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楼主: 木工VS之家

一个普通57加长步进电机可以带动多少公斤。

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发表于 2020-1-7 02:42:31 | 显示全部楼层
钢钢 发表于 2020-1-7 01:02
  v( A; M/ d' W& g# V可能我就是那种“窝里横”,不然解释不了。
0 p6 J/ R3 l6 @# C首先,螺杆几何受力参数应当是螺距和螺径两个,把螺纹按螺距 ...
! Z- ~, Z5 D1 d1 K
  哈哈,钢钢是我师父,他教我画图,批评我是对的哈哈哈!恕我愚笨,看了您的回复几遍不知道您要说什么。我就拿我的理解来回答您了!我在那里回答他的是,一个57的步进电机理论上能不能推动30的物体。负载转矩的公式是:TL=9.8μ*m*Pb/2πR*η那么m(运动部件质量)=TL*2πR*η/9.8μ*Pb      TL是施加在丝杠上的转矩即电机转矩,      π(3.14不解释)       R是施加在转矩上的减速比(直连取1)         μ(摩擦系数,因为是在直线导轨上,直线导轨的理论摩擦系数很低约0.02左右,但是加有预压以及装配等,一般建议值是0.15,在这里我取0.2)(又因为在这里计算只考虑电机所能驱动多重的物体,所以您说的载荷能力不在考虑范围内,而且也不存在所需要计算的数据。与丝杠相关的只是导程,至于能否承载这么大的重量也不在考虑范围内,不然计算量就大了。)  η这个是滚珠丝杠的正效率,不同厂家型号的丝杠这个也都不同,一般取90% 即0.9      Pb是丝杠的导程,单位是米! 然后把这些数据代入公式计算,就可以得出2.3牛米的力矩驱动5mm导程的丝杠,在直线导轨上摩擦系数是0.2运动时,所能驱动1326Kg的物体。; }3 ]9 k1 X2 e8 q" O3 h
发表于 2020-1-7 03:10:45 | 显示全部楼层
钢钢 发表于 2020-1-7 01:02, Z7 v, S0 g4 {/ Q/ C- r8 F
可能我就是那种“窝里横”,不然解释不了。
# a. B" i4 o0 e! {$ i首先,螺杆几何受力参数应当是螺距和螺径两个,把螺纹按螺距 ...

