伺服電機+減速機+滾珠絲槓機構水平方向使用導程精度選型計算方法

2021-01-08 智能設計製造

自動化設備中,由伺服電機驅動滾珠絲槓機構應用非常廣泛。所以,有必要非常熟練地掌握其相關的選型方法。在工程實踐中,有兩種常用的使用方式:豎直方向驅動負載和水平方向驅動負載。由於在兩種不同的方向使用時,負載重力對於扭矩的影響差異大,所以,在下面對自動化設備伺服電機+減速機+滾珠絲槓機構水平方向使用時的選型計算方法介紹。

使用工況:

工作檯質量 m1=80kg

重複定位精度 ±0.1mm

行程長度 ls=1000mm

勻速運行時最低速度 Vmax=400mm/s

驅動馬達 AC 伺服馬達

加速時間 t1=0.15s

減速時間 t3=0.15s

減速機 i=2

無效行程 0.15mm

直線導軌的摩擦係數 μ=0.003(滾動)

定位精度 ±0.3mm/1000mm

導向面的阻力 f=15N(空載時)

(從單方向進行定位)

需要選型確定的內容:

滾珠絲槓直徑

導程

精度

軸向間隙(予壓)

滾珠絲槓支撐方式

驅動馬達

導程精度的選擇:

所謂導程精度,是指在單位導程內滾珠絲槓的定位精度。通常,滾珠絲槓的

導程精度是規定的 300mm 的精度。

為了得出定位精度±0.1mm/1000mm:

±0.1/ 1000 = ±0.03/300

導程精度必須選擇±0.09mm/300mm 以上。

所以滾珠絲槓的精度等級選擇如下

C6(運行距離誤差:±0.023mm/300mm)

因精度等級 C6 既有軋制滾珠絲槓,又有精密滾珠絲槓,在此首先選擇價格低廉的軋制滾珠絲槓。

軸向間隙(予壓)的選擇:為了滿足 0.15mm 無效行程的要求,必須選擇軸向間隙在 0.15mm 一下的滾珠絲槓。

因此,從滿足軸向間隙 0.15mm 一下的軋制滾珠絲槓裡選擇軸徑 32mm 以下的滾珠絲槓。

上所述,選擇絲槓軸之間在 32mm 以下、精度等級 C6 的軋制滾珠絲槓。

導程選擇:因為減速機的減速比為 i=2,所以,假設選擇驅動馬達的額定轉速 3000r/min、最高速度 400mm/s 時,滾珠絲槓導程如下。

400× 60× 2/3000 = 16mm

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