自动化设备中,由伺服电机驱动滚珠丝杠机构应用非常广泛。所以,有必要非常熟练地掌握其相关元件的选型方法。在工程实践中,有两种常用的使用方式:竖直方向驱动负载和水平方向驱动负载。由于在两种不同的方向使用时,负载重力对于扭矩的影响差异大,所以,在下面对自动化设备伺服电机 减速机 滚珠丝杠机构水平方向使用时的选型计算方法介绍。
使用工况:
工作台质量 m1=80kg
重复定位精度 ±0.1mm
行程长度 ls=1000mm
匀速运行时最低速度 Vmax=400mm/s
驱动马达 AC 伺服马达
加速时间 t1=0.15s
减速时间 t3=0.15s
减速机 i=2
无效行程 0.15mm
直线导轨的摩擦系数 μ=0.003(滚动)
定位精度 ±0.3mm/1000mm
导向面的阻力 f=15N(空载时)
(从单方向进行定位)
需要选型确定的内容:
滚珠丝杠直径
导程
精度
轴向间隙(予压)
滚珠丝杠支撑方式
驱动马达
电机转速的选择:
根据前面的计算:当选择丝杠轴直径为 20mm,导程为 40mm 的丝杠时,设计 最高转速 1200r/min 即可以达到指定的速度要求,而其危险转速为 2180r/min, 所以,我们选择电机转速应该为:
n=1500r/min。
转动惯量通过减速机的折算方法:
i :减速比;
所以,在本示例中:
所以,折算到电机端的最大扭矩为:
,