杆我看了下，以前用过一两次，可伸长的距离不长哦，最多就20cm吧，不知道有没有能伸展接近2m的推杆呢？电液伺服看查阅资料，应该可行，不过感觉好大好复杂，目前不具备能力来实现啊。电机快到了，试试先。;)

作者: cauhorse 时间: 2015-9-19 17:34

幸福至上发表于 2015-9-19 11:48
剪式升降结构布置在侧面是个不错的设计。电动推杆我看了下，以前用过一两次，可伸长的距离不长哦，最多就 ...

要近两米行程？找做螺杆升降台的厂家定制吧。
这个行程就做成升降机也可以了，用链传动，或者用电葫芦吊着提升吧。

作者: 幸福至上 时间: 2015-9-21 21:48

cauhorse 发表于 2015-9-19 17:34
要近两米行程？找做螺杆升降台的厂家定制吧。
这个行程就做成升降机也可以了，用链传动，或者用电葫芦吊 ...

链式试了下，不知道是不是没做好，感觉很容易脱落导致故障。现在已经买回来用12N.m的86步进试着驱动了，效果不错，杠杠地有力气啊，再加个10Kg应该都没啥问题。唯一现在操心的是噪音超级大，╮(╯▽╰)╭

作者: cjseng 时间: 2015-9-21 22:04

幸福至上发表于 2015-9-21 21:48
链式试了下，不知道是不是没做好，感觉很容易脱落导致故障。现在已经买回来用12N.m的86步进试着驱动了， ...

噪音大，如果不是机械装配问题，那就是驱动器设置不对了。
对了，你那传动齿轮就是个噪声源啊

作者: cauhorse 时间: 2015-9-21 22:44

幸福至上发表于 2015-9-21 21:48
链式试了下，不知道是不是没做好，感觉很容易脱落导致故障。现在已经买回来用12N.m的86步进试着驱动了， ...

看看噪声从哪儿来。减速箱、光杠，丝杆螺母副加润滑

作者: 幸福至上 时间: 2015-9-21 22:49

cauhorse 发表于 2015-9-21 22:44
看看噪声从哪儿来。减速箱、光杠，丝杆螺母副加润滑

四根光轴，对于加工组装要求太高了，不能完全做到完全平行，就会在某些位置声音特别大。另外传动齿轮也是个很大的噪声源，可是人家的涡轮变速箱也是一些齿轮咬合的，但为何基本是微声呢，是密封的缘故吗？另外86电机动力十足，准备用橡胶垫垫起来，减震，不知这些可行否。。。

作者: 幸福至上 时间: 2015-9-21 22:51

cjseng 发表于 2015-9-21 22:04
噪音大，如果不是机械装配问题，那就是驱动器设置不对了。
对了，你那传动齿轮就是个噪声源啊 ...

对头，传动齿轮噪音很大，可人家的齿轮箱声音为何就那么小，是没有密封还是齿轮咬合不好也会这样？润滑脂都快堆在齿轮上了。╮(╯▽╰)╭

作者: cauhorse 时间: 2015-9-21 23:00

幸福至上发表于 2015-9-21 22:49
四根光轴，对于加工组装要求太高了，不能完全做到完全平行，就会在某些位置声音特别大。另外传动齿轮也是 ...

四根光轴，如果每根光轴两端全部是固定安装的话，这个过约束就有点厉害了。
首先在保证负载稳定的情况下，可以考虑用三根光轴均布；四根的话，其中一端的安装用软连接，或者调心轴承，尽量不要把所用光轴都固定死，不然装配精度不够时，内应力很大，减速箱、丝杆螺母、线性轴承和光轴可能会提早完蛋。
涡轮的轮齿一般用锡青铜做的，这个材料本来就有自润滑效果，有一定的减摩降噪作用，而且涡轮减速机通常速比大，机械噪声的确会小一些。

作者: 幸福至上 时间: 2015-9-21 23:39

cauhorse 发表于 2015-9-21 23:00
四根光轴，如果每根光轴两端全部是固定安装的话，这个过约束就有点厉害了。
首先在保证负载稳定的情况下 ...

