【集成元件的选型】
学会思考每种产品的优缺点、特点---能给我们解决什么问题？
1、结构紧凑---机构尺寸小，安装简单方便、设计简单--性能方面不能太差
相同性能情况下，结构紧凑
2、产品强度高---使用寿命，同上也有影响，刚性，磨损，高速低速运行
3、产品精度高---间隙？精度？刚性？要考虑分辨率与精度偏差的换算
学会思考我们产品的特点---能给客户甲方解决什么问题？
1、自动化设备的经济效益---做多少事，卖多少钱？
【案例】：50kg产品，搬运距离2米---成本最高的方案：四轴机器人
需要用伺服电机+传动来搭建非标的搬运机械手，那么成本和性能，要综合考虑
2、自动化设备的工艺性能---到底有多少需要能解决
1.能完成需求：产品工艺要求、生产节拍、最基本的使用寿命
2.成本要求：成本不能太离谱（关键工序带核心专利的例外）
3.设备长时间使用寿命、人体工学、精益生产、设备美观……
【减速机】
减速机有什么用？
1.让电机的输出转速与我们负载的需求转速匹配 比如电机转速3000，需求转速20 减速比150
当然，电机也可以通过调速的手段来降低速度，缺点：如果降速太多，功率浪费
通常会通过减速机减速，把电机在几乎满功率输出的状态的转速匹配到需求输出转速附近---然后调速
2.电机转速匹配好了以后，减速机减速后，还具备增加输出力矩的功能
---需求：输出5000Nm-输出10000Nm
当然有一个前提，就是大输出力一般都匹配非常缓慢的运行速度
如果是大输出力还需要高速---上大电机
【如果减速比选大了】：输出转速可能会不达标（这取决于你是否保留了人情系数）
【案例】电机转速3000 需求20
伺服电机额定转速3000rpm --- 我们按照伺服电机稳定24000rpm来计算
那么输出转速20，这意味着2400rpm / 20 rpm == 120 速比
如果不小心买错了，减速机速比买成150的了
倒推是否能够做到：输出转速20 150的速比意味着 需要伺服电机达到3000rpm
输出转速20 180的速比意味着 需要伺服电机达到3600rpm
输出转速20 100的速比意味着 需要伺服电机达到2000rpm（要看输出力矩是否够用）
如果一切正常，减速比买到了120的
伺服电机如果最高跑到3000rpm --- 输出转速能够达到25rpm
3.关于添加减速比的变化---刚性与惯量比
传动可逆性---减速比越大，传动可逆性越差，并且自锁性越好
【案例】垂直机构中，伺服电机的刹车与减速比的关系
伺服电机的制动器---断电后防止由于传动机构的自锁性差，导致重力影响下负载下砸
正常运行：加速、减速、匀速、停止---刹车不起作用
那么如果出现垂直工况：伺服电机驱动下，负载下行，然后刹不住车，过冲，丢点
那么如果出现静态刚性要求较高：伺服电机在外力的作用下，导致传动可逆，机构刚性不佳
价格减速机：提高减速比，提高机构的自锁性，让外力传递到电机上是已经非常小了
电机能够轻而易举的抗住外力……减小惯量比
【有一个前提，就是该机构确实是因为电机锁不住，导致的刚性不足】
【加减速机以后的缺点】
1.一定程度上增加成本---不一定，综合考虑
2.增加设计难度---BOM清单多一条，多了很多校核的部分---轴向、径向、输出扭矩、安装、对接
【会多不少事，很容易选错】
3.机构复杂度增加---毕竟是多了一个不见，安装空间， 安装形式……
【比起电机直驱来说，体态更加臃肿 】
4.精度会有一定得影响
弧分 15 = 0.25°
【案例】同步带带轮直径55mm
如果使用15弧分的减速机，会增加多大的间隙？
同步带轮的单位移动量 / 周长 = 55 × 3.14 = 172.7 mm
（同步带轮选准360°皮带亲近172.7mm）
360° / 0.25° = 1440 （也就是说该减速机转一圈有1440分之一的偏差或者间隙）
172.7 mm / 1440 - 0.119 ≈ 0.12 mm
【也就是说加上减速比以后，会增加0.12mm的偏差】
【回程间隙---正转以后，会有反方向旋转的一个空转间隙 】
这样看下来，丝杆因为单位移动量较小---精度会高一些
