立體倉庫存取系統(tǒng)機(jī)電一體化設(shè)計論文(編輯修改稿)
2025-07-20 03:41 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 各種非金屬彈性元件撓性聯(lián)軸器和金屬彈性元件撓性聯(lián)軸器，各種彈性聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)不同，差異較大，在傳動系統(tǒng)中的作用亦不盡相同。如下圖所示。 擾性聯(lián)軸器實物圖 安全聯(lián)軸器 傳遞運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩，過載安全保護(hù)。撓性安全聯(lián)軸器還具有不同程度的補(bǔ)償性能 包括銷釘式、摩擦式、磁粉式、離心式、液壓式等安全聯(lián)軸器如下圖所示。 安全聯(lián)軸器實物圖 絲杠傳動的原理絲杠一般是把絲杠的傳動轉(zhuǎn)變?yōu)槁菽傅闹本€運(yùn)動，一般使用伺服電機(jī)加一個聯(lián)軸器進(jìn)行驅(qū)動，對于現(xiàn)在流行的滾珠絲杠來說，其摩擦系數(shù)很小，所受的軸向力很小，所以傳動不需要很大的力。滾珠絲杠是將回轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動、或者將直線運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)榛剞D(zhuǎn)運(yùn)動的理想產(chǎn)品。滾珠絲杠的結(jié)構(gòu)： 滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)分為內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)(以圓形反向器和橢圓形反向器為代表)和外循環(huán)結(jié)構(gòu)(以插管為代表)兩種。這兩種結(jié)構(gòu)也是最常用的結(jié)構(gòu)。這兩種結(jié)構(gòu)性能沒有本質(zhì)區(qū)別，只是內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)安裝連接尺寸??；外循環(huán)結(jié)構(gòu)安裝連接尺寸大。目前，滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)已有10多種，但比較常用的主要有：內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)；外循環(huán)結(jié)構(gòu)；端蓋結(jié)構(gòu)；蓋板結(jié)構(gòu)?！L珠絲杠原理： 按照國標(biāo)GB/，滾珠絲杠（目前已基本取代梯形絲桿，已俗稱絲桿）是用來將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動；或?qū)⒅本€運(yùn)動轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的執(zhí)行元件，并具有傳動效率高，定位準(zhǔn)確等 當(dāng)滾珠絲杠作為主動體時，螺母就會隨絲桿的轉(zhuǎn)動角度按照對應(yīng)規(guī)格的導(dǎo)程轉(zhuǎn)化成直線運(yùn)動，被動工件可以通過螺母座和螺母連接，從而實現(xiàn)對應(yīng)的直線運(yùn)動。滾珠絲杠的特點： 與滑動絲杠副相比驅(qū)動力矩為1/3 滾珠絲桿的絲杠軸與絲母之間有很多滾珠在做滾動運(yùn)動,所以能得到較高的運(yùn)動效率。與過去的滑動絲杠副相比驅(qū)動力矩達(dá)到1/3以下,即達(dá)到同樣運(yùn)動結(jié)果所需的動力為使用滾動絲杠副的1/3。在省電方面很有幫助。 高精度的保證 滾珠絲桿是用日本制造的世界最高水平的機(jī)械設(shè)備連貫生產(chǎn)出來的，特別是在研削、組裝、檢查各工序的工廠環(huán)境方面,對溫度濕度進(jìn)行了嚴(yán)格的控制,由于完善的品質(zhì)管理體制使精度得以充分保證。 