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機械社區(qū)

標題: 3軸桁架機械手Z軸提升伺服電機和減速機如何選項計算 [打印本頁]

作者: 菜鳥8587 時間: 2020-7-8 23:56
標題: 3軸桁架機械手Z軸提升伺服電機和減速機如何選項計算
已知：1.Z軸自重+抓取的工件重量=200KG,；2.采用齒輪齒條傳動,，齒輪模數(shù)3，分度圓直徑d=101mm,；3.Z軸提升速度0.2m/s，提升加速度0.2(m/s)÷0.1s=2m/s,。

作者: 菜鳥8587 時間: 2020-7-8 23:58
工作一年多了,，現(xiàn)在一個項目剛好要設(shè)計一個桁架，大家教教小弟怎么計算,。

作者: 無畏的藍莓 時間: 2020-7-9 08:16
伺服電機有扭矩,，不同速度扭矩不一樣，分度圓直徑0.1M,，力臂0.1米,，重量2000N，理論最低需要扭矩200N/米才能帶動,，實際要考慮摩擦,，再算上減速機減速比

作者: 還珠樓主 時間: 2020-7-9 08:48
分享一份資料，希望能幫助到你

作者: 菜鳥8587 時間: 2020-7-9 08:50

|無畏的藍莓發(fā)表于 07-09 08:16伺服電機有扭矩,，不同速度扭矩不一樣,，分度圓直徑0.1M，力臂0.1米，重量2000N,，理論最低需要扭矩200N/米才能帶動,，實際要考慮摩擦，再算上減速機減速比

老板,，能在詳細點嗎,？我想學(xué)會計算的思路

作者: 菜鳥8587 時間: 2020-7-9 08:51

|還珠樓主發(fā)表于 07-09 08:48分享一份資料，希望能幫助到你

老哥,，這份資料我有,，項目上我從來沒選過型，一直不會計算的思路

作者: pjg027 時間: 2020-7-9 09:07
用東方馬達選型軟件查看計算結(jié)果,，里面有計算

作者: LiNing_jrjub 時間: 2020-7-9 10:33
本帖最后由 LiNing_jrjub 于 2020-7-9 11:18 編輯

知道了質(zhì)量200公斤,，速度0.2M/S，加速度2m/s²,，這三個條件
我們可以根據(jù)做功來計算出來功率：P=F*V=m*（g+2m/s²）*V=2400*0.2=480W,；得出，在不考慮過程損耗情況下,，至少需要480W才行,；一般的雙段行星減速機效率在90%以上，我們?nèi)?.9,；齒輪齒條傳動效率大概為0.95
得出實際功率=480/0.9/0.95=561W,，再取個安全系數(shù)1.2（安全系數(shù)根據(jù)工況及設(shè)備的重要程度自己選，一般取1.2）,，算出電機功率=533*1.2=674W,；暫選750W的伺服電機即可。由于你這個東西比較重,，需要的加速度小,，故暫選高慣量的750W伺服電機，至于選的對不對還得看后面的計算結(jié)果,。

還是根據(jù)以上三個條件,，
可以得出峰值推力為 F峰值=m*（g+2）=2400N，再根據(jù)齒輪分度圓直徑101mm,，得出,，峰值扭矩=F*L=2400*0.0505=121.2NM
可以得出勻速運動時推力為 F勻速=m*g=2000N，再根據(jù)齒輪分度圓直徑101mm,，得出,，額定扭矩=F*L=2000*0.0505=101NM
按照西門子V90伺服電機參數(shù)，750W高慣量電機,，額定扭矩3.58NM,，額定轉(zhuǎn)速2000轉(zhuǎn)/分鐘
對減速機的減速比進行確定：101/3.58=28.2,；故減速比取30或者35，為了安全起見,，我們選35速比
選利明PB雙段90系列,，速比35，輸出扭矩參數(shù)為123NM,，大于101NM,，滿足條件