- d- J5 }* \* C/ z1 \* D  我拿伺服电机举例!选择伺服电机关键的几个参数是:功率、扭矩、惯量、转速。选好这几样普通使用几乎就没有什么大问题了,之所以有人说伺服不好用,一大堆问题的,多半都是选型都没选对。我这样解释电机可能就容易理解了!大家都玩过游戏吧!游戏里人物的各项属性就好比伺服电机的这些属性。 1、扭矩:人物的力量属性。你可以理解为这个电机有多大的力量。 2、惯量:人物的敏捷属性。你可以理解为,这个电机对物体的控制能力。电机的惯量越大,对它所驱动的物体的控制(你可以理解为防止过冲)能力越强。当然惯量越大,越不灵活,刹车、启动、正反转都要慢。如果你强制让它快,它也会出问题(没走到或过冲)。 功率:人物的攻击输出属性。你可以理解为,功率越大的电机,相同情况下(如:同减速比同转速),其输出的能力(扭力)越大。  转速:人物的能力属性  这个就不用解释了吧,一般都是标的最高转速。    理解了这些,再加上理解了惯量。就明白了为什么会有滑台的最大速度了!  这样解释:电机的功率与惯量再加上滑台的重量以及丝杠的性能。就决定了这个滑台最快的加速度与减速度是多少。就可以理解为,比如我这个最快加速与减速都是要100mm的距离才能达到电机的最高转速。如果你的运动距离只有50mm,那么就可以得知,根本不可能到达那个速度!因此在群里整天争论的能否到F6000这个速度。有可能!但是要计算,要看实际情况!虽然设置上是F6000,但是控制系统会有自己的一套算法进行处理。好的控制系统给你处理好了,降速或延长时间让你机器平缓运行,不好的控制系统直接按指令发信号,执行不到自己丢步了是电机自己的事!所以说,不是说那里有个数字就是那个速度了。  不知道您是否是想了解这些东西,以及我是否解释清楚了。如还有不明白的都可以继续“窝里横”!哈哈哈!8 e( t' L6 G5 p6 z' g8 [
发表于 2020-1-7 08:14:04 来自手机 | 显示全部楼层
配料 发表于 2020-01-07 02:42' b4 b1 U$ k6 l4 n! |) X
  哈哈,钢钢是我师父,他教我画图,批评我是对的哈哈哈!恕我愚笨,看了您的回复几遍不知道您要说什么。我就拿我的理解来回答您了!我在那里回答他的是,一个57的步进电机理论上能不能推动30的物体。负载转矩的公式是:TL=9.8μ*m*Pb/2πR*η那么m(运动部件质量)=TL*2πR*η/9.8μ*Pb      TL是施加在丝杠上的转矩即电机转矩,      π(3.14不解释)       R是施加在转矩上的减速比(直连取1)         μ(摩擦系数,因为是在直线导轨上,直线导轨的理论摩擦系数很低约0.02左右,但是加有预压以及装配等,一般建议值是0.15,在这里我取0.2)(又因为在这里计算只考虑电机所能驱动多重的物体,所以您说的载荷能力不在考虑范围内,而且也不存在所需要计算的数据。与丝杠相关的只是导程,至于能否承载这么大的重量也不在考虑范围内,不然计算量就大了。)  η这个是滚珠丝杠的正效率,不同厂家型号的丝杠这个也都不同,一般取90% 即0.9      Pb是丝杠的导程,单位是米! 然后把这些数据代入公式计算,就可以得出2.3牛米的力矩驱动5mm导程的丝杠,在直线导轨上摩擦系数是0.2运动时,所能驱动1326Kg的物体。

