作者p7yegbj3 (PP)
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標題[問題] 滾珠螺桿新手問題
時間Sat Sep 15 09:18:29 2018
各位大大好
第一次設計用到滾珠螺桿搭配馬達
想知道要如何選用滾珠螺桿與馬達
我看三住網站一堆公式 看不是很懂
我目前的條件只有
垂直升降行程270mm 工件與零件重量共5kg
一分鐘往返4次 壽命抓30000小時
請問我該如何選用滾珠螺桿與馬達
還需要知道什麼條件請告訴我
拜託各位大大了
謝謝
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 110.28.195.157
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※ 編輯: p7yegbj3 (110.28.195.157), 09/15/2018 09:19:18
1F：推 tomdanny75: 直覺就是 導程5 桿徑16 長350 研磨？馬達200瓦 （以上09/15 09:48
2F：→ tomdanny75: 胡說的09/15 09:48
3F：推 a12a13a14aaa: 1.螺桿細長比試算一下，小於40以下最好，過大會造09/15 12:43
4F：→ a12a13a14aaa: 成飛旋09/15 12:43
5F：→ a12a13a14aaa: 2.伺服或步進馬達請廠商算，相關條件廠商會跟你問09/15 12:43
6F：→ a12a13a14aaa: ，不外乎用螺桿、轉速、速度、荷重等等，主要算出09/15 12:43
7F：→ a12a13a14aaa: 扭矩還是什麼的，馬達可瞬間hole住，可得到型號，09/15 12:43
8F：→ a12a13a14aaa: 千萬不可自己搭配09/15 12:43
9F：→ a12a13a14aaa: 3.看來精度不要求，可將螺桿導程拉大，馬達每分鐘09/15 12:43
10F：→ a12a13a14aaa: 轉速可降低，如要加快速度，也可再調09/15 12:43
11F：→ a12a13a14aaa: 4.以伺服馬達，3000rpm/min換算成50rpm/s乘上需求09/15 12:43
12F：→ a12a13a14aaa: 導程等於mm/s，稍微計算等於7.5s走270mm，其實很慢09/15 12:43
13F：→ a12a13a14aaa: 。09/15 12:43
14F：→ a12a13a14aaa: 5.壽命無法幫了，手上無書籍09/15 12:43
15F：→ a12a13a14aaa: 6.馬達與螺桿中間要加裝聯軸器09/15 12:43
16F：推 a12a13a14aaa: 7.要加裝線軌或線軸09/15 12:46
17F：→ a12a13a14aaa: 8.我打完才發現，你直接買一台滑台不就好，直接省09/15 12:48
18F：→ a12a13a14aaa: 下這些問題。囧
09/15 12:48
謝謝大大 因為我必須要跟主管提出設計方案
所以不打算買現成的
另外想詢問 馬達配螺桿 不搭配減速機 也算是一種減速方式嗎？
19F：推 tomdanny75: 我會推氣缸欸 反正只有兩點運動09/15 13:31
※ 編輯: p7yegbj3 (110.28.195.157), 09/15/2018 14:32:48
20F：推 jazz123457: 一般用螺桿就不需要用減速機，因為螺桿在扭力轉成推力 09/15 15:30
21F：→ jazz123457: 的效率很好，除非你的速度很慢需求推力又很大，才需要 09/15 15:30
22F：→ jazz123457: 在加減速機 09/15 15:30
23F：推 jazz123457: 另外，我建議去找THK的螺桿技術資料看，把他的範例搞 09/15 15:34
24F：→ jazz123457: 懂大概一般的設計計算就ok了，把規格敲定後，再看要 09/15 15:34
25F：→ jazz123457: 全自行設計還是買市售滑台來套用 09/15 15:34
26F：推 jazz123457: 市售滑台的好處是機構細節不用自己畫，但是動力相關 09/15 15:37
27F：→ jazz123457: 的規格還是要算過才能挑滑台 09/15 15:37
28F：→ kodak: 馬達廠商都有計算軟體可以下載 09/15 16:31
謝謝上面大大們的回覆
另外想請問
對步進馬達來說500rpm是很困難的事情嗎？
※ 編輯: p7yegbj3 (27.105.227.205), 09/15/2018 16:54:12