最后校核速度是否滿足：2000/35=57.1轉(zhuǎn)/分鐘=0.95轉(zhuǎn)/秒。
算出額定線速度=0.95*3.14*101=301mm/S,，這個速度大于你要求的0.2M/S,，故速度也滿足條件，速度校核成功,；
如果速度校核不成功的話,，需要從頭再來，再算一遍,；電機750W不夠,，取1KW的，重復(fù)此過程

故最后選型成功：750W高慣量伺服電機,，行星減速機速比為35（注意輸出扭矩）

補充內(nèi)容 (2022-10-7 09:30):
感謝很多社區(qū)大佬提醒,，此計算過程沒有慣量比的計算；還需要對負載的慣量進行計算,，看是否和所選的電機慣量匹配

作者: 菜鳥8587 時間: 2020-7-9 10:39

|LiNing_jrjub發(fā)表于 07-09 10:33 本帖最后由 LiNing_jrjub 于 2020-7-9 10:36 編輯 
 
知道了質(zhì)量200公斤，速度0.2M/S,，加速度2m/s?,，這三個條件 
我們可以根據(jù)做功來計算出來功率：P=F*V=m*（g+2m/s?）*V=2400*0.2=480W；得出,，在不考慮過程損耗情況下,，至少需要480W才行；一般的雙段行星減速機效率在90%以上,，我們?nèi)?.9,；齒輪齒條傳動效率大概為0.95 
得出實際功率=480/0.9/0.95=561W，再取個安全系數(shù)1.2（安全系數(shù)根據(jù)工況及設(shè)備的重要程度自己選,，一般取1.2）,，算出電機功率=533*1.2=674W；暫選750W的伺服電機即可,。由于你這個東西比較重,，需要的加速度小，故暫選高慣量的750W伺服電機,，至于選的對不對還得看后面的計算結(jié)果,。 
 
還是根據(jù)以上三個條件,， 
可以得出峰值推力為 F峰值=m*（g+2）=2400N，再根據(jù)齒輪分度圓直徑101mm,，得出,，峰值扭矩=F*L=2400*0.0505=121.2NM 
可以得出勻速運動時推力為 F勻速=m*g=2000N，再根據(jù)齒輪分度圓直徑101mm,，得出,，峰值扭矩=F*L=2000*0.0505=101NM 
按照西門子V90伺服電機參數(shù)，750W高慣量電機,，額定扭矩3.58NM,，額定轉(zhuǎn)速2000轉(zhuǎn)/分鐘 
對減速機的減速比進行確定：101/3.58=28.2；故減速比取30或者35,，為了安全起見,，我們選35速比 
選利明PB雙段90系列，速比35,，輸出扭矩參數(shù)為123NM,，大于101NM，滿足條件 
 
最后校核速度是否滿足：2000/35=57.1轉(zhuǎn)/分鐘=0.95轉(zhuǎn)/秒,。 
算出額定線速度=0.95*3.14*101=301mm/S,，這個速度大于你要求的0.2M/S，故速度也滿足條件,，速度校核成功,； 
如果速度校核不成功的話，需要從頭再來,，再算一遍,；電機750W不夠，取1KW的,，重復(fù)此過程 
 
故最后選型成功：750W高慣量伺服電機,，行星減速機速比為35（注意輸出扭矩）

哥哥，厲害,，我按你的思路算一下

作者: 記憶的街角 時間: 2020-7-9 10:51
根據(jù)牛頓第二定律計算上升的最大拉力F=mg+ma,g取10,F=2400N,由T=FR,直徑101mm,，進而求出T=121.2牛米，再放大2倍的安全余量大約240牛米就可以了,，選擇合適的電機與減速機,，校核齒輪的強度就行了

作者: zhufeng_hgp 時間: 2020-7-9 10:59

菜鳥8587 發(fā)表于 2020-7-9 10:39
哥哥，厲害,，我按你的思路算一下

必須計算慣量比,，否則不能精確定位

作者: zhufeng_hgp 時間: 2020-7-9 11:02

LiNing_jrjub 發(fā)表于 2020-7-9 10:33
知道了質(zhì)量200公斤，速度0.2M/S,，加速度2m/s2,，這三個條件
我們可以根據(jù)做功來計算出來功率：P=F*V=m ...

