在大家的热心帮助下，我整理了一下我那个项目中传动系统和伺服电机选择方法，大家看下有什么问题。 点击：1303 | 回复：12
发表于：2007-11-07 10:35:00
楼主
项目概况：一个类似立库的机械结构，由许多250mm见方的栅格组成，长3.5m,，宽2.5m,格子里可以放置圆筒状零件，零件重13 kg，一个机械手负责零件取放，机械手固定在Z轴上，可以在X轴移动，取零件时在X轴的一端，在Z轴的中间，就是说取放零件最长路径是(X^2+(Y/2)^2)^0.5。要求每分钟平均取放5个零件，定位精度暂定1 m m。
结构情况：
1、 X轴行程：3.7m；
2、 Z轴行程：2.7 m；
3、 X,Z轴选用直线运动单元（8080铝合金型材，内有20直线滚动导轨和S8M 宽度30 m m同步带，同步带轮周长176 m m，节圆半径28 m m）；
4、 X轴由两个单元组成，两单元用同步轴连接，组成龙门结构；
5、 伺服电机通过减速机连接到同步带轮。
电机和减速机选择：
1、12秒要完成一个零件取放，假设取放时间为8秒，运行时间为4秒，由于平均运行距离不很好计算，先假设5米，考虑到加减速时间，要求系统最大速度2m/s；
2、假设Z轴连同负载质量80 kg；
3、不考虑同步轮惯量的情况下，作用在减速机上的惯量80×2.8^2=627 （kg.cm^2）
4、要达到2m/s的速度，减速机转速要达到2×60/0.176=680（转）
5、假设加减速过程500毫秒( 这个估计不知道行不行)，加速度a=2/0.5=4
6、加减速需要的力F=ma F=80*4=320N
7、在同步轮需要输出的转矩，（设各种摩擦为重量的10%，大了吗？）（320+80×9.8×0.1）×0.028=11.16Nm；
8、假设伺服电机最高运行在3000转，则减速机取1：4
9、则折算到电机轴端转动惯量627/4^2=39.2，这样我取惯量大于8的电机即可，
10、折算到电机侧扭矩：加减速时11.16/4=2.8; 连续运行时80×9.8×0.1×0.028/4=0.55
所以电机选择3000转下转矩>0.55 惯量大于8的电机即可。
问题：1、我的几个假设是否合适？偏大还是偏小？有经验的专家给指点一下；
2、基本概念是否有错误？
3、选择同步带是否合适，那种合适？
3、同步带寿命估计是多少？
结构情况：
1、 X轴行程：3.7m；
2、 Z轴行程：2.7 m；
3、 X,Z轴选用直线运动单元（8080铝合金型材，内有20直线滚动导轨和S8M 宽度30 m m同步带，同步带轮周长176 m m，节圆半径28 m m）；
4、 X轴由两个单元组成，两单元用同步轴连接，组成龙门结构；
5、 伺服电机通过减速机连接到同步带轮。
电机和减速机选择：
1、12秒要完成一个零件取放，假设取放时间为8秒，运行时间为4秒，由于平均运行距离不很好计算，先假设5米，考虑到加减速时间，要求系统最大速度2m/s；
2、假设Z轴连同负载质量80 kg；
3、不考虑同步轮惯量的情况下，作用在减速机上的惯量80×2.8^2=627 （kg.cm^2）
4、要达到2m/s的速度，减速机转速要达到2×60/0.176=680（转）
5、假设加减速过程500毫秒( 这个估计不知道行不行)，加速度a=2/0.5=4
6、加减速需要的力F=ma F=80*4=320N
7、在同步轮需要输出的转矩，（设各种摩擦为重量的10%，大了吗？）（320+80×9.8×0.1）×0.028=11.16Nm；
8、假设伺服电机最高运行在3000转，则减速机取1：4
9、则折算到电机轴端转动惯量627/4^2=39.2，这样我取惯量大于8的电机即可，
10、折算到电机侧扭矩：加减速时11.16/4=2.8; 连续运行时80×9.8×0.1×0.028/4=0.55
所以电机选择3000转下转矩>0.55 惯量大于8的电机即可。
问题：1、我的几个假设是否合适？偏大还是偏小？有经验的专家给指点一下；
2、基本概念是否有错误？
3、选择同步带是否合适，那种合适？
3、同步带寿命估计是多少？
发表于：2007-11-08 16:10:00
6楼
Z轴电机估算
1、由于取零件时在Z轴的中间，加上Z轴比X轴行程小，Z轴的平均速度大概只要达到0.8m/s即可 2×2.5/3.5/2=0.71（m/s）
2、加速度2m/s^2
3、Z轴向上加速运动时的力： 80*9.8+80*2=960N
4、在同步轮需要输出的转矩，960×0.028=26.9Nm；
5、要达到0.8m/s的速度，减速机转速要达到0.8×60/0.176=272（转）
6、假设选小惯量电机运行在3000转/分，减速机选1：10
7、折算到电机轴端力矩2.7 Nm
8、z 轴小车及负载质量估计60kg，转动惯量60×2.8^2=470 （kg.mm^2）
9、折算到电机轴端转动惯量470/10^2=4.7，这样我取惯量大于1的电机即可，
1、由于取零件时在Z轴的中间，加上Z轴比X轴行程小，Z轴的平均速度大概只要达到0.8m/s即可 2×2.5/3.5/2=0.71（m/s）
2、加速度2m/s^2
3、Z轴向上加速运动时的力： 80*9.8+80*2=960N
4、在同步轮需要输出的转矩，960×0.028=26.9Nm；
5、要达到0.8m/s的速度，减速机转速要达到0.8×60/0.176=272（转）
6、假设选小惯量电机运行在3000转/分，减速机选1：10
7、折算到电机轴端力矩2.7 Nm
8、z 轴小车及负载质量估计60kg，转动惯量60×2.8^2=470 （kg.mm^2）
9、折算到电机轴端转动惯量470/10^2=4.7，这样我取惯量大于1的电机即可，
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