' t' I) r) m! a1 [算错了哦,Z轴重量全变成了荷载,和水平推动不一样。; a2 D2 O/ q- R+ D9 D
1605丝杆,周长0.16pi=0.503m,斜率0.05/0.503=1/10,荷载30*9.8=294N,力矩约294*0.08*1/10=2.352n*m,超了。
发表于 2020-1-7 08:15:59 来自手机 | 显示全部楼层
配料 发表于 2020-01-07 02:42$ j+ R4 t, H# _" Z
  哈哈,钢钢是我师父,他教我画图,批评我是对的哈哈哈!恕我愚笨,看了您的回复几遍不知道您要说什么。我就拿我的理解来回答您了!我在那里回答他的是,一个57的步进电机理论上能不能推动30的物体。负载转矩的公式是:TL=9.8μ*m*Pb/2πR*η那么m(运动部件质量)=TL*2πR*η/9.8μ*Pb      TL是施加在丝杠上的转矩即电机转矩,      π(3.14不解释)       R是施加在转矩上的减速比(直连取1)         μ(摩擦系数,因为是在直线导轨上,直线导轨的理论摩擦系数很低约0.02左右,但是加有预压以及装配等,一般建议值是0.15,在这里我取0.2)(又因为在这里计算只考虑电机所能驱动多重的物体,所以您说的载荷能力不在考虑范围内,而且也不存在所需要计算的数据。与丝杠相关的只是导程,至于能否承载这么大的重量也不在考虑范围内,不然计算量就大了。)  η这个是滚珠丝杠的正效率,不同厂家型号的丝杠这个也都不同,一般取90% 即0.9      Pb是丝杠的导程,单位是米! 然后把这些数据代入公式计算,就可以得出2.3牛米的力矩驱动5mm导程的丝杠,在直线导轨上摩擦系数是0.2运动时,所能驱动1326Kg的物体。
1 z/ C* N5 t' N/ t# Y4 D! s
算了,我也算错了,把毫米整厘米了,不聊这些了。╯□╰死。
发表于 2020-1-7 09:12:25 来自手机 | 显示全部楼层
重量、加速度还有电机转速转矩图,三样,当然还要螺杆、滑轨吃得住。
发表于 2020-1-7 10:09:25 | 显示全部楼层
配料 发表于 2020-1-7 03:10
  M7 G2 k3 Z+ h: N9 D* T7 ^3 @. H5 n我拿伺服电机举例!选择伺服电机关键的几个参数是:功率、扭矩、惯量、转速。选好这几样普通使用几乎就 ...
6 V$ m7 G( l/ r- W( J' [$ A
还是算过一个给楼主吧:力=加速度*质量4 W, J! H% u) A1 D
转距(力距)=力*半径
+ t6 M4 K* g" M3 {: B, D+ U1 m: E' f: I8 X$ D& h9 b# @
1605丝杆,周长:0.016*pi=0.0503m,) r* i) O+ Z/ v: R" f; O
斜率:0.005/0.0503=1/10,
4 G0 M: Q8 D$ n8 q荷载:30*9.8=294N,* _% H) X8 t5 n6 P2 p3 D  S2 J3 ~
力矩约294*0.008*1/10=0.2352n*m,
" f# Z) E' O' M+ `* c加速度按大家喜欢的300(并不一定是合理的)就是0.3米/分/秒,就是0.3/60=0.005米/秒/秒,垂直加速度变为螺旋加速度0.005/(1/10)=0.05,力为0.05*30=1.5N,力距为1.5*0.008=0.012n*m,. {& w, s$ {! u3 i- |/ ?
总计:0.2352+0.012=0.2472n*m
9 ^$ t. l+ J+ ]) u. |5 d0 j) S& ?
加长57步进按2.3n*m的,按1/5正常估算,2.3/5=0.46n*m。4 ?2 N5 d2 s( w- ]4 S" J
0.2472<0.46,所以,可以带动的,实在不放心的话,可以提高步进电机的供电电压,楼主可以查一下电机的供压,一般有72V48V24V12V,72和48一档,24和12一档,48V供电的比24V供电的能力要强一个档次。
+ }$ a( Q+ F" [' \& Y2 [) ~" z$ ?
发表于 2020-1-7 12:32:59 来自手机 | 显示全部楼层
加个弹簧平衡下重量.龙门加配重会增加整个龙门的重量,退而求其次加弹簧吧
发表于 2020-1-7 13:21:25 | 显示全部楼层
钢钢 发表于 2020-1-6 17:02
; L9 I9 C( C: X可能我就是那种“窝里横”,不然解释不了。
" i4 O0 a9 [0 R( `: ?首先,螺杆几何受力参数应当是螺距和螺径两个,把螺纹按螺距 ...

( k8 v0 z5 z% [& p- \: u' F然而直径并不直接参与计算,直径是隐藏在扭矩里面的,没有在公式里面体现出来,所以可以认为只和导程、扭矩以及效率相关。: h) p# ^5 ~+ |: x3 ?& }5 @8 F
不过你的直接推导过程我没有试过,一般都是功率守恒推出来的" n8 [) _; K5 C, j6 f* @
发表于 2020-1-7 14:06:35 | 显示全部楼层
fobyellow 发表于 2020-1-7 13:21( a3 e* f. B  P; ?% `
然而直径并不直接参与计算,直径是隐藏在扭矩里面的,没有在公式里面体现出来,所以可以认为只和导程、扭 ...
) i% `; k9 W6 C9 C4 ]+ s
扭矩是电机重要参数,直径是螺杆的几何重要参数,与螺距成一对,即可表征受力特性,又表征强度。
0 P  N: s' T* Q$ u) j: G2 ~直径特别好理解,一样的螺距,粗的螺纹更平缓,粗的抗拉强度高。* A! I, b, ~2 I  _. ^( u' i
只不过品牌不同,一样的1605也是天差地别。1 f4 ]1 Q' D1 f( P: y) d3 ]1 j, c$ D# m
我们学电机、丝杆、滑轨知识,其实,还有一个东西特别好,很直观,很综合,就是成品滑台,可以去看看成品滑台的说明书,看看一个完整的滑台有些什么重要参数。最大负载、最高速度。。。
' \/ S' z( l  q* u/ c" n
发表于 2020-1-7 20:38:46 | 显示全部楼层
钢钢 发表于 2020-1-7 14:06
& ~  @8 I3 r3 F3 h' M' Q+ e- [, t扭矩是电机重要参数,直径是螺杆的几何重要参数,与螺距成一对,即可表征受力特性,又表征强度。
+ D+ m; f+ e5 q3 t直径特 ...
/ y$ `' @& ~4 {/ H
  哈哈哈,看了您回的这么多帖子。真不知道怎么下口跟您聊!滑台是好,就是普遍都是小丝杠,载荷都比较小,电机接口也偏小型化。小载荷高精度高频率的往复运动使用是不错的。大载荷有震动的普遍都不是很适合。可以去多了解一些。
0 ~. @; _/ g/ U) e4 X/ Q
发表于 2020-1-7 22:50:29 来自手机 | 显示全部楼层
配料 发表于 2020-01-07 20:38' }/ ^  t2 B4 R  c1 L
&nbsp;&nbsp;哈哈哈,看了您回的这么多帖子。真不知道怎么下口跟您聊!滑台是好,就是普遍都是小丝杠,载荷都比较小,电机接口也偏小型化。小载荷高精度高频率的往复运动使用是不错的。大载荷有震动的普遍都不是很适合。可以去多了解一些。

