目錄

一、同步帶驅(qū)動(dòng)

二、必要參數(shù)

1）步距角

2）細(xì)分?jǐn)?shù)

3）同步輪齒數(shù)和齒間距

三、計(jì)算

1）同步帶驅(qū)動(dòng)

2）絲桿驅(qū)動(dòng)

3）齒輪驅(qū)動(dòng)

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一、同步帶驅(qū)動(dòng)

同步帶驅(qū)動(dòng)的關(guān)鍵部分是 3 個(gè)：步進(jìn)電機(jī)、同步輪、同步帶。

其原理是：同步輪通過(guò)螺絲固定在步進(jìn)電機(jī)的輸出軸上，然后把同步帶放在同步輪的槽內(nèi)，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)同步輪轉(zhuǎn)動(dòng)，同步輪在通過(guò)齒輪上的齒帶動(dòng)同步帶一起轉(zhuǎn)動(dòng)。

二、必要參數(shù)

計(jì)算同步帶的分辨率需要準(zhǔn)備一些必要參數(shù)。

1）步距角

步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)是靠脈動(dòng)信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)的，當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，步進(jìn)電機(jī)的軸就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，這個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，就叫“步距角”。

最常見(jiàn)的有三種步距角：0.9°，1.8°和7.5°。這三種步距角，對(duì)應(yīng)步進(jìn)電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一周（360°），需要的脈沖信號(hào)個(gè)數(shù)為400個(gè)、200個(gè)和48個(gè)。這個(gè)參數(shù)是步進(jìn)電機(jī)的內(nèi)部物理參數(shù)，購(gòu)買(mǎi)步進(jìn)電機(jī)時(shí)一定要確認(rèn)清楚。

2）細(xì)分?jǐn)?shù)

與脈沖信號(hào)相關(guān)的另一個(gè)參數(shù)是步進(jìn)細(xì)分?jǐn)?shù)，這個(gè)參數(shù)取決于使用的電機(jī)驅(qū)動(dòng)板。驅(qū)動(dòng)電路的主芯片，通常具有驅(qū)動(dòng)細(xì)分功能，常見(jiàn)的有 1/2、1/4、1/16、1/32 等。

如果是 1/16 細(xì)分，代表原來(lái)一個(gè)脈沖可以控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)步距角，現(xiàn)在需要 16 個(gè)脈沖，電機(jī)才能轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)步距角。如果電機(jī)的步距角是 1.8°，那么電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周就需要200*16（3200）個(gè)脈沖信號(hào)。

3）同步輪齒數(shù)和齒間距

這個(gè)就很簡(jiǎn)單了，自己數(shù)一數(shù)就知道了。常見(jiàn)的同步輪從十幾齒到三十幾齒都能在市面上買(mǎi)到，所以一定要數(shù)。

另外，同步輪還有另外一個(gè)參數(shù)，就是兩個(gè)齒輪間的間距，一般是 2mm。

三、計(jì)算

1）同步帶驅(qū)動(dòng)

假如步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周需要 3200 個(gè)脈沖信號(hào)，同步輪有 15 個(gè)齒，齒間距是 2mm 的同步帶。那么步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周，會(huì)帶動(dòng)同步輪旋轉(zhuǎn)一周，也就是前進(jìn) 15 個(gè)齒的距離，對(duì)應(yīng)到同步帶上，就是前進(jìn) 30mm 的距離（15×2）。

在這種情況下，同步帶帶動(dòng)打印頭或者熱床前進(jìn) 1mm，需要的脈沖信號(hào)為 3200÷30 =106.67個(gè)。

如果覺(jué)得計(jì)算麻煩也可以使用官方的計(jì)算器：?prusa 計(jì)算器

2）絲桿驅(qū)動(dòng)

絲桿的優(yōu)勢(shì)是精度高，傳動(dòng)效率高，缺點(diǎn)是速度慢，接觸過(guò)3D打印機(jī)的都知道，頻繁移動(dòng)的是 x 和 y 軸，z 軸只是在打印完一層以后才會(huì)升高一層，所以不需要很高的速度。

絲桿中有幾個(gè)重要參數(shù)，分別是螺距（P），導(dǎo)程（L），頭數(shù)（n）。

螺距就是相鄰兩個(gè)螺線的距離；

導(dǎo)程是指絲桿旋轉(zhuǎn)360度，絲桿上的T型螺母移動(dòng)的距離；

頭數(shù)是絲桿上螺線的數(shù)量（下圖用不同的顏色表示出不同的螺線）。

查看螺線的條數(shù)大家可以看絲桿的頭部，有幾個(gè)絲口入點(diǎn)就有幾根，螺距可以在絲桿上涂一點(diǎn)墨水，然后再紙上滾一下，直接測(cè)量紙上的距離就可以了。

比如用 1/16 細(xì)分的電機(jī)驅(qū)動(dòng)板來(lái)驅(qū)動(dòng)步距角為 1.8° 的步進(jìn)電機(jī)，這時(shí)步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周就需要 3200 個(gè)脈沖信號(hào)。

步進(jìn)電機(jī)以一個(gè) 4 頭、螺距 2mm 的絲桿為軸（導(dǎo)程為 8mm），因此Z軸上升或者下降1毫米，需要 3200 ÷ 8=400 個(gè)脈沖信號(hào)。

同樣可以使用?計(jì)算器?來(lái)計(jì)算：

LeadScrew pitch?填寫(xiě)我們測(cè)出來(lái)的螺距 P，Gear ratio 填寫(xiě) n:1（螺線數(shù)）

3）齒輪驅(qū)動(dòng)

3D 打印機(jī)的送料是通過(guò)齒輪與料緊緊的擠在一起，產(chǎn)生很大的摩擦力，通過(guò)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)物料向下或者向上。所以齒輪驅(qū)動(dòng)的原理就很簡(jiǎn)單了，齒輪上的一個(gè)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生的距離就是料移動(dòng)的長(zhǎng)度，就等于齒輪的周長(zhǎng)。

一般用的齒輪直徑是 11cm，所以齒輪旋轉(zhuǎn)一周的周長(zhǎng)就是 3.14*11=34.54mm 。建議還是測(cè)一下齒輪的直徑，計(jì)算齒輪周長(zhǎng)。

比如用 1/16 驅(qū)動(dòng)細(xì)分的電機(jī)驅(qū)動(dòng)板來(lái)驅(qū)動(dòng)步距角為 1.8° 的步進(jìn)電機(jī)，這時(shí)步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周就需要 3200 個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周通過(guò)齒輪推動(dòng)料移動(dòng)34.54mm，料移動(dòng) 1mm 需要 3200/34.54=92.64 個(gè)脈沖。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的步进电机参数计算的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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