5弧分 1弧分---不同种类的减速机，精度不一样，精度越高，价格越贵
【减速机种类】
【齿轮减速机】
假如，电机的输出转速为1000，此时加上一个减速比为10的减速机，输出转速？
逐级减速比，需要相乘
速比7 × 速比5 = 总速比35
伺服电机输出2400rpm 已经加上一个减速比为10的减速机，要求最终输出160rpm
方案1：减速机改为速比为15的双极级减速机
---减速机更大，成本增加
方案2：减速比为10的单级减速机 + 1.5速比的同步带
减速比的体积不会增大，而且还能转角安装---一举两得
直齿轮、斜齿轮、锥齿轮
平行轴斜齿轮减速机
标准工业齿轮箱---大功率
K系列螺旋锥齿轮减速机
MC硬齿面减速机---抗冲击能力强
传动机构、输出机构---速度取决于足够的力量
当速度开始受影响（变慢）---电机处于过载状态
齿轮减速机：如果需要较大的减速比，会导致减速机的体积非常大
蜗轮蜗杆减速机：单级速比很大 ……100、60、20、15（主要因为齿轮大）
结构简答，价格很低，传动效率很低，精度很差
并不是说减速机一定就是单一型号，混合使用……蜗轮蜗杆+斜齿轮
蜗轮蜗杆+丝杆---涡轮丝杆升降机：大负载顶升机构，垂直上下料、大负载推动、顶紧
【精密减速机】
结构更加紧凑，精度更加高，伺服电机官配---行星减速机
太阳轮同时与三个行星轮啮合，啮合系数较大---小体积、大负载（同福在下，行星尺寸更小）
行星减速机精度更高---一分钱一分货，有20弧分，也有1弧分
【摆线针轮减速机】单级速比很大，负载能力较强，精密度很高
机器人的关节、精度要求较高的变位机、负载较大的精密控制场合
摆线针轮+行星减速机---RV减速机
尺寸非常紧凑，很小，精度足够，负载能力强，减速比很大
大负载慢速反转机构、机器人关节、回转机构
苏州绿的RV、中大力德---日本帝人
【谐波减速机】特性同上，精度更高，尺寸更小，机器人第六轴
好贵好贵好贵
【减速机的选型计算】
方法1
驱动+传动：电机+减速机---最好是买套装
套装常见于普通电机的减速电机类型：同轴齿轮减速、平行轴齿轮减速、蜗轮蜗杆急减速
【直接算负载的需求转速与力矩，查表完事儿】
伺服电机、步进电机一般还是比较难买到套装
方法2
非得用某个型号的伺服，然后该厂家没得配套---单独买
单级型号基本可以确认+减速机的类型和减速比也可以确认
伺服+行星 、 步进+行星 、 步进+齿轮
【把你选好的电机图纸及型号+需求的减速比与减速机类型---一起发给供应商】
让供应商确认型号：减速比的型号+图纸+模型 一起发给我
一定切记要审核
【关于产品样册：找供应商要，最新版本，一定确认没问题，再选，也有可能官网的样册有问题】
如果碰上供应商主动性不强，回复不及时---找采购发商务函
方法3
自选自设计案例
放多少个产品：8pcs
产品间距：300mm
单个产品的负载：2kg/pcs
皮带摩擦部分自重：4kg
生产节拍（输送机的前进时间）：1s
摩擦系数μ：0.2 皮带背面与支撑的摩擦系数
重力加速度g ：取10
加速力a = V / t = 0.6 / 0.5 = 1.2m/s²
【重力加速度10，那么水平加速度1.2，相当于0.12倍，
如果产品与皮带之间摩擦力小于0.12，可能会打滑】
皮带的驱动滚直径：80mm
皮带辊的周长：251.2mm
输送机的最大运行速度：（300/1） × 2 = 0.6m/s
三角形运行轨迹
运行需要克服的摩擦力F1= μmg = 0.2 × （2 × 8 + 4）× 10 = 40N
运行时负载所需的加速力F2= ma = 20kg × 1.2 = 24N
皮带运行时需要的理论拉力F3= （40 + 24）× 1.3 = 64N×1.3 = 83.2N
驱动上述需求需要的转矩T= FR = 83.2 × 0.04 = 3.3Nm
别忘了，七个小滚筒，两个大滚筒
小滚筒转动惯量：3.8 × 10 ^-4 kg·m²
7个小滚筒总转动惯量：26.6 × 10 ^-4 kg·m²
大滚筒转动惯量：34.5× 10 ^-4 kg·m²
2个大滚筒总转动惯量：69× 10 ^-4 kg·m²
关于滚筒的总惯量：95.6 × 10 ^-4 kg·m²
