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標題: 關(guān)于同步升降器的扭矩，負載率疑問？ [打印本頁]
作者: e29340    時間: 2023-4-11 10:38
標題: 關(guān)于同步升降器的扭矩，負載率疑問？
買了一套同步升降器，也咨詢過相關(guān)廠家，給過相應(yīng)參數(shù)，推薦的電機功率余量也可以。自己也同樣計算過，功率扭矩轉(zhuǎn)速合適。實際使用時，卻出現(xiàn)負載率過大的情況。
  m2 f9 ^* X9 F7 Y2 T
* D' o( E) ^( v6 Y/ S8 V4 m條件：同步升降器，4點頂升，行程250mm，速度150mm/s，提升重量100kg（含框架與工件）。
; [+ ?' ~/ z0 S: x. ]% v+ U布局：1500x850（mm）" U! f) ~( M/ j# f& M' c2 ^: A  \

9 T+ q4 y  [, {0 b% g5 N3 v: T[attach]546104[/attach]
, D) K% A4 Y; D2 k
" g! E" g' L3 A% J* `廠家：給到的計算如下：+ Y4 Q; t( P. e2 [: e
直角螺旋升降器（滾珠絲桿）速比1：2  滾珠絲桿 20mm  P = 20% c" r, C1 s$ Y! j9 m
V = (N*P)/i% S+ h& Y6 Z8 c5 {4 g) i/ C: B# V
V = (2790*20)/(2*3.1) = 9M/Min0 m. S5 h8 L6 H' Z( h
負載:100Kg V = 150mm/sec = 9M/Min 行程:250mm
  `9 c1 B6 n/ y2 V# e5 HL（功率）=Q*V/(102*60*η)=100*9/（102*60*80%）=0.184kw% X5 i, e/ _! A8 q! C+ R0 E. i
SF（安全系數(shù)）=2，2*0.184=0.368kw$ H% [! w9 r5 ~
四臺螺旋升降器聯(lián)動效率85%，/ I: e2 }9 Y" g& Q3 j: F
功率：0.368/85%=0.432kw# i2 Y: [& B+ z. z  Y& i; |
Ts = 0.025Kg-M(單軸)                     Ts = 0.03Kg-M(雙軸)   
# o9 U6 K# F& o" K: bPkw=2*0.025*900/974=0.046kw      Pkw=2*0.03*900/974=0.055kw
, F1 R( s( b9 z" v' K; e$ NP=0.432kw+0.046kw+0.055kw=0.533kw8 k- U: ^, c) b* V2 F6 ^
0.533kw/2970*3000=0.573kw
, z( X8 _5 Z: J壽命計算：
* }4 {# N1 N( P滾珠落幕-R20-20A2-DRSB    動負載:792Kgf
3 I* J! n' I. ~; X9 e0 dL=（C*0.9/（100/4））^3*10^6=（792*0.9/25）^3*10^6=23178.4*10^6& @* _' A$ K9 c3 C% l7 o4 b
Lh=L/(Nav*60)=858458.5Hr(滾珠壽命)
$ a/ x" s) V" J/ k選用750w是合適的9 m9 i. M& ^( i' j" E. Q

; y( a* g$ q8 Z" X5 ]# n0 h自己的計算大致是：扭矩在1.6N.M左右（2.5倍安全系數(shù)），小于2.4N.m,按1.6/2.4=0.67計算，負載率應(yīng)該在67%--70%左右/5 |8 k% S$ m9 G" }( }/ C

) u( x* x  j3 Y3 V6 \" J& `. u現(xiàn)在實際工況情況是：8 b% |5 ]8 H6 Z+ R( ^# H- @3 p
4套螺旋升降器，導(dǎo)程20mm，直徑20mm，速比1；2，配置直角減速機—1:3.1，布置如上圖。
4 u  t2 E5 X- n% {( T% v' R4 h" A實際選用的是三菱750w電機，轉(zhuǎn)速3000r，扭矩2.4N.M，功率750w，加減速度合計1s。' s! r' G5 N! ?  H( O" x

+ h# ]$ v7 G. K實際測試結(jié)果是：做了3套，60kg，90kg的( n+ ]7 j) I5 D  {6 N" v, V; S, b
負載60kg的，速度為100mm/s，負載率是85-90%# w+ `* l. A* W- \
負載90-95kg的，速度為150mm/s，負載率是120%以上
: i1 }6 {1 r/ ]6 O) w/ l0 R! B6 x, a5 y" c6 c! |  s
廠家不是大陸的，配合起來相當麻煩，所以想咨詢下可能存在的原因（廠家只說是安裝問題，不管了）。7 M- n8 m$ k2 B
現(xiàn)在零時的解決措施是，減速機速比增加1倍。因為節(jié)拍問題，當時速度余量留的相當足。
: u9 V( b( o9 o  g% x+ X/ \8 L: `; k1 W! v5 z2 x

7 G/ u8 Z' g- e: K, g9 \# w
% z/ n4 K6 I2 F3 E+ c5 g% L" _, j' y6 W: `

7 [# t  E: |; r8 b5 O[tr][/tr]

