十年機械設計經驗之談

程式控制教育學院

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一、電機分類

電機功率計算：扭矩=負載*摩擦係數*半徑

不同設計師電機計算方法有區別

1、普通電機（馬達）1400rpm 三相非同步電動機

200w 370w 750w=1HP 1.5kw=2HP 2.2kw=3HP 3kw

供應商：德國SEW 日本住友 台邦 晟邦 東方馬達 川銘

型號列舉：

扭矩大，體積和重量大，通常用於輸送線體（0.2m/S），一般與渦輪減速機搭配使用，精度不高，漏油污染，啟動和停止反映遲鈍

2、步進電機（STEP MOTOR）：57 86 110 130

供應商：雷賽

精度比伺服低，一般小於600rpm，不能承受超負載，扭力較小，各方面性能比伺服低，價格低

3、伺服電機

750w以下3000rpm

1.0kw以上2000rpm

常用功率200 400 750 1.0 1.5 2.0

常用功率：台達 三菱 多摩川 松下 億豐 微妙（國產）

私服驅動器：固高 華成 台達

電機選型常識：

成本由低到高：步進 普通 私服

要求比較高的場合：伺服電機

如果知識作為搬運用的機械手，精度要求不高，可用步進電機

普通電機常用於皮帶傳動和鏈條傳動場合，噪音大，體積大，重量大

私服電機常用於同步帶和絲桿傳動場合，精度高，體積小

步進常用於同步帶和精度要求不高的場合

伺服電機750w扭矩2.39NM 外框80*80 軸19mm 3000rpm

400w 1.27NM 60*60 14mm 2000rpm

二、減速機

常用設備的平均速度

輸送類設備：10m/MIN

私服機械手設備：60m/MIN

線速度=轉速*周長

1、渦輪蝸桿減速機（普通電機）

優點：減速比達到500，常用30 60 100 150 500

減速比越大，減速機體積越大，精度低，易漏油

一般用於輸送機設備使用

廠家：SEW（德國） 諾得（NORD德國） 住友（日本）

2、行星減速機（伺服電機）

精度高 減速比20以下 常用3 5 8 10 15 20

廠家：新寶（日本） 紐格爾 台灣世協

3、凸輪分割器（普通電機）

間歇運動，不可正反轉

廠家：威爾順 古田 譚子

凸輪分割器一般用於多工位間歇運動

4、諧波減速器（伺服）

成本最高，精度最高，成本高，常用機器人關節

廠家：哈默吶科 帝人 新寶 綠地

轉盤直徑300mm以內，精度要求比較高，可用精密行星減速機

超過300mm，精度0.05mm，可用渦輪蝸桿減速機

三、氣動

1、氣缸執行件

種類：標準氣缸（40mm以上），迷你氣缸（32mm以下）

超薄氣缸（短行程

三桿氣缸、雙軸缸、無桿氣缸擺缸、旋轉氣缸，阻擋氣缸、旋轉夾緊氣缸、氣動手指

廠家：日本SMC、德國festo、亞德客、星辰、金器、恆拓高

計算公式：F=PS 推力比拉力大，因為受力面積不一樣

2、電磁閥

A、壓力控制閥：

減壓閥（調壓閥）

安全閥（溢流閥）

順序閥

電氣比例閥

增壓閥

B、方向控制閥：

換向閥（電磁閥、機控閥、手控閥）

單向閥

梭閥

雙壓閥

快速排氣閥

C、流量控制閥：

速度控制閥

三位五通電磁閥分類：

中封:在兩個線圈都不給電的情況下.氣缸前腔和後腔的壓力保持在最後一個線圈失電後的狀態不變;進氣口關閉;排氣口關閉.（長時間處於此狀態,由於各連接處有微小泄漏,這種平衡慢慢會被打破.）

中泄:在兩個線圈都不給電的情況下.氣缸前腔和後腔都無壓力.進氣口關閉,氣缸前後腔內的壓力分別經電磁閥兩個排氣口排出.

中壓:在兩個線圈都不給電的情況下,氣缸前腔和後腔的壓力保持在最後一個線圈失電後的狀態不變,並持續給壓,使氣缸前腔和後腔壓力與進氣端壓力一致;進氣口打開;排氣口關閉.

3、氣動迴路

A、速度控制迴路

B、同步控制迴路

C、壓力控制迴路

D、換向控制迴路

E、位置控制迴路

四、導向件

直線導軌：精度高、價格高、負載大、安裝方便

直線導軌和絲桿搭配使用時，導軌寬度約等於絲桿直徑；和氣缸搭配使用時，導軌寬度約等於0.6倍缸徑

導向軸直徑：10 12 15 20 25 30

圓軌：不易牆面安裝

五、常用傳動形式

一般傳動可以通過邁迪設計和校核

1、齒輪：外硬內韌，常用調製處理，理論上為了滿足等壽命，小齒輪可以比大齒輪寬或者表面硬度高

2、鏈輪：節距 25.4/8=1分 常用4 5 6 1寸 2寸

鏈輪一般齒數為奇數，節數為偶數

3、同步輪：齒距 3M 4M 5M

4、滾筒：無動力和有動力 彎道輥子錐度3.6°，長度滿足勾股定理

5、滾珠絲桿

選型關鍵：軸徑、導程 一般軸徑比上長度小於1/50

a、滾珠循環方式: 1內循環 2外循環

選擇方案:外循環

選擇原因:結構製造較易 經濟實用

b、軸向間隙的調整和預緊力的選擇

1墊片式 2螺紋式 3齒差式

選擇要求: 經濟可靠 易拆裝 剛度高

選擇方案：雙螺母墊片式預緊

選擇原因：結構簡單 可靠性好剛度高 拆裝方便

c、導程精度：7級

d、安裝形式

1固定——自由；

2固定——支撐；

3固定——固定；

選擇固定——支撐

精密等級：研磨、壓軋

廠家：日本THK 台灣上銀 德國力士樂ROXTH

六、板材

一般鋼板厚度：8 10 12 15 20 30

如果是45鋼，一般是精料

一般封板或板金折彎焊接件厚度3.0以下：0.8 1.0 1.2 1.5 2.0 3.0

鋁材規格：20*20 20*60 30*60 40*40 50*50 60*60 40*80

板金展開工藝：k因子 折彎扣除

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