4樓的計算軟件挺好的,，你這個不計算慣量比，會誤導(dǎo)他的,。到時伺服電機有可能無法精確定位

作者: 菜鳥8587 時間: 2020-7-9 12:16

|zhufeng_hgp發(fā)表于 07-09 11:02 4樓的計算軟件挺好的,，你這個不計算慣量比，會誤導(dǎo)他的,。到時伺服電機有可能無法精確定位

老哥,，能列計算過程我學(xué)習(xí)下嗎？

作者: 月中魚 時間: 2020-7-9 13:33
這個設(shè)計不錯,！

作者: 菜鳥8587 時間: 2020-7-9 16:43
頂一頂

作者: zhufeng_hgp 時間: 2020-7-10 09:18

菜鳥8587 發(fā)表于 2020-7-9 12:16
老哥,，能列計算過程我學(xué)習(xí)下嗎？

負載慣量J1=M*(L/2/π)^2

齒輪慣量J2

電機慣量J3

慣量比i3=b*(J1+J2)/((i2)^2)/J3/η

L為齒輪轉(zhuǎn)一圈走過的距離cm,，i2為減速比,，b為安全系數(shù)，η為機械效率

作者: 遠祥 時間: 2020-7-10 15:02

|菜鳥8587發(fā)表于 07-09 10:39哥哥,，厲害,，我按你的思路算一下

給贊，專門精湛,！

作者: 13995936456 時間: 2020-7-24 10:40
伺服電機計算一定要注意慣量匹配

作者: 無畏的藍莓 時間: 2020-9-28 13:28

菜鳥8587 發(fā)表于 2020-7-9 08:50
老板,，能在詳細點嗎？我想學(xué)會計算的思路

扭矩 1N·m是什么意思,？比如你用一個10cm長的扳手擰螺絲你在扳手末端掛一個1kg的重物,，現(xiàn)在螺絲就收到了0.98n/m的力矩。9.8n=1KG
如果你的扳手長1M,，扭矩就是1Kg=9.8N.
把你的扳手換做同步輪,，齒輪，都可以,。

作者: zwd892828 時間: 2020-11-9 10:01
四樓的兄弟如何得到你資料？

作者: 935897735 時間: 2020-11-12 17:34
經(jīng)常進不來連10聲望都沒有

作者: yuhan 時間: 2020-12-7 13:51
萬分感謝,，贊一個

作者: 熊ZA 時間: 2020-12-7 16:38
想問下怎么才能收藏這個貼子

作者: 熊ZA 時間: 2020-12-7 16:40

熊ZA 發(fā)表于 2020-12-7 16:38
想問下怎么才能收藏這個貼子

找到怎么收藏了

作者: 天下太平22 時間: 2021-1-20 14:52
唉

作者: 佬政頭 時間: 2021-2-3 16:43
學(xué)習(xí)一下

作者: yesong12 時間: 2021-2-3 16:58

作者: 丹楓911 時間: 2021-2-3 17:12
8樓的計算思路很清晰明了,，點個贊，另外提示新人兩點,，第一點在選擇齒輪齒條要主要滿足最大扭矩的要求,，主要和齒輪的厚度有關(guān)，第二點選擇減速機的時候也要滿足輸出扭矩的符合,，這些都要去查詢相應(yīng)的技術(shù)選型手冊,。

作者: amao621 時間: 2021-2-3 17:28

還珠樓主發(fā)表于 2020-7-9 08:48
分享一份資料，希望能幫助到你

老鐵,，資料能發(fā)我一份不,，謝謝,，[email protected]

作者: 落春城 時間: 2021-2-27 17:40

LiNing_jrjub 發(fā)表于 2020-7-9 10:33
知道了質(zhì)量200公斤，速度0.2M/S,，加速度2m/s2,，這三個條件
我們可以根據(jù)做功來計算出來功率：P=F*V=m ...

