〖實例15〗快速步進(jìn)機(jī)構(gòu)的選擇

鬼魅道長

〖實例15〗快速步進(jìn)機(jī)構(gòu)的選擇

在許多工作中,，需要機(jī)械做周期性的啟停，若此動作是單向并有規(guī)律的,，則做出此動作的機(jī)構(gòu)就被稱作步進(jìn)機(jī)構(gòu),。步進(jìn)機(jī)構(gòu)在各種工業(yè)環(huán)境中,，都有廣泛的使用，是一種非常重要的機(jī)構(gòu),。

1.    問題描述

    總行程300mm,，載荷30kg，要求1秒內(nèi)前進(jìn)20mm,，停1秒,，再前進(jìn)20mm，循環(huán)往復(fù),。導(dǎo)向用直線導(dǎo)軌,，用什么步進(jìn)機(jī)構(gòu)可以達(dá)到目標(biāo)動作？

2.    討論

這種問題一般要先看步進(jìn)的精度要求,，精度要求往往決定設(shè)備的設(shè)計方案,。

甲說，如果精度不高,，用普通馬達(dá)+絲桿或同步帶傳動,，用一個多位分度盤控制步進(jìn)點就可實現(xiàn)，或者可以用液壓,，伺服驅(qū)動,；如果精度高，選用伺服馬達(dá)+滾珠絲桿也可以達(dá)到,。

乙提出可以用槽輪或者凸輪機(jī)構(gòu),，甲反駁說,，若按總行程和每次的步進(jìn)量來計算,，整個行程需要步進(jìn)十五次，那樣槽輪會非常大,，機(jī)構(gòu)會不協(xié)調(diào),；而用凸輪，分割點多,，不易加工,，以后也不好調(diào)整。

這時提問者回應(yīng)說,，本方案要求精度不高,，允許每步誤差最大為0.5mm，希望成本能盡量降低,，機(jī)構(gòu)越簡單越好,。

甲說，步進(jìn)結(jié)構(gòu)有很多種,，主要用在等工位之間的工件傳遞,，自己在做清洗設(shè)備的時候經(jīng)常應(yīng)用：例如汽車凸輪軸,、曲軸,、缸體,、缸蓋等大件清洗,，采用液壓抬起步進(jìn)的辦法；清洗槽之間的清洗籃傳遞,，采用氣缸推桿的方法,；烘干爐內(nèi)的鏈條輸送,，采用馬達(dá)和分度盤的方法等等,。

丙覺得使用氣缸可以降低價格，但仍有不足之處，說,，若是簡單的氣缸推桿恐怕解決不了快速折返以進(jìn)行下一輪步進(jìn)動作,，可以用個很小的氣缸去推動一套棘輪：棘爪結(jié)構(gòu),，棘輪和鏈輪或同步輪連在同一軸上,，氣缸做一次往復(fù)運(yùn)動，鏈條或同步帶前進(jìn)一個步距,。

乙覺得氣缸頻繁往復(fù)的振動會比較大，說可以用不完全齒輪完成步進(jìn)動作,，電機(jī)可以連續(xù)轉(zhuǎn)動,，避免振動，在齒輪與電機(jī)軸之間用扭簧或者其他辦法實現(xiàn)緩沖；三相鼠籠電機(jī)很便宜,，不完全齒輪加工也不困難,，成本并不比氣缸方案貴,。

3.    結(jié)論

以下圖15-1列出了幾種常見的步進(jìn)機(jī)構(gòu)類型，供讀者參考,。其中槽輪（又稱馬耳他機(jī)構(gòu),，來源自十字槽輪與馬耳他騎士會徽極其相似的形狀）有靜止保險作用,；棘輪可以反向鎖止,；凸輪可以因為設(shè)計的不同而實現(xiàn)各種不同的功能,，但其特點為可以最大限度避免沖擊,。

步進(jìn)機(jī)構(gòu)是一種將連續(xù)輸入轉(zhuǎn)換為間歇輸出,，以實現(xiàn)步進(jìn)運(yùn)動的傳動機(jī)構(gòu),，從理論上說可以從任何機(jī)構(gòu)類型里衍生出來。其最為廣泛的應(yīng)用即是實現(xiàn)步進(jìn)式輸送運(yùn)動,，如包裝機(jī)械,、自動裝配機(jī)械、電影膠片放映機(jī)等等,。雖然有易產(chǎn)生振動和噪聲等缺陷,，卻是現(xiàn)代工業(yè)根本無法避開的機(jī)構(gòu)。因為其顯而易見的缺點,，源動力和步進(jìn)機(jī)構(gòu)的選擇就顯得特別重要,，以上討論中的辦法都可以達(dá)到要求，但是具體的選擇和設(shè)計要根據(jù)實際工況做最后決定。一般來說,，步進(jìn)頻率越低,，負(fù)載越小，在動力學(xué)角度就越有利,，反過來,，若是重負(fù)載條件下要求“快步小跑”，就要特別注意慣性力帶來的應(yīng)力和振動及噪聲,。

https://zhuanlan.zhihu.com/c_1051171562501287936

electrode11

很全面，學(xué)習(xí)了,，但是步進(jìn)機(jī)構(gòu)好像不止這多吧,？

三八大蓋

這個好像就是300的步距 別的忘了是多少了 也功夫仔細(xì)回想額

李二洋

多謝道長講解,，受教了

xiuguoz

每一種結(jié)構(gòu)都能單獨拉出來講一段的了

xiuguoz

每一種結(jié)構(gòu)都能單獨拉出來講一段的了

三八大蓋

三八大蓋 發(fā)表于 2015-1-14 19:21
這個好像就是300的步距 別的忘了是多少了 也功夫仔細(xì)回想額

這也是一種步進(jìn)機(jī)構(gòu)

哆嗦使人落后

歸納的不錯

靜待瓜熟

乙提出可以用槽輪或者凸輪機(jī)構(gòu)，甲反駁說,，若按總行程和每次的步進(jìn)量來計算,，整個行程需要步進(jìn)十五次，那樣槽輪會非常大,，機(jī)構(gòu)會不協(xié)調(diào)

不理解啊,。槽輪怎會非常大？
我以為,，槽輪與同步帶輪同軸,，電機(jī)控制正反向循環(huán)，可行嗎？道長,。

立心

好帖,，學(xué)習(xí)了