高精度微型驱动系统选型.pdf

The selection of high-precision microdrives 高精度微型驱动系统选型 Urs Kafader[著] 褚 立 新 薛 耀 明 [译] 孔 德 扬 [校对] maxon motor ag maxon academy Brünigstrasse 220 CH-6072 Sachseln 第一版，2007-7-27 © 2006, maxon academy, Sachseln ISBN 978-3-9520143-6-3 本书受版权保护。保留所有权利，包括但不限制将它翻译成外文、复制、电子媒体存贮、 再版和在公共场合的介绍。在本书中，专利商品名和公共名称等的使用并不意味着这些名称 不在商标法保护的范围内。在本书中的所有信息，包括但不限制于数据、应用、定量数据等 等，还有建议和劝告，都是经过了严密、仔细的研究，虽然不能保证信息的准确性和完全没 有印刷错误。在每一个单独的案例中，提供信息的准确性必须要由用户来核实。作者、出版 商和（或）代理商对身体伤害、金钱或财产损失概不负责。 谨以此书献给Jürgen Mayer 目录 1. 微型驱动系统概述 1 1.1 驱动系统功能及组成 1 1.2 开环和闭环控制 5 1.3 控制变量 6 1.4 功率注释 7 1.5 驱动过程的时间因素 8 2. 选型方法原则 11 3. 步骤 1: 工作状况分析和环境条件 13 3.1 工作类型 13 3.2 机械驱动概念和配置 13 3.3 控制概念 14 3.4 功率考虑 15 3.5 边界条件及机械接口 17 3.6 对未来的展望 18 4. 步骤2: 负载运动 21 4.1 工作点 21 4.2 速度、角速度、旋转速度 21 4.3 运动剖面，运动学 26 4.4 力，转矩 27 4.5 时间方面：工作模式 33 4.6 关键数据确定 37 4.7 转动惯量计算 40 5. 步骤3: 机械机构设计 45 5.1 机械驱动机构概述及共同特征 45 5.2 电机或齿轮轴关键数据的变换 47 5.3 齿轮减速箱 48 5.4 齿形带传动 50 5.5 丝杠传动 53 5.6 带传动，传送带，升降传动 55 5.7 齿轮齿条传动 56 5.8 凸轮，曲轴 57 6. 步骤4: 齿轮箱选型 63 6.1 齿轮箱选型 64 6.2 速度和转矩变换 66 6.3 需要考虑的附加因素 66 6.4 maxon齿轮箱特性和产品概述 66 7. 步骤5: 电机类型选型 69 7.1 maxon组合体系 .. 69 7.2 速度和转矩需求 71 7.3 电机类型的适宜性 71 7.4 换向选择 74 7.5 maxon 电机特性和产品概述 81 8. 步骤6: 绕组选型 85 8.1 速度-转矩特性 85 8.2 绕组选型 88 8.3 电流校核 89 9. 步骤7: 控制器和反馈元件选型 91 9.1 控制变量和反馈传感器 91 9.2 换向，设定值，数据处理 94 9.3 功率 95 9.4 控制器附加特性 100 9.5 控制器特性的附加信息 103 9.6 反馈元件选型准则 106 9.7 增量式编码器 106 9.8 DC测速机 112 9