加減速扭矩造成的功率還是需要算的

作者: 落春城 時間: 2021-2-27 17:45
干兩事
總功率=提升功率+加減速功率，算好電機功率,、減速比
核算電機慣量比,，減速機額定扭矩，齒輪齒條額定扭矩

單談總功率的計算,，提升功率用公式 P=FS就可以,，加減速功率用公式扭矩=轉(zhuǎn)動慣量*加減速時間

作者: 阿力郎 時間: 2021-3-17 21:13

丹楓911 發(fā)表于 2021-2-3 17:12
8樓的計算思路很清晰明了，點個贊,，另外提示新人兩點,，第一點在選擇齒輪齒條要主要滿足最大扭矩的要求，主 ...

謝謝提醒

作者: qinyuhanmo 時間: 2021-4-26 11:27
學(xué)習(xí)到了

作者: tsyzjmjxyxgs 時間: 2021-4-28 13:24
您好,，我是北京裕智精密機械有限公司的,，公司自主研發(fā)生產(chǎn)精密行星，諧波減速機等,，我可以把公司資料給您看一下,，做個參考，或者我讓技術(shù)跟您聯(lián)系來幫您解釋一下,，方便的話可以留下您的聯(lián)系方式嗎,，或者您加一下我的微信，19903158807,，王女士,。

作者: 忘了買牙膏 時間: 2021-4-28 17:27
厲害

作者: saiya100 時間: 2021-4-28 18:14
不錯！

作者: pack 時間: 2021-5-2 20:35
學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)

作者: mengak001 時間: 2021-6-17 20:02

935897735 發(fā)表于 2020-11-12 17:34
經(jīng)常進不來連10聲望都沒有

怎么獲得聲望

作者: laozzzji 時間: 2021-7-29 11:03

還珠樓主發(fā)表于 2020-7-9 08:48
分享一份資料,，希望能幫助到你

這不是我做的計算表嗎

作者: 574188858 時間: 2021-7-29 11:12
根據(jù)牛頓第二定律計算上升的最大拉力F=mg+ma,g取10,F=2400N,由T=FR,直徑101mm,，進而求出T=121.2牛米，再放大2倍的安全余量大約240牛米就可以了,，選擇合適的電機與減速機,，校核齒輪的強度就行了

作者: 高圓圓女神 時間: 2021-7-29 12:27
這個選型手冊上都有詳細的計算過程可以參考

作者: 互通有無 時間: 2021-8-18 16:18

zhufeng_hgp 發(fā)表于 2020-7-9 10:59
必須計算慣量比，否則不能精確定位

慣量比一般取多少

作者: 無聊過客唱反調(diào) 時間: 2021-8-26 20:52
學(xué)習(xí)了

作者: 攻城濕 時間: 2021-8-27 08:05

LiNing_jrjub 發(fā)表于 2020-7-9 10:33
知道了質(zhì)量200公斤,，速度0.2M/S,，加速度2m/s2，這三個條件
我們可以根據(jù)做功來計算出來功率：P=F*V=m ...

不用考慮啟動/暫停的慣量嗎,？望能指點,。

作者: LiNing_jrjub 時間: 2021-8-28 11:38

落春城發(fā)表于 2021-2-27 17:40
加減速扭矩造成的功率還是需要算的

如果對加減速時間有具體要求
那么確實是需要對加減速過程的力矩、功率等參數(shù)進行校核驗算
伺服電機是有一定的過載能力的,，瞬時峰值扭矩能達到額定扭矩的3倍

作者: LiNing_jrjub 時間: 2021-8-28 11:40

攻城濕發(fā)表于 2021-8-27 08:05
不用考慮啟動/暫停的慣量嗎,？望能指點,。

如果對加減速時間有具體要求
那么確實是需要對加減速過程的力矩、功率等參數(shù)進行校核驗算
伺服電機是有一定的過載能力的,，瞬時峰值扭矩能達到額定扭矩的3倍
像這種簡單的傳動（齒輪齒條+行星減速機）,，我基本都不做慣量匹配計算
除非是傳動鏈很長，或者有效負載端的慣量很大,，那確實是需要進行慣量校核

