??p------对于进油路采用调速阀的系统,可估为(0.5~1.5)
1MPa,这里取为1MPa。
因此,可以确定液压泵的实际工作压力为
pp?4?1?5MPa (3-13)
(2)确定液压泵的流量
qp?K?qmax (3-14)
式中,K------为泄露因数,取1.1;
qmax-----为机械手工作时最大流量。
qmax??A?v (3-15)
L/min 经计算得 qma=3.140x带入上式得 qp?1.1?3.140?3.454L/min
(3)确定液压泵电机的功率
P工?2?pp?qmax60?? (3-16)
式中,qmax------为最大运动速度下所需的流量,同前,取为
3.140L/min;
pp-------液压泵实际工作压力,5MPa; ?------为液压泵总效率,取为0.8; 带入数据计算得: P工=0.654kw。
2.控制元件的选择
根据系统最高工作压力和通过该阀的最大流量,在标准元件的
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产品样本中选取各控制元件。这部分在考虑具体的作业时根据详细的要求再结合具体情况进行详细,这里暂从略。
3.油管及其他辅助装置的选择
(1)查阅设计手册,选择油管公称通径、外径、壁厚参数
液压泵出口流量以3.140L/MIN计,选取?6;液压泵吸油管稍微粗些,选择?8;其余都选为?5;
(2)确定油箱的容量
一般取泵流量的3~5倍,这里取为5倍,有效容积为
(3-17) V?5?qp?5?3.2?16L
3.1.7液压系统性能的验算
绘制液压系统图后,进行压力损失验算。因为该液压系统比较
简单,该项验算从略。本系统采用液压回路简单,效率比较高,功率小,发热少,油箱容量取得较大,因此,不再进行温升验算。
3.2 电机选型有关参数计算
3.2.1有关参数的计算
1.若传动负载作直线运动(通过滚珠丝杠)则有 负载额定功率: P0???W?VL (3-18)
6?104??22GDL?NL负载加速功率: Pa? (3-19) 33577?10?ta负载力矩(折算到电机轴):
TL???W?VL (3-20)
2??NM??·37·
负载GD2(折算到电机轴):
2GDL?W(?VL2 (3-21) )??NM起动时间:
t(GD2GD2M?L)?NMa?375(T P?TL)制动时间:
t(GD22M?GDL)?NMd?375(TT P?L)2.若传动负载作回转运动 负载额定功率: P1?NL0?T9550?? 22负载加速功率: PGDL?NLa?3577?103?t a负载力矩(折算到电机轴):
TLL?NN?Tl M??负载GD(折算到电机轴):
GD2L?(NL2N)GD2l M起动时间:
t(GD22M?GDL)?NMa?375(T?T PL)制动时间:
·38·
(3-22) (3-23) (3-24)
3-25) (3-26)
(
3-27) (3-28) ( 22(GDM?GDL)?NM (3-29) td?375(TP?TL) 式中,P0-----为额定功率,KW;
Pa-----为加速功率,KW;
Nl-----为负载轴回转速度,r/min; NM-----为电机轴回转速度,r/min;
Vl-----为负载的速度,m/min; ?-----为减速机效率; ?-----为摩擦系数;
,N?m; Tl-----为负载转矩(负载轴)
Tp-----为电机启动最大转矩,N?m;
,N?m; TL-----为负载转矩(折算到电机轴上)
GDl2-----为负载的GD2,N?m2;
2-----为负载GD2(折算到电机轴上),N?m2; GDL2-----为电机的GD2,N?m2; GDM具体到本设计,因为步进电机是驱动腰部的回转,传递运动形
式属于第二种。下面进行具体的计算。
因为腰部回转运动只存在摩擦力矩,在回转圆周方向上不存在其他的转矩,则在回转轴上有;
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Tl?Ff?R?G?f?R (3-30)
式中,f-----为滚动轴承摩擦系数,取0.005;
G-----为机械手本身与负载的重量之和,取100KG;
R-----为回转轴上传动大齿轮分度圆半径,R=240mm;
带入数据,计算得 Tl=0.12N?m;
同时,腰部回转速度定为Nl=5r/min;传动比定为1/120;
2且,GDl?mgD 带入数据得: GDl=10.45667N?m2。
将其带入上(3-24)~(3-30)式,得:
Pa?0.006 P0?1.3227W;W8;启动时间 ta?0.002962s?3ms; 制动时间 td?3ms;
折算到电机轴上的负载转矩为:TL?0.001052N3?m。
3.2.2电机型号的选择
根据以上结果,综合考虑各种因素,选择国产北京和利时电机
技术有限公司(原北京四通电机公司)的步进电机,具体型号为: 110BYG550B-SAKRMA-0301 或 110BYG550B-SAKRMT-0301 或 110BYG550B-BAKRMT-0301,
该步进电机高转矩,低振动,综合性能很好。下图为
110BYG550B-SAKRMA-0301型步进电机矩频特性曲线和相关技术参数。
驱动方式:升频升压; 步距角:0.36°;
其中步距角0.36,同时因为腰部齿轮传动比为1:120,步进电机经过减速后传递到回转轴,回转轴实际的步距角将为电机实际步
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