四根光轴现在看来是有些约束过分了。之所以用四根光轴，是为了确保平台能够平稳的上下移动。我查看了一下调心轴承，采用此的话确实会使光轴上的情况好很多，但觉得会降低平台移动稳定性。不过是个不错的方法，值得一试。另外，是说不得那些齿轮箱声音很小，原来是齿轮材料不一样啊，估计有点类似于石墨的性质吧？至于速比大，可以理解为这样齿轮咬合撞击产生的力道就会小很多，从而导致发出的声音会变小？

作者: cauhorse 时间: 2015-9-22 09:51

幸福至上发表于 2015-9-21 23:39
四根光轴现在看来是有些约束过分了。之所以用四根光轴，是为了确保平台能够平稳的上下移动。我查看了一下 ...

担心平台不稳定，应该从提高结构刚度做起，过分施加约束副作用太大。
再说，单根丝杠驱动，负载又没有完全落在传动螺母上，稳定性还是无法保证。
这种情况，通常需要优先考虑驱动力的分配，使用多个驱动力平衡地作用在运动平台的周围，
可以用多个执行器驱动（丝杠、电动缸、油缸、链传动、齿轮齿条的考虑），
也可以用连杆机构辅助实现（比如之前的剪式升降机，用平行四边形机构结合导向就能得到不错的应用效果）；
可以这么看，减速箱的输出需要满足你在额定转速下的输出扭矩要求，两者都得到满足的情况下，
传递的功率确定，减速比大，要求输入的转速就低，机械噪声就小一些；
机械噪声与很多因素有关，传动方式选择不当，装配精度差、润滑性能低、运行振动与装置固有频率接近而发生共振等等；不过设计原因是首先要考虑的。

作者: cjseng 时间: 2015-9-22 13:46
步进电机与丝杆之间用同步皮带传动，齿轮的噪音就没了，根据转速比要求自己选同步齿轮。

作者: 幸福至上 时间: 2015-9-22 18:37

cjseng 发表于 2015-9-22 13:46
步进电机与丝杆之间用同步皮带传动，齿轮的噪音就没了，根据转速比要求自己选同步齿轮。 ...

是的，现在在进行更换尝试了。。

作者: 幸福至上 时间: 2015-9-22 23:04

cauhorse 发表于 2015-9-22 09:51
担心平台不稳定，应该从提高结构刚度做起，过分施加约束副作用太大。
再说，单根丝杠驱动，负载又没有完 ...

抱歉，实在是信息量太大，需要慢慢琢磨呢。都是些很有经验的看法。结构整体的刚度应该是够的，就是担心平台移动不稳定，才使用4根光轴的，不过这四根光轴对装配要求有些严格。负载落在传动螺母上，又如何提高稳定性呢，实在不解。如果使用多个动力的话，那么需要动力完全同步才行哦，不然铁定会卡的，有什么好的方法进行动力同步吗？减速箱是肯定要加上的。至于共振，完全没经验，只能看天。囧

作者: cjseng 时间: 2015-9-23 00:31
用两根粗一点的光杆，加长滑块就可以了，不需要用四根。

作者: 幸福至上 时间: 2015-9-23 10:23

cjseng 发表于 2015-9-23 00:31
用两根粗一点的光杆，加长滑块就可以了，不需要用四根。

一个矩形的负载平台，在四个角落各贯穿了一根光轴，如果只用两根，长期的话，平台可能会倾斜吧？长滑块如何安装，请指教。

作者: cjseng 时间: 2015-9-23 11:10

幸福至上发表于 2015-9-23 10:23
一个矩形的负载平台，在四个角落各贯穿了一根光轴，如果只用两根，长期的话，平台可能会倾斜吧？长滑块如 ...