作者: LiNing_jrjub 時間: 2021-8-28 11:41

zhufeng_hgp 發(fā)表于 2020-7-9 10:59
必須計算慣量比,，否則不能精確定位

像這種簡單的傳動（齒輪齒條+行星減速機），基本都不做慣量匹配計算
除非是傳動鏈很長,，或者有效負載端的慣量很大,，那確實是需要進行慣量匹配

作者: xp903 時間: 2021-8-30 15:57

還珠樓主發(fā)表于 2020-7-9 08:48
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非常好的學(xué)習(xí)資料

作者: xp903 時間: 2021-8-30 16:03

還珠樓主發(fā)表于 2020-7-9 08:48
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非常好的資料

作者: anlong1 時間: 2021-9-14 09:02
666

作者: tdk3002 時間: 2021-9-16 16:50
謝謝分享

作者: krd2009 時間: 2021-9-17 17:24
謝謝分享�,。。,。,。。,。,。。,。,。�

作者: krd2009 時間: 2021-9-17 17:26
謝謝分享�,。,。。,。,。。,。,。。,。�,！

作者: krd2009 時間: 2021-9-17 17:27
謝謝分享�,。。,。,。,。。,。,。�,！

作者: 歐陽云飛2021 時間: 2021-10-11 10:26

還珠樓主發(fā)表于 2020-7-9 08:48
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樓主，這個表格下載不了,，能發(fā)下給我不 [email protected],萬分感謝,！

作者: huaiming764 時間: 2021-10-12 13:41
8樓講得很仔細了！

作者: igowithyou 時間: 2022-1-8 19:54
學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)下

作者: 135563 時間: 2022-1-10 11:47
學(xué)習(xí)了

作者: 也,，~許 時間: 2022-1-24 12:22
學(xué)習(xí)了

作者: tianzixiai88 時間: 2022-1-24 12:31
我們之前單位也做過類似的桁架機械手,。。,。,。

作者: jingyukai 時間: 2022-2-23 09:18
可以可以

作者: xiaogangge 時間: 2022-2-23 13:12
不錯加油加油

作者: hsbd2022 時間: 2022-3-13 20:32
居然看完了，學(xué)習(xí)了,！

作者: knight9 時間: 2022-6-2 13:10
想要

作者: knight9 時間: 2022-6-6 09:56
4564

作者: tanqizhong 時間: 2022-6-29 17:18

LiNing_jrjub 發(fā)表于 2020-7-9 10:33
知道了質(zhì)量200公斤,，速度0.2M/S，加速度2m/s2,，這三個條件
我們可以根據(jù)做功來計算出來功率：P=F*V=m ...

贊

作者: tanqizhong 時間: 2022-6-29 17:19

還珠樓主發(fā)表于 2020-7-9 08:48
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哎，沒威望

作者: tanqizhong 時間: 2022-6-29 17:19

無畏的藍莓發(fā)表于 2020-9-28 13:28
扭矩 1N·m是什么意思,？比如你用一個10cm長的扳手擰螺絲你在扳手末端掛一個1kg的重物,，現(xiàn)在螺絲就收到了 ...

學(xué)習(xí)了

作者: tanqizhong 時間: 2022-6-29 17:22

記憶的街角發(fā)表于 2020-7-9 10:51
根據(jù)牛頓第二定律計算上升的最大拉力F=mg+ma,g取10,F=2400N,由T=FR,直徑101mm，進而求出T=121.2牛米,，再放 ...

贊

作者: yesoky 時間: 2022-7-14 19:49
樓主講的很詳細,，學(xué)習(xí)了

作者: zhengzhao0622 時間: 2022-7-18 20:21

還珠樓主發(fā)表于 2020-7-9 08:48
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可以發(fā)給我一下嗎,，[email protected] 謝謝

作者: zhengzhao0622 時間: 2022-7-18 20:47

作者: zhengzhao0622 時間: 2022-7-19 14:51
用不了

作者: zhengzhao0622 時間: 2022-7-19 15:04

還珠樓主發(fā)表于 2020-7-9 08:48
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輸入數(shù)據(jù)，不能自動計算出來

作者: zhengzhao0622 時間: 2022-7-19 15:09

失望

作者: wxagzx 時間: 2022-7-22 13:34
學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)

作者: wxagzx 時間: 2022-8-26 12:12
學(xué)習(xí)一下,！

作者: 展翅翱翔with 時間: 2022-10-6 22:00

LiNing_jrjub 發(fā)表于 2020-7-9 10:33
知道了質(zhì)量200公斤,，速度0.2M/S，加速度2m/s2,，這三個條件
我們可以根據(jù)做功來計算出來功率：P=F*V=m ...

