tính toán lựa chọn động cơ servo

LOGO
TÍNH TOÁN LỰA CHỌN ĐỘNG CƠ SERVO
TÍNH TOÁN LỰA CHỌN ĐỘNG CƠ SERVO
TRUYỀN ĐỘNG VÀ
ĐiỀU KHIỂN MÁY CNC
Nhóm Thực Hiện

GVHD: TS. Đường Công Truyền

SVTH:NHÓM 6
TRUYỀN ĐỘNG VÀ
ĐiỀU KHIỂN MÁY CNC
Danh Sách Nhóm 6

1.Phan thành Chí

2.Trần Minh Định

3.Vũ Văn Hiếu

4.Nguyễn Đăng Phê

5.Nguyễn Tấn Phước

6.Nguyễn Ngọc Quân

7.Ngô Trung

8.Dương Anh Tuấn
Ví Dụ 1

Ví Dụ 1
Tóm
Tắt
Đề
Bài
•
Kl bàn máy:
M =50 Kg
•
Bước vít:
P
B
=10 mm
•
Đường kính trục vít
me:
D
B
=20mm
•
Khối lượng trục vít
me
M
B
=3kg
4
•
Khối lượng tải:
Mk=0.5kg
•

Đường kính ngoài
khớp nối:
D
kn
=40mm
.Hệ số ma sát trục vít
me:
•
µ=0.1
•
Hiệu suất bộ
truyền:
η=0.9
.Độ chính xác bàn
máy:
∆P=0.01 mm
•
Khoảng dịch
chuyển bàn
máy=360 mm
•
Hệ số ma sát bề mặt
dẫn hướng:
µ=0.04
.hệ số an toàn:
Sf= 2
1. Độ phân giải cần thiết của động cơ servo,θs(độ)
∆P=0.01mm (Độ chính xác của bàn máy)
P
B

=10mm (Bước vít)
o
o
B
o
P
P
s 36.0
10
01.0360360
=
×
=
∆×
=
θ
2. Số vòng quay cần thiết của động cơ
V
L
= 300mm/s (Tốc độ bàn máy)
P
B
= 10mm (Bước vít)
)/(1800
10
30060
60
phútv
P
V

N
B
L
M
=
×
=
×
=
3. Mômen quán tính tổng cộng tác động lên trục động cơ, J
e
(kg.m
2
)
J
tw
: mômen quán tính của bàn máy và chi tiết tác động lên trục.
J
B
: mômen quán tính của trục vít.
J
M
:mômen quán tính của trục động cơ.
J
KN
: mômen quán tính của khớp nối.
r=1: tỉ số truyền.
Mkn
g
Btw

e
JJ
r
JJ
J ++
+
=
2

J
tw
: mômen quán tính của bàn máy và chi tiết tác động lên trục.
m
t
=50 kg khối lượng bàn máy.
m
w
=0 kg khối lượng chi tiết.
P
B
= 10mm (Bước vít)
=1.41kg.


J
B
: mômen quán tính của trục vít.
m
B
=3 kg khối lượng trục vít.

D
B
=10mm đường kính trục vít.
24
2
3
2
.105.1
2
1020
3
2
1
22
1
mkgJ
D
mJ
B
B
BB
−
−
×=









×
××=






××=

J
KN
:mômen quán tính của khớp nối.
m
KN
=0.5 kg khối lượng trục vít.
D
0
=20mm đường ngoài khớp nối.
D
1
=D
B
=20mm .
đường ngoài khớp nối=đường kính trục vít me.
( )
( )
( )

24
2
33
2
10
2
10
.1025.0102010405.0
8
1
4
1
2
1
2
1
mkgJ
DDmRRmJ
KN
KNKNKN
−−−
×=×−×××=
−××=−××=
r=1 : tỷ số truyền

J
tw
: mômen quán tính của bàn máy và chi tiết tác động lên trục.

J

B
: mômen quán tính của trục vít.

J
M
:mômen quán tính của trục động cơ.