29F：→ s3z15a3z15a: 5kg其實也不重，而且才270mm而已，如果精度不是很要 09/15 17:15
30F：→ s3z15a3z15a: 求，轉造的就好了，一般我就不算了..直接經驗法則，A09/15 17:15
31F：→ s3z15a3z15a: C馬達掛減速機09/15 17:15
32F：推 pqbd: 以設計的流程跟你說明;09/15 17:28
33F：→ pqbd: 第一步根據你的時間跟距離算出加減速以及最高速度，第二步這09/15 17:28
34F：→ pqbd: 個加速度乘上移動重量，就是你的馬達經過螺桿轉換後至少要09/15 17:28
35F：→ pqbd: 能提供的扭力，第三步就是慣量比，馬達慣量跟負載慣量不可差09/15 17:28
36F：→ pqbd: 太遠，否則馬達要讓平台停下來會很困難，第四步，確認摩擦力 09/15 17:28
37F：→ pqbd: 是否足夠，否則你的馬達可能要帶煞車，不然斷電東西就滑下09/15 17:28
38F：→ pqbd: 來了，通常pitch選越大越容易滑下來 09/15 17:28
感謝此大大的精闢說明
我看我還是必須要有範例參考怎麼算 才會比較清楚
※ 編輯: p7yegbj3 (27.105.227.205), 09/15/2018 17:35:40
39F：推 jazz123457: 一般步進馬達工作速度上限就在5、6百轉，再高扭力會 09/15 20:36
40F：→ jazz123457: 大幅降低不是很建議。這個case用步進也是ok的，只走 09/15 20:36
41F：→ jazz123457: 兩點的話，步進還滿適合的 09/15 20:36
42F：推 a12a13a14aaa: 1.步進馬達缺點，有一個圖表，轉速對轉矩，當你使 09/15 20:56
43F：→ a12a13a14aaa: 用500rpm，會得到一固定轉矩，剛好適合你的荷重5kg 09/15 20:56
44F：→ a12a13a14aaa: ，但超過500rpm，可能查圖表轉矩不夠，剛好只適用409/15 20:56
45F：→ a12a13a14aaa: kg，這時規格就不符，綁死自己的設計，伺服馬達慣09/15 20:56
46F：→ a12a13a14aaa: 性是一致，不管100rpm還是3000rpm，只差別在讓自己09/15 20:56
47F：→ a12a13a14aaa: 可以有更多自由，但不是說步進馬達就不好，各有優09/15 20:56
48F：→ a12a13a14aaa: 缺 09/15 20:56
49F：→ a12a13a14aaa: 2.它並非為一個好的減速機搭配，通常減速機是指要 09/15 20:56
50F：→ a12a13a14aaa: 慢速，高荷重，高轉矩等才會去搭配。 09/15 20:56
51F：→ a12a13a14aaa: 3.你當Z軸用，如上面所說要加一馬達煞車器 09/15 20:56
52F：→ a12a13a14aaa: 4.你的定位精度要很準嗎，小餘多少mm或條或，不然 09/15 20:56
53F：→ a12a13a14aaa: 氣缸真的也夠用了，比螺桿馬達便宜太多了。 09/15 20:56
54F：→ a12a13a14aaa: 建議自行把所需規格，包含定位精度，重複度，轉速 09/15 20:56
55F：→ a12a13a14aaa: 等等關鍵列表，再定案，不然一步錯，步步錯，費時 09/15 20:56
56F：→ a12a13a14aaa: 費錢，盡量多學，讓理論輔助設計，物理特性要學， 09/15 20:56
57F：→ a12a13a14aaa: 減少經驗法則。 09/15 20:56
謝謝大大回覆
因空間限制 氣缸對我來說尺寸太長
升降定位我抓+-0.1 mm會太嚴苛嗎？
58F：推 forever9801: 其實如果follow原po最近幾篇文章 就猜的到來龍去脈09/15 22:46
59F：→ forever9801: 感覺是在生產步進馬達的公司上班 所以要用公司產品09/15 22:46
60F：→ forever9801: 去兜出個東西來09/15 22:47
61F：推 forever9801: 然後你提供的條件缺少太多參數 沒人能告訴你解 09/15 22:50
62F：→ forever9801: 應該把要使用的馬達扭矩-轉速參數圖拿來 09/15 22:50
63F：→ forever9801: 然後定義往返4次是什麼意思 中間沒有停留時間嗎? 09/15 22:51
64F：→ forever9801: 步進馬達有沒有剎車? 沒剎車你馬達怕會過熱喔 09/15 22:52
65F：→ forever9801: 因為必須一直激磁才能Hold住工件 09/15 22:53
