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機械社區

標題: 兩種轉盤結構方案的可行性 [打印本頁]

作者: 滅嘎嘎 時間: 2015-12-21 08:53
標題: 兩種轉盤結構方案的可行性
一個項目要設計一個周向八工位，間歇轉動的轉盤，轉盤直徑300mm，鋁合金材質，加上夾具重約5kg，轉盤一側120mm處受水平向上大約20N的力。工作中無其他負載，轉速30r/min，要求轉動過程中轉盤上表面跳動在0.1mm以內，圓周方向精度0.1°。因為間歇時間不固定，間歇定位直接采用步進電機控制。
  借鑒類似的結構，初步考慮的結構方案是A(下圖左)，帶減速機的步進電機連接轉軸，轉軸通過兩個深溝球軸承安裝在支座內，帶動轉盤轉動。后來考慮到自己的應用轉速低，負載小，考慮采用更簡單的B方案（下圖右），電機座安裝在工作臺上，帶減速機的步進電機安裝在電機座上，電機輸出軸通過漲緊套直接連接轉盤。因為沒有見過類似的結構，不確定這種方案是否可行，請大家提提意見。主要擔心有兩點：1、電機轉動過程中軸是否有軸向的跳動，如果這個跳動存在且比較大，就沒有精度可言了(電機手冊上沒有找到這個參數)。2、轉盤及夾具的自重50N，20N的力以及附加的扭矩都直接作用在電機上，不知道這樣對電機的精度及壽命影響大不大（電機手冊上說最大軸向力100N，還是對這種應用有點擔心）。
(, 下載次數: 170)
  另外，轉盤轉動過程中要確定一個工作零點（異常斷電之類的情況下復位用），不知道有沒有什么好的方法。現在想到的一是選用帶絕對編碼器的電機，通過編碼器記錄零點，這樣成本會上升。另一個想法是仿照直線運動機構利用光電開關限位的方式，在轉盤底下裝一個擋片，轉盤帶動擋片轉動到光電開關時獲取信號來確定零點。不知道這樣做的精度（要求轉盤轉動定位精度0.1°）怎樣，是否有其他簡單易行的方法。
  小弟新入行，好多東西自己考慮來考慮去拿不定主意，針對上面兩個問題，希望各位有經驗的前輩提提看法，拜謝！

作者: 304436342 時間: 2015-12-21 09:03
個人感覺A比較好點，對于國產電機其實我是很沒信心的。

作者: shi.zhang 時間: 2015-12-21 09:03
A方案比較好，B方案還需優化一下，也可行；工作原點加一個傳感器就可以

作者: ding5472921 時間: 2015-12-21 09:35
B方案確實對電機要求比較高。

作者: 閑人南居 時間: 2015-12-21 09:38
“帶減速機的步進電機”，還是先查查能達到0.1度的間隙減速機的價格

作者: shideen 時間: 2015-12-21 09:41
如果預算少 A方案可行聯軸器盡量選擇剛性的，減速機要選低背隙轉臺的機加工和安裝要有要求；
如果有預算最優方案是分割器，法蘭盤面輸出型的減速機次之。