J
KN
: mômen quán tính của khớp nối.
=1.41
=3.28kg.

3. Mômen xoắn tổng cộng tác động lên trục động cơ do tải động và tĩnh, T
M
(N.m)

ω: vận tốc góc của động cơ.
B: hệ số giảm chấn.
J
l
: tổng momen quán tính tác động lên trục động cơ.
T
w
: tổng momen quán tính do tải trọng tĩnh.
wld
TB
dt
d
JT ++=

ω
ω

Tính T
s
: tổng momen quán tính do tải trọng tĩnh.
T
w
= T
gf
+ T
lf
+ T
f

T
gf
:momen xoắn tác động lên motor do ma sát trên thanh dẫn hướng.
T
lf
=0 momen xoắn mất đi do ma sát của ổ bi.(không có ổ bi)
T
f
=0 (vì F
f
=0)momen xoắn tác động lên trục vít do lực chạy dao
•
T
gf
:momen xoắn tác động lên motor do ma sát trên thanh dẫn hướng.

m
t
=50 kg : khối lượng bàn máy.
m
w
=0 : khối lượng chi tiết.
P
B
=10mm : bước vít.
μ
gf
=0.04 : hệ số ma sát của bề mặt dẫn hướng.
( )
[ ]
( )
[ ]
Nm
Fgmm
P
T
zwtgf
B
gf
3
3
1084.3108.905004.0
2
1010
2
−

−
×=+×+××
×
=
++=
π
µ
π
4)Mômenxoándobànmáytácdụngnênthanhdẫnhướnglà
Mômen xoán do bàn máy tác dụng nên trục động cơ là :
=35,38

.m
N.m

5)Mômentrongthờigiantăng/ giảmlà
Mômen xoán tổng cộng tác dụng nên trục động cơ T1 là


=0.7153N.m
Mômen trong thời giảm t
3
là


=0.31N.m

5)Mômentrongthờigiantăng/ giảmlà
Mômen trong thời gian t2=
Mômen tổng trong toàn thời gian là:

Công suất trong thời gian tăng tốc là:
==0.158

==65w

5)Mômentrongthờigiantăng/ giảmlà
Công suất làm việc là :
Chọn động cơ:Động cơ servo được chọn phải đạt được momen xoắn T
A
>=0.345 N.m trong khoảng thời gian tăng tốc
là 0.2s
=29.76w

Ví Dụ 2
Ví Dụ 2
Mômen quán tính do bàn máy M và chi tiết tác dụng nên trục vít là :
Mômen quán tính do bánh răng là :
η: hiệu suất bộ truyền trục vít
P
B
: bước vít
M:khối lượng bàn máy
M
C
: khối lượng tải
M
BR
: khối lượng bánh răng
D

BR
: đường kính bánh răng


Ví Dụ 2
Mômen quán tính do trục vít là :
Mômen tổng là :
M
TV
: khối lượng trục vít
D
TV
:đường kính trục vít
J
TW
:momen quán tính do bàn máy
J
BR
: momen quán tính do bánh răng
J
TV
: momen quán tính do trục vít
J
M
: momen quán tính của trục động cơ
i: tỉ số truyền.

M
TVBRTW
L

J
i
JJJ
J +
++
=
Ví Dụ 2
Mômen xoán do bàn máy và tải tác dụng nên trục động cơ là :
P
B
: bước vít
M: khối lượng bàn máy
M
C
: khối lượng tải
g: gia tốc trọng trường
F:ngoại lực
i: tỉ số truyền
μ: hệ số ma sát của bề mặt dẫn hướng
( )
[ ]
FgMM
i
P
T
C
B
LF
++=
.2

π
µ
Ví Dụ 2

Mômen xoán tổng cộng tác dụng nên trục động cơ là
www.themegallery.com
Company Logo
=

LOGO
TRUYỀN ĐỘNG VÀ
ĐiỀU KHIỂN MÁY CNC
Thank You !