66F：→ forever9801: 然後乘載物體重量會不會變化?09/15 22:55
平台承載最重就是5kg 從A點移動到B點 行程270mm
在B點上平台的貨物會做傳送 傳送後平台會變輕 B點平台再回到A點 這樣
我抓此動作大概30秒完成 所以一分鐘最往復4次
用滾珠螺桿搭配線性軸承
※ 編輯: p7yegbj3 (27.105.227.205), 09/15/2018 23:21:32
※ 編輯: p7yegbj3 (27.105.227.205), 09/15/2018 23:26:40
67F：推 forever9801: 重點還是沒有馬達資料啊... 09/15 23:48
69F：推 forever9801: 但如果就你第一篇的馬達扭力 3.2kg-cm 09/16 00:10
70F：→ forever9801: 我是覺得不換馬達只靠機構一定凶多吉少 09/16 00:11
72F：→ forever9801: 你的馬達扭力比這款還少一點 如果乘載平台有任何扭矩09/16 00:12
73F：→ forever9801: 基本上是一定卡死給你看09/16 00:12
謝謝大大的告知
我滾珠螺桿的步進馬達選
激磁最大靜止轉矩18kg-cm
在前面幾篇發文我知道扭力不夠後
我就找了其他馬達
但目前沒有馬達曲線圖
只有馬達一些數據
例如馬達激磁最大靜止轉矩
馬達長度 重量 尺寸 電壓 電流 電阻
我先用激磁最大靜止轉矩來當馬達的最大扭力
來算相關荷重的所需扭力等等
我知道還是要有馬達曲線圖比較好
但我目前沒有
※ 編輯: p7yegbj3 (110.26.2.137), 09/16/2018 00:50:22
74F：推 tomdanny75: 東方馬達步進馬達可以參考轉矩圖 建議使用五百轉以內 09/16 01:50
75F：→ tomdanny75: 就好 09/16 01:50
76F：推 forever9801: 18kg-cm配滾珠要帶動5kg應該是夠 你只要確保螺桿 09/16 17:27
77F：→ forever9801: 跟導柱的平行度，還有平台重物施加的扭矩要被導柱 09/16 17:28
78F：→ forever9801: 吃掉就好 09/16 17:28
79F：推 forever9801: 300*4 = 1200mm(一分鐘行程) 導程5 1200/5 = 240rpm 09/16 17:32
80F：→ forever9801: 感覺應該可以符合你要的需求 09/16 17:32
81F：→ forever9801: 不過你那顆馬達是幾框的? 電流多少? 如果沒過減速機 09/16 17:33
82F：→ forever9801: 有18kg-cm 應該至少60框? 確認一下電流有沒有至少2A 09/16 17:36
83F：→ forever9801: 如果電流太小 可能200RPM力矩就掉光了 09/16 17:36
我查了一下 18kg-cm的電流是4A
如果另一個2A的馬達激磁最大靜止轉矩是13kg-cm
另外我的算法是這樣
平台從A點到B點
平台到B點後馬達是不動的
B點平台傳送動作完畢後(這段時間可能約10秒),再回到A點
我A到B行程是270mm 我預計五秒走完 如果導程我用10
270/5/10=5.4 馬達每秒我要轉5.4圈
所以馬達我要選用可以達到324rpm同時扭力也要夠力
不知道這樣有錯嗎?
※ 編輯: p7yegbj3 (60.250.239.1), 09/16/2018 18:12:40
84F：→ a12a13a14aaa: 你的規格已經本末倒置，原先一分鐘來回四次，但現 09/16 21:10
85F：→ a12a13a14aaa: 在光停在B點就要等10秒，等同一分鐘要浪費40秒等動 09/16 21:10
86F：→ a12a13a14aaa: 作，等於5s來回一次，這就是規格完全不定。 09/16 21:10
87F：→ a12a13a14aaa: 你把整個來回一個動作時序先寫好，再去算馬達，一 09/16 21:53
88F：→ a12a13a14aaa: 步一步來，規格很重要，規格很重要，規格很重要， 09/16 21:53
89F：→ a12a13a14aaa: 必須要講三遍。 09/16 21:53
90F：推 forever9801: 所以說不只條件很缺還是錯的是嘛(′・ω・‵) 09/16 23:36
91F：→ forever9801: 請直接把馬達會動的時間進去考量就好 停的時間不重要 09/16 23:37
92F：推 forever9801: 4A那顆應該是沒問題 2A那顆用導程10可能有點剛好 09/16 23:40
93F：→ forever9801: 公式網頁前面給你了 自己算一下評估吧 09/16 23:40