您這個沒計算轉(zhuǎn)子慣量,？

作者: whb863 時間: 2022-10-7 11:11
學(xué)習(xí)了

作者: q398588467 時間: 2022-11-2 10:17
慣量比很重要，很多選型都是扭矩沒問題，但慣量比不合適的話容易造成定位不準確,，伺服電機頻繁報錯跟隨誤差,。。,。

作者: 石頭疙瘩 時間: 2022-12-8 13:51
學(xué)習(xí)了,，感謝。

作者: 845780388 時間: 2023-2-21 10:28
學(xué)習(xí)了

作者: ESBLUE 時間: 2023-5-8 10:23
謝謝分享正好項目用上了

作者: 普賽斯 時間: 2023-5-27 10:09
學(xué)習(xí)了

作者: Tomyue 時間: 2023-5-31 21:44

還珠樓主發(fā)表于 2020-7-9 08:48
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如何提高威望

作者: 毛毛0512 時間: 2023-6-3 08:29
感謝分享

作者: sanrool 時間: 2023-7-25 15:51
好,，贊，學(xué)習(xí)了

作者: 小換換2023 時間: 2023-7-27 13:40

LiNing_jrjub 發(fā)表于 2020-7-9 10:33
知道了質(zhì)量200公斤,，速度0.2M/S,，加速度2m/s2，這三個條件
我們可以根據(jù)做功來計算出來功率：P=F*V=m ...

為什么我們技術(shù)說按扭矩算的功率選的電機,，我問他知道速度加速度嗎,，他說沒算基本都能滿足。只知道重量和扭矩

作者: 小換換2023 時間: 2023-7-27 15:36

LiNing_jrjub 發(fā)表于 2020-7-9 10:33
知道了質(zhì)量200公斤,，速度0.2M/S,，加速度2m/s2，這三個條件
我們可以根據(jù)做功來計算出來功率：P=F*V=m ...

選利明PB雙段90系列,，速比35,，輸出扭矩參數(shù)為123NM，大于101NM,，滿足條件,。你說的這個輸出扭矩參數(shù)123NM是哪里得來的？是電機參數(shù)里有嗎,？我怎么沒查到

作者: ming1333 時間: 2023-7-28 13:33
下載學(xué)習(xí)

作者: ming1333 時間: 2023-7-28 13:48
下載學(xué)習(xí)使用

作者: xiaoquan_512 時間: 2023-8-7 10:37
好東西,，很牛逼的軟件。

作者: 潘不會 時間: 2023-9-21 14:31

展翅翱翔with 發(fā)表于 2022-10-6 22:00
您這個沒計算轉(zhuǎn)子慣量,？

作者: 潘不會 時間: 2023-9-21 14:32
頂

作者: 潘不會 時間: 2023-9-21 15:07

還珠樓主發(fā)表于 2020-7-9 08:48
分享一份資料,，希望能幫助到你

作者: 潘不會 時間: 2023-9-21 15:08

xiaoquan_512 發(fā)表于 2023-8-7 10:37
好東西，很牛逼的軟件,。

作者: chenfan2316 時間: 2023-9-22 21:12

還珠樓主發(fā)表于 2020-7-9 08:48
分享一份資料,，希望能幫助到你

思路不錯，可惜下不到

作者: wyy123456 時間: 2023-12-9 23:26
謝謝分享

作者: wyy123456 時間: 2023-12-10 21:37
謝謝分享

作者: zgl79163 時間: 2024-1-17 15:28
學(xué)習(xí)一下

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