1. 伺服电机传动机构
答案是
在工业行业中,传动机构分为很多种类,到底有哪些种类呢?这些种类又有什么区别?各自的优缺点又是什么呢?
直线传动机构的种类可分为以下八种类型,大家在选购产品的时候根据所需运动来选择可减少很多无用功。
一、梯形丝杆
梯形丝杆,因其牙型截面为梯形而得名。
传动效率:梯形丝杠的传动效率大约是26~46%。
传动速度:梯形丝杠为滑动摩擦,工作时温升较大,故不可用于高速传输。
使用寿命:滑动摩擦表面损伤较大,故寿命较低,通常使用时需注意清洁润滑。
自锁性:自锁性一般与传动效率成反比,因此,而梯形丝杠具有一定的自锁性。
经济性:一次完成工艺效率很高,故成本较低。但因滚珠丝杆的发展,工艺配套设备的升级转型,将来也许会有所增加。
二、滚珠丝杆
滚珠丝杠由螺杆、螺母、钢球、预压片、反向器、防尘器组成。
特点:摩擦损失小、传动效率高。
由于滚珠丝杠副的丝杠轴与丝杠螺母之间有很多滚珠在做滚动运动,所以能得到较高的运动效率,一般可达90~96% 。
精度高:滚珠丝杆生产设备都是贵重的高精度设备,批量化的生产工艺使生产精度尽量避免人为因素对精度的干扰。
高速进给和微进给可能:滚珠丝杠副由于是利用滚珠运动,静摩擦力小,所以启动力矩极小,不会出现爬行现象,能保证实现精确的微进给。
不能自锁、具有传动的可逆性
三、同步带
同步带以钢丝绳或玻璃纤维为强力层,外覆以聚氨酯或橡胶,带的内周制成齿状,使其与齿形带轮啮合;
同步带结构紧凑,耐油,耐磨性好,抗老化性能好,一般使用温度负20℃―80℃,v
传动准确,工作时无滑动,具有恒定的传动比;传动平稳,具有缓冲、减振能力,噪声低。
传动效率高,可达0.98,节能效果明显;维护保养方便,不需润滑,维护费用低。
可用于长距离传动,中心距可达10m以上。
四、电动推杆
也叫推杆电机,直线驱动器。它的特点有体积小、推力大,自锁性能好,电机直接驱动,不需要管道的气源、油路,但不可承受径向负载;多用于透气窗开启、舞台等民用领域。
五、电动缸
电动缸也叫电动执行器;电动缸是将伺服电机与丝杠一体化设计的模块化产品,其采用闭环伺服控制,控制精度达到0.01mm;增加压力传感器,推力控制精度可达1%;噪音低,刚性高,抗冲击力,操作维护简单。工业领域应用较多。
六、直线电机
直线电机也称线性电机,线性马达,直线马达。其不需要任何中间转换机构的传动装置。它可以看成是一台旋转电机按径向剖开,并展成平面而成。
结构简单:直线电机不需要经过中间转换机构而直接产生直线运动,使结构大大简化,运动惯量减少,因而达到较高的加速度、动态响应性和定位精度。
因为圆周转换,普通材料亦可以达到较高的速度。
定子与动子之间保存有间隙,运动时无机械接触,因此没有无摩擦和噪声,具有较高的寿命
七、齿轮纸条
特点:承载力大;结构简单,运行可靠;可无限长度对接延续,传动速度可以很高,>2m/s;
缺点:精度差,传动噪音大,磨损大;需添加润滑油,易污染现场环境,不利于无尘环境使用典型用途:建筑施工升降机可达30层楼高。
八、凸轮机构
特点:结构简单、紧凑、设计方便,只要做出适当的凸轮轮廓,就能使从动杆得到任意预定的运动规律。
缺点:凸轮为高副接触(点或线)压力较大,点、线接触易磨损;凸轮轮廓加工困难,费用较高;行程不大。
2. 伺服电机传动机构转动惯量很大怎么办
答:伺服电机惯量与负载计算
1.功率是次要的,电机选型主要考虑转动惯量和负载转矩这两个要素。
2.同样型号的电机,转动惯量越大,其加减速时间越长,在对加减速过程有要求的场合,转动惯量最好选在电机本身转动惯量的5倍以内。
3.负载转矩的话,也就是决定匀速运行段的功率,这个就有点难了。需要对负载转矩进行计算。因为传动涉及到很多种传动机构,丝杠,丝杠加滑轨,涡轮蜗杆,齿轮齿条等等。每部分传动都要具体分析(传动机构制造商会给出各个传动机构的传动效率,这个一定要记住考虑进去,不然容易选小)。最后计算出折算到电机轴端的负载转矩,然后就简单了,根据这个负载转矩,留点余量,选择电机。
3. 伺服电机传动方式
机械结构引起的抖动可分为两种情况:
1)空载抖动:
a.电动机基础不牢、刚度不够或固定不紧。