作者: 滅嘎嘎 時間: 2015-12-21 10:14

304436342 發表于 2015-12-21 09:03
個人感覺A比較好點，對于國產電機其實我是很沒信心的。

初選的是東方馬達的電機

作者: l55949416 時間: 2015-12-21 10:14
個人感覺應該加個推力軸承，比較穩拓

作者: 滅嘎嘎 時間: 2015-12-21 10:16

shi.zhang 發表于 2015-12-21 09:03
A方案比較好，B方案還需優化一下，也可行；工作原點加一個傳感器就可以

謝謝。B方案優化具體是指哪里，可否指出來。工作原點用普通光電開關可以吧。謝謝

作者: 滅嘎嘎 時間: 2015-12-21 10:19

閑人南居發表于 2015-12-21 09:38
“帶減速機的步進電機”，還是先查查能達到0.1度的間隙減速機的價格

忘記說明了，轉盤是單向轉動，減速器背隙影響不大。暫選東方馬達帶行星輪式減速器電機，價格8000

作者: 南國之春 時間: 2015-12-21 10:21
A方案，負載不會直接在電機上，且對電機的安裝、散熱、維修都有好處。以上個人愚見。

作者: 農藥 時間: 2015-12-21 10:34

滅嘎嘎發表于 2015-12-21 10:19
忘記說明了，轉盤是單向轉動，減速器背隙影響不大。暫選東方馬達帶行星輪式減速器電機，價格8000

間歇運動用分割器連接電機是不是更好呀

作者: 凸輪設計與加工 時間: 2015-12-21 10:34
精度要求不高，負載也不大、速度也不快，直接用凸輪分割器就可以了！

作者: 滅嘎嘎 時間: 2015-12-21 10:57

shideen 發表于 2015-12-21 09:41
如果預算少 A方案可行聯軸器盡量選擇剛性的，減速機要選低背隙轉臺的機加工和安裝要有要求；
如果有預算 ...

謝謝。預算是有的，我們單位電氣較強，機械以前只是搞搞機殼等結構件。第一次做這種自動化設備，所以設計時各種偷懶，力圖結構上的簡單。您提到了法蘭輸出的電機，這個我在電機手冊也看到了，價格比軸輸出式貴。請問直接用圖上軸式的電機可以嗎？謝謝

作者: 滅嘎嘎 時間: 2015-12-21 10:58

l55949416 發表于 2015-12-21 10:14
個人感覺應該加個推力軸承，比較穩拓

力不大，上推力軸承感覺大材小用的意思

作者: 滅嘎嘎 時間: 2015-12-21 11:03

凸輪設計與加工發表于 2015-12-21 10:34
精度要求不高，負載也不大、速度也不快，直接用凸輪分割器就可以了！

這個東西論壇見各位經常提，上次展會也見過。不知道價格如何

作者: shi.zhang 時間: 2015-12-21 11:45

滅嘎嘎發表于 2015-12-21 10:19
忘記說明了，轉盤是單向轉動，減速器背隙影響不大。暫選東方馬達帶行星輪式減速器電機，價格8000

這預算可以用伺服電機了。臺達伺服電機400w配上湖北行星減速機30倍左右。價格在4000以內。0.1度的精度完全沒有問題。原點傳感器，普通光電傳感器完全沒問題

作者: 滅嘎嘎 時間: 2015-12-21 12:07

shi.zhang 發表于 2015-12-21 11:45
這預算可以用伺服電機了。臺達伺服電機400w配上湖北行星減速機30倍左右。價格在4000以內。0.1度的精度完全 ...

好便宜啊，突然感覺自己外行加敗家。看了前面各位說的，我想直接一個凸緣輸出帶減速的電機搞了。報價9500，螺釘一擰完事兒了。我們這邊干活各種求簡單，因為量少，單價高，成本考慮不多。

作者: duduxiaozi32 時間: 2015-12-21 12:40
B方案，基本不考慮，不可控的因素太多，而且電機一般只承受扭力。
A方案加工達到轉動過程中轉盤上表面跳動在0.1mm以內我弱弱的覺得可能達不到；
300mm盤的端面用車床車的話，普通端面平面度0.01mm，也就意味著端面（即上表面跳動）0.01mm。
軸與盤裝配誤差會引起端面與軸線垂直度誤差，這個誤差一般較大，使用錐配合較好，但是加工麻煩些。
然后軸與軸承裝配，由于軸承存在游隙，在轉動過程中也存在很細微的晃動，也會反應在端跳上，在A結構中我沒有看到調節游隙的結構。
所以我弱弱的認為A方案存在達不到0.1mm端跳要求的可能性。

作者: yearstone 時間: 2015-12-21 12:56
本帖最后由 yearstone 于 2015-12-21 13:01 編輯

滅嘎嘎發表于 2015-12-21 10:14
初選的是東方馬達的電機

能選東方馬達，就不要太在意成本了；A中將軸與轉盤的接觸面做好，軸承選用能成承受一定軸向力，基本能滿足你的要求~

作者: 害怕伏櫪 時間: 2015-12-21 13:20
兩個方案都是機械小白的設計，諸多跟帖的應該也是才出學校就搞設計的書齋工程師，對著沒用處的方案發表意見。
中國的制造業的騰飛要靠諸位，任重而道遠啊。
樓主在18樓已經有了解決方法，簡單方便。反正用老板的錢不必心痛，也增添了技術知識。
樓主方案為什么不可用，19樓基本上已經回答。不用18樓的方法該如何設計，再說也沒意思了。

