第02章 转台设计1 哈工大.docx

二轴转台方案设计设计简图（草图）对于多轴转台，各框架的设计顺序是：由内到外转台的框架断面为空心矩形，其重量轻、惯性大刚度好。材料选用优质铸转台的框架断面为空心矩形，其重量轻、惯性大刚度好。转台的设计应按照从内到外的顺序设计，最内层受到载荷和尺寸的限制，因而应该从里面开始设计。但是本设计给出了最外一层的设计，因为外层的结构相对复杂，内外的原件使用相似。轴系的设计2.1轴系1的设计轴系1上需要有驱动原件、测角原件、支撑原件、连接原件等部件。2.1.1驱动原件选择转台的驱动元件主要有两大类：一类是电动机；一类是液压马达。电动机驱动的主要优点是：（1）实现连续回转，而摆动式液压马达则不能。（2）液压马达必须设置液压油源，而电动机不需要。对于小转矩、低频响的转台宜采用电动机驱动，而对于那些大转矩、高频响的转台，采用液压驱动方案为佳。电机驱动常见的电动机为力矩电动机和直流伺服电动机。力矩电动机允许转速低，可直接与转台主轴连接形成直接驱动。所以对于该设计方案中可以按如下方式进行：驱动元件：采用直流力矩电机驱动，控制方便，既可开环控制，又可闭环控制；驱动方式：采用直接驱动方式，即将电机输出轴、转台主轴以及码盘轴直接相连。主要是确定载荷，作用在机械装置上的载荷主要有：摩擦载荷、惯性载荷以及各种环境载荷等。摩擦载荷：由于传动部件之间存在摩擦摩擦引起的。大小与所受压力和材料的摩擦系数有关。摩擦力与其力臂的乘积即为摩擦力矩。惯性载荷：计算回转运动时的惯性载荷，需要知道转动惯量和角加速度，具有传动链装置的，通常将负载的转动惯量折算到电机轴上。环境载荷：例如风载荷、温差载荷（热变形）等，外载荷的确定，要是具体情况而定，有的可从理论上进行推导，有的需要借助试验来测定。分析载荷的目的，是为了选择合适的电动机，使之满足要求。对于转台来说，一般在室内应用，它的载荷主要考虑摩擦载荷和惯性载荷。经查得，北京京仪敬业电工科技有限公司北微微电机厂的资料可以得出LYX系列稀土永磁式直流力矩电动机的相关参数如下表所示表一（/ArticleShow.asp?ArticleID=6）型号峰值堵转最大空转转速(r/min) 连续堵转转矩(N.m) 电流 (A)电压(V) 功率(W) 转矩(N.m) 电流(A) 电压(V) 功率(W) 45LYX010.227.71292.433000.0642.263.537.845LYX020.223.42791.833000.0641.007.947.9445LYX030.449.712116.420000.132.853.531045LYX040.445.627151.222000.131.657.9413.155LYX010.428.912106.820000.142.97411.955LYX020.424.227113.420000.141.4912.655LYX030.84111213215000.283.7414.855LYX040.845.327143.115000.281.7891670LYX011.25.827156.611000.4570LYX021.23.148148.811000.4551.1818.221.570LYX031.87.227194.49000.682.7310.227.870LYX041.84.648220.89500.681.7418.231.770LYX051.81.912022810500.650.664227.570LYX062.47.6272057000.912.8810.229.490LYX0126.127164.76400.832.5411.2528.690LYX0223.4248164.26400.831.432028.690LYX0336.827183.65201.202.7210.829.3890LYX0434481925201.201.619.230.7290LYX0548.627232.24901.673.611.2540.590LYX0644.448211.24901.671.832036.6110LYX013.38.827237.65401.323.510.837.8110LYX023.34.348206.45401.321.792035.8110LYX0358.827237.640023.510.837.8110LYX0455.5482644002.12.292045.8110LYX056.6610.627286.23502.784.4211.2549.7110LYX066.666.25483003502.782YX015.510272704502.34.1711.2546.9130LYX025.55.8548280.84502.32.442048.813