, U& R  @3 y$ i
+ [& j* ~' P; @: c- M/ p& G( h2 E# Z
作者: 702736    時間: 2023-4-11 11:22
未考慮加速度，還有摩擦別扭未考慮吧，效率也取的太高了吧
作者: sgxap666    時間: 2023-4-11 11:26
四臺螺旋升降器聯(lián)動效率85%    這個可能沒那么高
作者: e29340    時間: 2023-4-11 11:44
sgxap666 發(fā)表于 2023-4-11 11:26
9 o6 ]7 h+ B7 _% @( `5 W四臺螺旋升降器聯(lián)動效率85%    這個可能沒那么高
% n! T, r5 }, ?: ^
溝通以后說是：4+1聯(lián)動，單臺傳動效率97%以上。5臺聯(lián)動就97%相乘，得出了85%。當時也懷疑過，國內(nèi)這玩意效率很低，不過外面的機械確實比我們國內(nèi)做的好，不過就算效率再差70%的效率計算，也達不到負載率100%以上吧。
. @( [* K( @% M' @) {+ N4 J6 ?
: U: f1 I$ ?6 o
作者: e29340    時間: 2023-4-11 11:49
702736 發(fā)表于 2023-4-11 11:22
9 @' M) B4 Z3 R+ U  t) x未考慮加速度，還有摩擦別扭未考慮吧，效率也取的太高了吧
) r+ z- R4 d+ }- u$ p  {* k
其實相關(guān)計算我自己也算過。加減速，轉(zhuǎn)動慣量也計算進去了。那個效率是人家寫在樣本手冊上的，就算差的多了，也沒可能差那么多，我按70%的效率也算過，也是可以的。; P5 Y' T! D1 ]# G7 a
作者: 702736    時間: 2023-4-11 12:08
單臺70差不多
作者: e29340    時間: 2023-4-11 15:27
e29340 發(fā)表于 2023-4-11 11:44- B  S; Z: X) ]
溝通以后說是：4+1聯(lián)動，單臺傳動效率97%以上。5臺聯(lián)動就97%相乘，得出了85%。當時也懷疑過，國內(nèi)這玩意 ...
- j. o; K8 U0 V- C( ^3 M1 J6 T
我看了下，國內(nèi)幾個廠家的參數(shù)，這邊講四臺聯(lián)動系數(shù)85%，而不是效率。
* f) @1 i& {% b% n; |- D. |0 Z另外我看了下螺旋傘齒輪升降機 那個傳動效率，最高的一個是80%
. A* j5 I" V3 {按照國內(nèi)自己廠家給的手冊計算，也沒問題。  I5 p5 g3 M, O: [0 X) o
; ?6 C1 z. m" M$ B* f5 }
作者: e29340    時間: 2023-4-11 15:27
sgxap666 發(fā)表于 2023-4-11 11:26# J2 W) J- d5 ?! ?
四臺螺旋升降器聯(lián)動效率85%    這個可能沒那么高

2 q/ {. H8 r% J2 s: L( t& m我看了下，國內(nèi)幾個廠家的參數(shù)，這邊講四臺聯(lián)動系數(shù)85%，而不是效率。
) M5 K  e1 `* V+ \9 z+ q" t8 [& z5 s另外我看了下螺旋傘齒輪升降機 那個傳動效率，最高的一個是80%
$ b! E1 o) R  O$ d2 K按照國內(nèi)自己廠家給的手冊計算，也沒問題。0 g# b- A3 |% w5 ~  M) v- X
作者: huangsiwen    時間: 2023-4-11 18:54
樓主，遠離電機的兩個同步升降器所需扭矩應(yīng)該大于電機同軸的同步升降機?？梢栽囋嚰僭O(shè)遠端同步升降器所需扭矩是近端的1.2～1.3倍，看看效果如何。
作者: 斯文少弟2018    時間: 2023-4-12 12:09
開始以為是  伺服轉(zhuǎn)向器，最近剛好做了個方案，一個電機帶動兩根絲杠，用了一個單進 雙出的轉(zhuǎn)向器，兩個一進一出的轉(zhuǎn)向器
作者: e29340    時間: 2023-4-13 08:12
huangsiwen 發(fā)表于 2023-4-11 18:546 y2 o+ c7 |8 [0 z/ O. ~" V! r
樓主，遠離電機的兩個同步升降器所需扭矩應(yīng)該大于電機同軸的同步升降機?？梢栽囋嚰僭O(shè)遠端同步升降器所需扭 ...
/ t4 H* o5 N' d" @
余留當時設(shè)計的時候，留的很大，在2倍安全系數(shù)下*1.5倍，也符合要求，不過這個值比較接近負載率100%了。' ^/ v$ F# m3 h0 X, Q0 V
作者: 劉火火    時間: 2023-4-13 14:37
安裝和加工問題的可能性更大，1.5m*0.9m也不小哦，另外我看你的速度0.15m/s，也不是很快，導(dǎo)程可以選小一些，控制下間隙問題，還有就是仔細校核下慣量的問題，應(yīng)該就沒什么問題了
作者: e29340    時間: 2023-4-14 08:06
劉火火 發(fā)表于 2023-4-13 14:37/ Z% B- I: m4 N, Q* V
安裝和加工問題的可能性更大，1.5m*0.9m也不小哦，另外我看你的速度0.15m/s，也不是很快，導(dǎo)程可以選小一些 ...

