西门子中国(授权)一级代理商-广东省深圳市

一、机构模型简图

机构为伺服电机驱动，滚珠丝杆传动，垂直布置。

二、运行条件（基本参数）

三、运动曲线

《图云台》编者点评：这个运动曲线绘制的是有问题的。

运行周期应该是指机构完成一个循环动作的时间，计时从机构运行开始到下次循环开始（完全重复上一循环动作）结束。

以上运动曲线中，只描述了丝杆单方向的运动规律，从上到下（或从下到上）加停止时间，并不是一个完整的运行周期。

正确的运动曲线图如下：

注：这里假定丝杆上升和下降的运动规律完全一致，且没有停留时间，丝杆单向运行时间为1.25S。
当然，也可以更加实际情况对上升和下降的时间进行合理分配，如下降的时间可以更短一些，当然本案例有特殊限制（给定了Zui高速度）另当别论。如果按照更新后的运动曲线，且限定Zui高速度为30m/min，行程只能达到0.575m，满足不了传送长度0.8m的要求。所以，这个案例是有问题的。作为参考学习，我们姑且把2.5s作为滚珠丝杆单向运行时间（含停留时间），其运行周期为5S。

四、选型计算过程

1.运动曲线如图所示

另一种思考方法：

加速和减速负载移动的距离

==0.1*0.5=0.05m

以Zui高速度匀速移动的距离：0.8-0.05=0.75m

匀速移动的时间：t2=0.75/0.5=1.5S

结论一样，思考逻辑稍有不同。

2.直线速度为Zui高时电机转速

丝杆导程为0.01m，也就是丝杆转动一圈所移动的距离。

3.计算连续Zui大负载转矩

注意：这里提出了一个偏载型负载的概念。很多类似案例是忽略了摩擦力，直接计算负载重力。

滑块的摩擦阻力与滑块的数量及安装方式有关，可以查滑轨供应商型录资料。

这里取20是假设值，取A=B也是假设状况。

4.计算负载惯量

5.计算加速瞬间转矩

6.电机选型

7.惯量比

以上是通过转矩及惯量比来选择或校核电机是否符合力学性能要求；很多案例到此就完成了电机选型的全部工作。

本案例中，后面是校核电气精度是否满足要求。

8.计算电子齿轮比D

9.验算PLC或运动控制器高速脉冲Zui高输出频率能否满足伺服电机Zui高工作转速要求，若无法满足，需增大机构运动分辨率W，修改电子齿轮比D