" a" K1 K5 H6 D: l5 }7 C我是说看说明书,学会综合评价滑台,直至鸡鸡。
8 a  f  Q% M2 p- U- ^( g照哥说,丽水丝杆滑轨的不是要跳楼?
发表于 2020-1-7 23:29:09 | 显示全部楼层
钢钢 发表于 2020-1-7 22:50
/ ?! }( {- i7 h- u, }. p我是说看说明书,学会综合评价滑台,直至鸡鸡。' I# v( o% d' U: y) F
照哥说,丽水丝杆滑轨的不是要跳楼?

$ j( ]' ?4 a2 o2 `5 W6 A1 G1 k: z  别那样叫我!我没有呀,从来没说过丽水丝杠不能用呀。我只是说过标准厂家的C7丝杠,只要解决回程间隙问题,我们雕刻机那么短的行程,精度是够用的呀。我那个回复的意思是说,标准大厂出的精密滑台,大多数都是轻载的滑台。个人自己做的重型滑台不能计算在内。
+ Z4 f9 H( \; @8 _& C
发表于 2020-1-8 00:29:46 来自手机 | 显示全部楼层
配料 发表于 2020-01-07 23:293 S' M) y+ \$ e# `5 i1 ~
&nbsp;&nbsp;别那样叫我!我没有呀,从来没说过丽水丝杠不能用呀。我只是说过标准厂家的C7丝杠,只要解决回程间隙问题,我们雕刻机那么短的行程,精度是够用的呀。我那个回复的意思是说,标准大厂出的精密滑台,大多数都是轻载的滑台。个人自己做的重型滑台不能计算在内。

7 d4 H7 r+ j" ?' P1 D  o
发表于 2020-1-8 02:01:37 | 显示全部楼层
来,看看说明说,上银的丝杠说明书 1.jpg
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发表于 2020-1-8 02:11:25 | 显示全部楼层
反正我也没看懂多少,也不懂算,看个大概吧,有兴趣的自己下载来看看。$ W, o: B5 `( L) q; j
基本思路是这样2 ]5 |, R  u9 w
先从轴向负荷、重量,计算出电机扭矩,
( g& E. x0 h- [8 V& s然计算匀速运动的电机扭矩,和加速电机扭矩4 g4 u9 B; a: a
总扭矩是正常运转扭矩加上加速扭矩。1 w7 O/ {# }4 {
7 _/ f3 f3 |% T9 I. s
注意,这中间没有提丝杠直径,丝杠因素分散到各个方面计算了。
- h- A  ]' N/ R7 u+ P, _* v) M% V不要忽略加速运动的扭矩。
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