b.风扇叶片损坏,破坏了转子的机械平衡。
c.机轴弯曲或有裂纹。可通过紧固螺钉、更换风扇叶片、更换机轴等办法解决。
2)如果加负载后抖动,一般是传动装置的故障引起,可判断以下部位存在缺陷:
a.胶带轮或联轴器转动不平衡。
b.联轴器中心线不一致,使电动机与所传动的机械轴线不重合。
c.传动胶带接头不平衡。可通过校正传动装置使之平衡等办法解决。
二.速度环问题引起的抖动:
速度环积分增益、速度环比例增益、加速度反馈增益等参数不当。增益越大,速度越大,惯性力越大,偏差越小,越易产生抖动。设定较小的增益可维持速度响应,不易产生抖动。
三.伺服系统的补偿板和伺服放大器故障引起的抖动:
电机运动中突然掉电停止,产生很大抖动,与伺服放大器BRK接线端子以及设定参数不当有关。可增加加减速时间常数,用PLC缓慢启动或停止电机使之不抖动。
四.负载惯量引起的抖动:
导轨和丝杆出现问题引起负载惯量增大。导轨和丝杠的转动惯量对伺服电机传动系统的刚性影响很大,固定增益下,转动惯量越大,刚性越大,越易引起电机抖动;转动惯量越小,刚性越小,电机越不易抖动。可通过更换较小直径的导轨和丝杆减小转动惯量从而减小负载惯量来达到电机不抖动。
4. 伺服电机传动轴
1.根据工作原理——按结构及工作原理的不同,汽车电机可分为直流电动机,同步电动机和异步电动机。异步电动机可分为感应电动机和交流换向器电动机。同步电动机还可分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同布电动机。
2.根据工作电源分类——根据电动机工作电源的不同,可分为交流电动机和直流电动机。其中交流电动机还分为三相电动机和单相电动机。
3.根据启动与运行方式分类——电动机按运行方式和启动可分为电容启动式单相异步电动机、电容运转式单相异步电动机、电容启动运转式单相异步电动机和分相式单相异步电动机。
4.根据转子的结构分类——电动机按转子的结构可分为绕线转子感应电动机(也可称为绕线型异步电动机)和笼型感应电动机(也可称为鼠笼型异步电动机)。
5.根据用途分类——汽车电机按用途可分为控制用电动机和驱动用电动机。驱动用电动机又分为电动工具(包括磨光、开槽、钻孔、抛光、切割、扩孔等工具)用电动机、家电(包括洗衣机、影碟机、吸尘器、照相机、电风扇、电冰箱、空调器、录音机、录像机、电吹风、电动剃须刀等)用电动机及其它通用小型机械设备(包括各种小型机床、医疗器械、小型机械、电子仪器等)用电动机。控制用电动机又分为伺服电动机和步进电动机等。
6.根据运转速度分类——汽车电机按运转的速度可分为低速电动机、高速电动机、调速电动机、恒速电动机。
5. 伺服电机齿轮联轴器
关上电源,用手拧动联轴器,如果非常轻,请注意,是非常轻(也就是你的负载连接很好并且重量很轻),但是运转中发出巨大的啸叫声,这就是因为共振,关于避免共振,在三菱伺服手册里专门有一章讲这个问题。
具体办法就是关闭自动调节增益,手动调节增益,降低速度环和位置环的增益。
我们有个土办法,就是变换一下负载,如果条件允许让负载重一些。。。。。。
6. 伺服电机传动机构工作原理
伺服电机是可以精确控制角位移和转速的电机。
工作原理:
伺服电机内部一般用永磁体做转子,由驱动器控制三相电流形成旋转变化的电磁场,转子在磁场的作用下旋转。
通过电机后端自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值和目标值进行比较,形成闭环控制,从而精确控制电机转动的角度。
伺服电机的精度取决于编码器的精度,编码器上有均匀分布的缝,一个缝为一线,线数越多,编码器精度越高,伺服电机精度也就越高。伺服电机工作时,每转动一个角度就会发出一个脉冲,这样驱动器发出的脉冲和编码器接收的脉冲可以形成呼应。
伺服电机可以实现很高的转速,日系伺服电机可达3000r/min,欧系可达6000r/min,而步进电机最高转速一般为500-600r/min。
伺服电机启动非常平稳,可以实现很大的加速度,启动迅速,一般只需几毫秒,而步进电机一般需要几百毫秒。交流伺服电机还具有共振抑制功能。