* \8 B/ ^. w: @" ?& s4 l- [慣量算的應(yīng)該沒問題，減速機轉(zhuǎn)動慣量（按同型號APEX），聯(lián)軸器轉(zhuǎn)動慣量，螺旋升降器（按減速機計算），傳動軸，伺服電機，還額外加了4個負載滾珠絲杠，加減速，這個應(yīng)該是還可以了。
: X+ B) ^! b: {# Q! g5 _安裝的話，會有點，下面是鋁型材，不過變形不至于差的太離譜，對扭矩有這么大影響。
- C/ v. w" w* n3 {2 }
作者: e29340    時間: 2023-4-14 09:49
我寫下自己的計算數(shù)據(jù)：- V! ]3 x+ g0 J, o1 K
- Z% _! b& d; @' u! ~
負載轉(zhuǎn)矩：   TL ==3.89928555520789 Nm0 v: |' @- e$ e. u( w" ^" C7 W: v. U- v
' A9 b) `0 B* {5 m1 G  a

9 N' }9 t( Q( Z) K0 ~% \5 b
6 G6 Y' \( Y1 o& x/ |. V轉(zhuǎn)動慣量計算：
9 c7 I8 r% N& N1 F# p; `/ h直線運動平臺與負載慣量：JL ==0.00101320709777996 kgm^2
/ O1 p" `. s. {* R: m+ p9 E5 n" U. _滾珠絲杠轉(zhuǎn)動慣量：JB ==0.0000620466 kgm^2: M7 l# S) L" d" R# r

+ S3 a, ~: C( W( M連軸器轉(zhuǎn)動慣量:JC==0.00015625 kgm^2% a4 l/ o; P9 w7 `; W2 O
傳動軸轉(zhuǎn)動慣量：JD==0.000009875 kgm^2
- h2 y3 _8 P  g電機轉(zhuǎn)動慣量：查表的：JM=0.000128 kgm^2
: J' \) H' \" k減速機轉(zhuǎn)動慣量：JF=0.0017 kgm^2(按照APEX高一個型號計算)# i  T$ f6 Y2 Z2 R3 Q/ Z: L; n
螺旋升降器轉(zhuǎn)動慣量：JG=0.0017 kgm^2（按減速機計算）
0 l6 |) C/ D' }, T3 ^2 P8 ?; p" i# @總負荷轉(zhuǎn)動慣量：Ji=JL+4*JB+9*JC+4*JD+JF+4*JG=0.01132564349778 kgm^2
8 a$ J+ a" O  [
4 Z' Z$ B- `* W8 n- D- F啟動轉(zhuǎn)矩：TS=  =1.19942554708752 Nm——t（0.45s），NM =450rpm
: ~7 x; H/ E- \4 R# P; f% Q7 h# M0 D0 t2 A. k* d3 b+ S# T9 i
必要轉(zhuǎn)矩：S安全系數(shù)：2& U. Z  @% {: b) z. |
Tm=(TL+TS)*S=10.1974222045908 N.m
6 b/ M  W% K+ V% j" a7 t減速比：6.2
' l9 m, n& l4 \, @則10.2/6.2=1.65 .M＜2.4N。m
6 u- m9 D/ h$ [0 S. c: E& I# E& \- k% K5 S
+ n% y$ z" u3 b3 k% e2 G
作者: 妖洞兩拐    時間: 2023-6-20 13:29
我在考慮這玩意怎么保持左右同步的，是不是需要調(diào)試？% b# S6 A; f1 q& D5 @
難度大不大？調(diào)試不好會不會引起絲桿螺母損壞？
作者: e29340    時間: 2023-6-20 15:30
本帖最后由 e29340 于 2023-6-20 15:32 編輯   k: K7 U' O: c% z
妖洞兩拐 發(fā)表于 2023-6-20 13:29; n: O3 R2 Q( `8 [* T
我在考慮這玩意怎么保持左右同步的，是不是需要調(diào)試？9 |% t) B- h/ L# P9 ?( l- a
難度大不大？調(diào)試不好會不會引起絲桿螺母損壞？
4 l8 [4 k( W  ~1 p9 x/ t
不會，調(diào)試起來也簡單，就是負載率，功率問題，實際比我大了一倍。建議這玩意不要弄國產(chǎn)的，底座剛度大點，我自己總結(jié)：問題出在底座剛度有問題，造成滾珠絲桿不垂直，就是不知道為什么實際比計算會差這么多。
1 E! d- U8 P( L: E我現(xiàn)在用的場合是上下料，24x7，每分鐘2次的使用頻率.6 J) l( a6 l- b. {( s' c  F& i% X) x
作者: 無聊1995    時間: 2023-6-30 16:34
觀看大佬% {. i) z+ ?7 j/ b: {




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