3轴桁架机械手Z轴提升伺服电机和减速机如何选项计算

kimkin1234

已知：1.Z轴自重+抓取的工件重量=200KG；2.采用齿轮齿条传动，齿轮模数3，分度圆直径d=101mm；3.Z轴提升速度0.2m/s，提升加速度0.2(m/s)÷0.1s=2m/s。

hanywell

知道了质量200公斤，速度0.2M/S，加速度2m/s²，这三个条件
我们可以根据做功来计算出来功率：P=F*V=m*（g+2m/s²）*V=2400*0.2=480W；得出，在不考虑过程损耗情况下，至少需要480W才行；一般的双段行星减速机效率在90%以上，我们取0.9；齿轮齿条传动效率大概为0.95
得出实际功率=480/0.9/0.95=561W，再取个安全系数1.2（安全系数根据工况及设备的重要程度自己选，一般取1.2），算出电机功率=533*1.2=674W；暂选750W的伺服电机即可。由于你这个东西比较重，需要的加速度小，故暂选高惯量的750W伺服电机，至于选的对不对还得看后面的计算结果。
还是根据以上三个条件，
可以得出峰值推力为F峰值=m*（g+2）=2400N，再根据齿轮分度圆直径101mm，得出，峰值扭矩=F*L=2400*0.0505=121.2NM
可以得出匀速运动时推力为F匀速=m*g=2000N，再根据齿轮分度圆直径101mm，得出，额定扭矩=F*L=2000*0.0505=101NM
按照西门子V90伺服电机参数，750W高惯量电机，额定扭矩3.58NM，额定转速2000转/分钟
对减速机的减速比进行确定：101/3.58=28.2；故减速比取30或者35，为了安全起见，我们选35速比
选利明PB双段90系列，速比35，输出扭矩参数为123NM，大于101NM，满足条件
最后校核速度是否满足：2000/35=57.1转/分钟=0.95转/秒。
算出额定线速度=0.95*3.14*101=301mm/S，这个速度大于你要求的0.2M/S，故速度也满足条件，速度校核成功；
如果速度校核不成功的话，需要从头再来，再算一遍；电机750W不够，取1KW的，重复此过程
故最后选型成功：750W高惯量伺服电机，行星减速机速比为35（注意输出扭矩）

liheping

工作一年多了，现在一个项目刚好要设计一个桁架，大家教教小弟怎么计算。

azulgrana

伺服电机有扭矩，不同速度扭矩不一样，分度圆直径0.1M，力臂0.1米，重量2000N，理论最低需要扭矩200N/米才能带动，实际要考虑摩擦，再算上减速机减速比

sophia.zqj

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桁架机械手伺服电机选型计算.xls (1.39 MB, 下载次数: 252)

2021-4-9 13:10 上传

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hglfjnp

老板，能在详细点吗？我想学会计算的思路

chinalgq

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老哥，这份资料我有，项目上我从来没选过型，一直不会计算的思路

xhxjxpx

用东方马达选型软件查看计算结果，里面有计算

huangtian11

哥哥，厉害，我按你的思路算一下

zqm1688

根据牛顿第二定律计算上升的最大拉力F=mg+ma,g取10,F=2400N,由T=FR,直径101mm，进而求出T=121.2牛米，再放大2倍的安全余量大约240牛米就可以了，选择合适的电机与减速机，校核齿轮的强度就行了

liyu1829

4楼的计算软件挺好的，你这个不计算惯量比，会误导他的。到时伺服电机有可能无法精确定位

JIANPINGL

老哥，能列计算过程我学习下吗？

zdw123

这个设计不错！

qiangde

顶一顶

whzh1966

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[table=338][td=1,1,338]负载惯量J1=M*(L/2/π)^2[td]齿轮惯量J2[td]电机惯量J3[td]惯量比i3=b*(J1+J2)/((i2)^2)/J3/ηL为齿轮转一圈走过的距离cm，i2为减速比，b为安全系数，η为机械效率

xingzhe75613

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给赞，专门精湛！

chlxg_276

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伺服电机计算一定要注意惯量匹配

hongyaoyu

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扭矩1N·m是什么意思？比如你用一个10cm长的扳手拧螺丝你在扳手末端挂一个1kg的重物，现在螺丝就收到了0.98n/m的力矩。9.8n=1KG
如果你的扳手长1M，扭矩就是1Kg=9.8N.
把你的扳手换做同步轮，齿轮，都可以。

tonylam

四楼的兄弟如何得到你资料？

xjwjh001

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