作者: 1980114 時間: 2015-12-21 16:05
轉盤直徑300mm，建議第二種方案，但是要考慮維修等原因，建議做部分改進

作者: 滅嘎嘎 時間: 2015-12-21 16:27

害怕伏櫪發表于 2015-12-21 13:20
兩個方案都是機械小白的設計，諸多跟帖的應該也是才出學校就搞設計的書齋工程師，對著沒用處的方案發表意見 ...

多謝前輩的直言指教。干了兩年機械主要做鈑金結構件，最近做的這一塊確實沒入門。考慮方案的時候確實對19樓提出的問題欠考慮。剛看了轉盤那里用漲套連接可以減小軸與盤的垂直度誤差，軸承徑向游隙C0的最大值20微米，可因為支撐部分短，偏擺可能會使精度難以達到。另外，希望前輩能將解決辦法不吝提出，考慮學習一下。謝謝。

作者: xinshiji666 時間: 2015-12-21 16:38
考慮簡單，先不考慮成本，可以采用這種小型一體式轉盤驅動機構，動力是步進電機（也有的可以配伺服），法蘭面直接裝轉盤，精度沒問題，原點傳感器自帶（槽型光電），安裝省事，控制簡單。

作者: 滅嘎嘎 時間: 2015-12-21 18:30

凸輪設計與加工發表于 2015-12-21 10:34
精度要求不高，負載也不大、速度也不快，直接用凸輪分割器就可以了！

可否推薦下凸輪分割器比較好的品牌。多謝

作者: 滅嘎嘎 時間: 2015-12-21 18:32

xinshiji666 發表于 2015-12-21 16:38
考慮簡單，先不考慮成本，可以采用這種小型一體式轉盤驅動機構，動力是步進電機（也有的可以配伺服），法蘭 ...

謝謝！第一次知道還有這種成套件賣，我網上找下資料。ps.我看的那個東方馬達的凸緣輸出型電機就是類似的結構，它那個是行星輪減速器所以電機和輸出同軸。

作者: 滅嘎嘎 時間: 2015-12-21 18:35

害怕伏櫪發表于 2015-12-21 13:20
兩個方案都是機械小白的設計，諸多跟帖的應該也是才出學校就搞設計的書齋工程師，對著沒用處的方案發表意見 ...

前輩您好，記得以前拜讀過您的一篇帖子也是關于轉盤的，里面的結構是在轉盤下面設置了一個推力軸承，請問為了保證轉盤端面的跳動值，是否應該采用這種方式呢？

作者: 河圖-洛書 時間: 2015-12-21 21:24

滅嘎嘎發表于 2015-12-21 10:19
忘記說明了，轉盤是單向轉動，減速器背隙影響不大。暫選東方馬達帶行星輪式減速器電機，價格8000

8000太貴了吧，可以直接上帶剎車的伺服電機了

作者: 神仙老虎狗 時間: 2016-1-4 20:59

河圖-洛書發表于 2015-12-21 21:24
8000太貴了吧，可以直接上帶剎車的伺服電機了

恩，雖然說公司不差錢，但是出于提升自己設計能力來考慮，建議LZ還是適當考慮一下方案的經濟性。

作者: 王力wangli 時間: 2016-1-5 08:50
A方案還是好一點，B方案需要考慮電機維修，是不是不好辦

作者: 颶天使 時間: 2016-1-5 13:44
A比較好，在散熱，維護保養都要優于B

作者: 再來兩次 時間: 2016-1-21 14:43

滅嘎嘎發表于 2015-12-21 10:19
忘記說明了，轉盤是單向轉動，減速器背隙影響不大。暫選東方馬達帶行星輪式減速器電機，價格8000

價格8000，你還不如選用凸輪分割器，你這盤不大一整套下來估計也就這個價，而且好用精度還很高。

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