微進(jìn)給可能 滾珠絲桿由于是利用滾珠運(yùn)動,所以啟動力矩極小,不會出現(xiàn)滑動運(yùn)動那樣的爬行現(xiàn)象,能保證實現(xiàn)精確的微進(jìn)給?！o側(cè)隙、剛性高 滾珠絲桿可以加予壓,由于予壓力可使軸向間隙達(dá)到負(fù)值,進(jìn)而得到較高的剛性(滾珠絲杠內(nèi)通過給滾珠加予壓力,在實際用于機(jī)械裝置等時,由于滾珠的斥力可使絲母部的剛性增強(qiáng))?！「咚龠M(jìn)給可能 滾珠絲桿由于運(yùn)動效率高、發(fā)熱小、所以可實現(xiàn)高速進(jìn)給(運(yùn)動)?！L珠絲杠加工注意問題： 滾珠絲杠加工時，螺桿預(yù)拉就是在裝配時用螺桿兩端的鎖緊螺母按要求對螺桿的長度方向施加一定的拉力以調(diào)整螺桿正反螺母的反向緊度，原因是螺桿在運(yùn)行中溫升時，熱應(yīng)力效應(yīng)會使螺桿伸長，使螺桿的長度變得不穩(wěn)定。目的是為了有效消除該部件的彈性變量以期獲得平穩(wěn)的運(yùn)動精度。否則在微量進(jìn)給時當(dāng)滑鞍或工作臺的阻尼力大于螺桿及螺母的彈性力矩時工作臺不發(fā)生位移，隨著不斷的進(jìn)給螺桿及螺母的累積彈性力矩超過工作臺阻尼力矩此時的工作臺產(chǎn)生沖動位移。雖然總的進(jìn)給量可能不受影響、但實際的步數(shù)、每步的進(jìn)給量與控制器的輸出產(chǎn)生誤差，其后果是嚴(yán)重影響加工精度。其實物如下圖所示： 滾珠絲杠實物圖3 元器件的選擇 步進(jìn)電機(jī)的選擇在選擇步進(jìn)電動機(jī)時首先考慮的是步進(jìn)電動機(jī)的類型選擇，其次才是具體的品種選擇，在該立體倉庫控制系統(tǒng)中要求步進(jìn)電動機(jī)電壓低、電流小、有定位轉(zhuǎn)矩和使用螺栓機(jī)構(gòu)的定位裝置，確定步進(jìn)電動機(jī)采用2相8拍混合式步進(jìn)電機(jī)；在進(jìn)行步進(jìn)電動機(jī)的品種選擇時，要綜合考慮速比i、軸向力F、負(fù)載轉(zhuǎn)矩、額定轉(zhuǎn)矩和運(yùn)行頻率，以確定步進(jìn)電機(jī)的具體規(guī)格和控制裝置。由于我們使軌道移動，已知條件和要求條件為：移動部分總重 M=25kg 外力 Fa=磨擦系數(shù) =螺栓機(jī)構(gòu)的效率 =O. 9螺栓軸徑 =螺栓長 =42cm螺距 P=3mm分辨率 L=移動距離 =速度 V=2m／min 計算： 設(shè)擬選用2相、176。步距角的HB型電動機(jī)速比(設(shè)使用直接驅(qū)動方式)i=m/(360L)=2／(360)=1軸向力F=Fa+M=4+25=負(fù)載轉(zhuǎn)矩=FP／(2 )+()/2 =5／(2 )+ ( )/(2 )= 螺栓的慣量 =（）/32=（42）/32=.移動體的慣量=M=25= kg. 負(fù)載慣量為=+=+=.根據(jù)以上計算可以初步選定步進(jìn)電動機(jī)，其慣量為= kg.，空載起動頻率=3000H。由要求的速度可求出運(yùn)行的頻率：f=V／L=2000／(60)=3333HZ可知需要加減速的驅(qū)動方式。齒輪比：G=360176。/L= 360176。/ (176。)=150換算到電機(jī)軸的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為T=GL(+F)/ 2 =150(+5)/() = 對首次設(shè)計的裝置來講，所選用的電動機(jī)通常留有2～3倍的余量，所以電機(jī)轉(zhuǎn)矩=3T=3= =根據(jù)以上的計算，我們在該立體倉庫控制系統(tǒng)中的步進(jìn)電動機(jī)采用北京斯達(dá)特機(jī)電科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的2相8拍混合式步進(jìn)電機(jī)，它的主要特點：體積小，具有較高的
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