一、 X传动机构主要参数介绍
(1)工作台设计规格
移动滑台重量:W 1=5kg;
工作物重量:W 2=70kg;
最大行程:S max=1300 mm;
电机与丝杆传动比:i=1/10;
最大运行速度:V max=2.5m/min;
要求寿命:L t=25000h;
导引面(滑动)摩擦系数:μ=0.01;
驱动电机额定转速:N max=3000 rpm;
定位精度:±0.10/最大行程;
反复定位精度:±0.05mm。
(2)运转条件
二、X传动机构详细选型计算
(1)丝杆轴径、导程和螺帽之选定
1)导程(P B)
由电机的最高转速,可得P B≥V maxn max×i=25003000×0.1=8.1(mm)导程必须选择8.1mm以上。可选择10 mm导程。即当导程为10 mm电机转速只需2500(rpm),就有最高的进给速率2.5(m/min)。
2)X方向丝杆长度暂时选定
L=最大行程+螺帽的长度+轴端的预留量=1200+100+100=1400(mm)
3)丝杆轴径之选定:
在高速进给时,可藉由容许转速来决定轴径,可用平台最大进给速度来进行轴径设计计算。滚珠丝杆安装方式为固定-支持查表:f=20.4,则d≥22.3(mm)故丝杆外径D取24~32(mm),可初选丝杆外径为25mm,以及对应的Ca=1280N。
4)寿命计算
由X传动机构V-t图可知,传动机构速度呈直线变化,因此整个传动加减速过程可看作等加速度运动,并且测试过程中是多次周期性的往复运动,最高速度:V max=2.5(m/min)=0.042(m/s),设计计算时初选相邻喷嘴间距为190mm;初选加速时间:t1=0.3(s);初选减速时间:t3=0.3(s)
(2)系列之选定
由以上计算结果可知,选用TBI的SFU02510-1400型滚珠丝杆即丝杆直径25mm,导程为10mm,支撑方式为固定--支持,即可满足要求。
(3)驱动电机的选型
要求规格:额定转速:3000(rpm);到达最高速度所需时间:0.30秒以下(快速运动时)。
1)惯性矩
选定电机的规格为:型号为APM-SBN04A的迈克彼恩LS伺服系统,配15位的迈克彼恩原装编码器和传动比为10:1的减速机构。其具体参数如下:额定功率:W M=400(W);额定转速:N.5.2 Y、Z方向传动机构的设计选型由于Y、Z丝杆工作形式和性质与X丝杆是相似的,只是最大设计行程以及最大设计工作物和工作台的重量比X的要求低些:
其他设计参数与X传动机构相同,对于Y、Z方向传动机构来说:丝杆整体的设计过程与X方向传动机构的计算选型过程相同,这里就不再赘述。经过计算分析,Y、Z方向传动机构均可采用X传动机构的选型规格即:
(1)滚珠丝杆:TBI的SFU02510型滚珠丝杆即丝杆直径25mm,导程为10mm,支撑方式为固定--支持。
(2)选定电机的规格为:APM-SBN04A的迈克彼恩LS伺服系统,配15位的迈克彼恩原装编码器,其额定功率:W M=400(W);额定转速:N max=3000(rpm);额定扭矩:T M=1.27(N∙m);转子惯量:J M=0.327(Kgf∙cm∙sec 2)。http://www.zhsysb.net