角加速度 β = 2πN/t = 2 × 3.14 × 2.5 rps /0.5 = 30.1
用于滚筒加速的加速力矩T= β × 总惯量 = 30.1 × 95.6 × 10 ^-4 kg·m²
= 0.28Nm
驱动滚筒的总扭矩T = 0.28 + 3.3 = 3.58Nm
综合考虑安全系数取2倍，则滚筒输入扭矩T = 7.16Nm
皮带辊的需求转速：600 / 251.2 = 2.38 = 2.4rps =144rpm
那么，减速机的减速比 = 2500 rpm / 144rpm= 17.3（不一定刚好17.3）
没有17.3的减速比，买标准的16速比的行星减速机
电机的需求力矩T= 7.16 ÷ 16 = 0.4475Nm ≈ 0.45 Nm
确认伺服电机要么200w 要么400w 反正法兰都是60mm
确认尺寸：
1.伺服法兰口螺纹通孔的均布尺寸是否与减速机的输入口螺纹孔均布尺寸一致
2.确认伺服输出轴直径与减速机允许轴直径、电机轴长度与减速机允许轴长
3.确认减速机输出轴的最大承受扭矩
4.确认减速机的额定输入转速与伺服电机的最大转速是否匹配
5.确认减速机的输出轴（轴向力、径向力）是否匹配
最后，输出减速机型号+电机型号
最好是下BOM清单的时候，减速机来个带图参考采购
带电机图纸，最次也得给减速机厂家发电机型号
【耳板链】带工装的输送链条
速度、力量
先匹配速度，确认好是否需要减速机？再看力量怎么说
生产节拍：5秒---意味着，每5秒需要产出一个产品
【设备的移栽机构的工作时间3秒，也就是说2秒链条运行时间】
【生产节拍是5秒：链条前进+移栽机械手下降+夹爪夹紧+移栽机械手提升
+机械手横移+机械手下降+夹爪松开+机械手提升+机械手横移】
产品间距：101.6mm 【链条节距不是整数】
电机加速时间：1秒（一共2秒，1秒加速，1秒减速）
这意味着链条的最大运行速度：V = 2L / t = 2 × 101.6 /2 = 101.6mm/s
匹配链轮转速
链轮的分度圆直径：100mm
链轮的单位移动量：314mm（也就是链轮旋转一圈360°，链条前进314mm）
链轮的需求转速： N = V / A = 101.6 ÷ 314 = 0.32rps = 19.2rpm
链式输送机的工况力学分析
前进需要克服的摩擦力F1
【正面部分】
负载包含：链条自重+产品负载
1.5米距离总共5kg × 2 + 一个产品200g × 17
= 5 × 2 + 3.4kg
= 13.4kg
链条与支撑的摩擦系数 μ ： 0.2
重力加速度g取：10
正面负载的摩擦力F1= μmg = 26.8N
【回程部分】：链条自重：1.5米距离总共5kg × 2 = 10kg
链条与支撑的摩擦系数 μ ： 0.2
重力加速度g取：10
回程负载的摩擦力F2= μmg = 20N
理论上我们需要克服的摩擦力应该是【正面部分】+【回程部分】
26.8 N + 20 N = 46.8N
【链条的张紧力】由于链条张紧会给链轮带来一定得阻力，一般默认为总负载的三分之一
链条的张紧力带来的额外的负载 = 0.33 × 克服的摩擦力
= 0.33 × 46.8N
= 15.4N
这意味着：除了没计算的加速力以外，最终负载 = 46.8 +15.4 = 62.2N
考虑安全系数：
如果考虑到没有计算加速力---2倍安全系数
如果没有计算加速力，而且还是个链传动，而且还没算效率---5倍安全系数
也就意味着选型力（链条） = 62.2N × 5 = 311N
链轮的需求力矩T = F × R = 311 N × 0.05m = 15.55Nm
链轮需求转速N = 19.2rpm
预估减速比会比较大，，60-80之间---看蜗轮蜗杆减速机
所以：22rpm的输出转速+33Nm的输出转矩----120W的蜗轮蜗杆减速机
问供应商要产品的尺寸图纸+数模---放在3D里面装配好--继续下一个机构的设计
标签：减速比,输出,--,伺服电机,减速机,---,选型,转速 From： https://blog.csdn.net/qq_48498309/article/details/142132240