伺服電缸具有高速、高定位精度、高推力等特點,隨著伺服電動缸的應(yīng)用越來越多,對于伺服電動缸的選型計算就變得尤為重要。下面就介紹一下伺服電動缸選型要點和選型計算。
一、伺服電動缸選型要點1、選擇前,需要確認(rèn)應(yīng)用場所是否適合伺服電動缸的使用,包括安裝空間、安裝方式、環(huán)境溫度、應(yīng)用特性、工作頻率、控制電源等。
2、購買前要確認(rèn)以下參數(shù):推力/拉力、行程、速度、安裝方式、應(yīng)用頻率、控制方式。選擇推力時,先計算理論載荷,再選擇電缸型號。推拉力的大小基本一致,如果電動缸用于垂直頂升,建議電機(jī)帶抱閘,安裝空間上下限要留有調(diào)試時安全使用的余量。如果尺寸安裝在緊湊和低余量的情況下,調(diào)試時要注意,隨時觀察推桿運(yùn)行到兩個位置時的情況。3、關(guān)于安裝方式或方法,伺服電動缸運(yùn)行以直線運(yùn)動為主,不能有較大的側(cè)向力,會影響其機(jī)械性能。安裝方式有:兩端鉸接、耳軸安裝、平面安裝。如果安裝運(yùn)行有角度,客戶需要模擬整個運(yùn)動控制是否有死點。如能完成,前端或尾端需采用鉸接軸承法和耳軸安裝法。
二、推力計算公式
f=2πηt/l
f:電動缸輸出力,單位kn千牛
t:輸出扭矩(電機(jī)和減速機(jī)組合后),單位nm (牛.米)
l:絲桿導(dǎo)程,單位(m)
η:效率(一般選擇電動缸的總效率85%, 主要根據(jù)實際工況)
三、湯姆森電動缸選型實例北方某半導(dǎo)體設(shè)備客戶,單晶爐設(shè)備選用伺服電動缸進(jìn)行升降功能,機(jī)械臂升降精度在0.02mm,已經(jīng)有導(dǎo)軌進(jìn)行位置導(dǎo)向,負(fù)載總重150kg,有效行程300mm,速度50mm/s。根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計,電動缸要直接矗立在底座上,頂部直接頂升機(jī)械臂底座的底板。
根據(jù)客戶的要求,我們初步確定可以選擇湯姆森pc系列電動缸,pc系列電動缸max負(fù)載6000n,max行程1200mm,max速度1.66m/s,精度可以達(dá)到±0.01mm。初步選型pc32系列4mm導(dǎo)程電動缸。
根據(jù)計算公式得出電機(jī)減速機(jī)組合體需要輸出的扭矩
t=fl/2πη=1500nx0.004/2x3.14x0.85=1.124nm
因為客戶要求速度50mm/s,加上一個安全系數(shù),我們可以選擇一個3速比的減速機(jī),電機(jī)轉(zhuǎn)速3000rpm時候,加上3速比減速機(jī)后也能滿足50mm/s 的速度要求。
最終我們可以選擇400w交流伺服,轉(zhuǎn)速3000rpm的伺服電機(jī)和電動缸進(jìn)行匹配。電動缸型號為:pc32pa999b040350ff1;伺服電機(jī)型號為:e190-04ud-03a0-2,esm06x-401-302-xxb0a00