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伺服电子齿轮比的计算方法

伺服电子齿轮比的计算方法
伺服电子齿轮比的计算方法

伺服电子齿轮比的计算方法

电子齿轮比主要功能:

1、可以任意地设置每单位指令脉冲对应的电机的速度和位移量(脉冲当量);

2、当上位控制器的脉冲发生能力(最高输出频率)不足以获得所需速度时,可以通过电子齿轮功能(指令脉冲倍频)来对指令脉冲进行×N倍频。

当伺服电机用在电脑绣花机的框架上时,控制上的要求为主控发送1个脉冲框架得移动0.1mm。对电子齿轮比的计算有影响的主要为以下几个因素:电机编码器的分辨率;机械装置的二级传动比;框架皮带齿轮大小。

电机编码器的分辨率:伺服电机的编码器一般为2000线或者是2500线,也就是转一圈能产生2000或者2500个脉冲,而伺服驱动器对此脉冲进行4倍频处理,所以电机转一圈就能产生8000或者10000个脉冲,也就是分辨率为8000或者10000。

电机型号

编码器线数

电机编码器的分辨率

三洋P2、P5电机

2000

8000

大豪伺服

2500

10000

以三洋伺服电机为例:当控制器给驱动器发送一个脉冲时,伺服电机转过的角度为

经过二级传动装置后,框架运动的角度折算到电机上角度和二级传动比是成反比的,比如二级传动比为1/4,那么电机转过的角度就是传动轴转过的4倍。

框架齿轮大小:

目前市场上主要有两种齿轮:绣框移动0.1mm时所需转过的角度为0.36°和0.45°。大部分机器都是采用0.36°的齿轮。

综上所述可以得知电子齿轮比的公式如下

采用丝杆结构的话,电子齿轮比的计算方式稍微有些不同

因为一般的,电机和丝杆轴之间是1:1的皮带传动,丝杆的螺距为M毫米/圈,那么计算公式为

框架伺服电机“电子齿轮比”的计算方法

电子齿轮比主要功能:

1、可以任意地设置每单位指令脉冲对应的电机的速度和位移量(脉冲当量);

2、当上位控制器的脉冲发生能力(最高输出频率)不足以获得所需速度时,可以通过电子齿轮功能(指令脉冲倍频)来对指令脉冲进行×N倍频。

当伺服电机用在电脑绣花机的框架上时,控制上的要求为主控发送1个脉冲框架得移动0.1mm。对电子齿轮比的计算有影响的主要为以下几个因素:电机编码器的分辨率;机械装置的二级传动比;框架皮带齿轮大小。

电机编码器的分辨率:伺服电机的编码器一般为2000线或者是2500线,也就是转一圈能产生2000或者2500个脉冲,而伺服驱动器对此脉冲进行4倍频处理,所以电机转一圈就能产生8000或者10000个脉冲,也就是分辨率为8000或者10000。

电机型号

编码器线数

电机编码器的分辨率

三洋P2、P5电机

2000

8000

大豪伺服

2500

10000

以三洋伺服电机为例:当控制器给驱动器发送一个脉冲时,伺服电机转过的角度为

经过二级传动装置后,框架运动的角度折算到电机上角度和二级传动比是成反比的,比如二级传动比为1/4,那么电机转过的角度就是传动轴转过的4倍。

框架齿轮大小:

目前市场上主要有两种齿轮:绣框移动0.1mm时所需转过的角度为0.36°和0.45°。大部分机器都是采用0.36°的齿轮。

综上所述可以得知电子齿轮比的公式如下

采用丝杆结构的话,电子齿轮比的计算方式稍微有些不同

因为一般的,电机和丝杆轴之间是1:1的皮带传动,丝杆的螺距为M毫米/圈,那么计算公式为

伺服电机计算选择应用实例全解

伺服电机计算选择应用实例 1. 选择电机时的计算条件 本节叙述水平运动伺服轴(见下图)的电机选择步骤。 例:工作台和工件的 W :运动部件(工作台及工件)的重量(kgf )=1000 kgf 机械规格 μ :滑动表面的摩擦系数=0.05 π :驱动系统(包括滚珠丝杠)的效率=0.9 fg :镶条锁紧力(kgf )=50 kgf Fc :由切削力引起的反推力(kgf )=100 kgf Fcf :由切削力矩引起的滑动表面上工作台受到的力(kgf ) =30kgf Z1/Z2: 变速比=1/1 例:进给丝杠的(滚珠 Db :轴径=32 mm 丝杠)的规格 Lb :轴长=1000 mm P :节距=8 mm 例:电机轴的运行规格 Ta :加速力矩(kgf.cm ) Vm :快速移动时的电机速度(mm -1)=3000 mm -1 ta :加速时间(s)=0.10 s Jm :电机的惯量(kgf.cm.sec 2) Jl :负载惯量(kgf.cm.sec 2) ks :伺服的位置回路增益(sec -1)=30 sec -1 1.1 负载力矩和惯量的计算 计算负载力矩 加到电机轴上的负载力矩通常由下式算出: Tm = + Tf Tm :加到电机轴上的负载力矩(Nm) F :沿坐标轴移动一个部件(工作台或刀架)所需的力(kgf) L :电机转一转机床的移动距离=P ×(Z1/Z2)=8 mm Tf :滚珠丝杠螺母或轴承加到电机轴上的摩擦力矩=2Nm F ×L 2πη

无论是否在切削,是垂直轴还是水平轴,F值取决于工作台的重量, 摩擦系数。若坐标轴是垂直轴,F值还与平衡锤有关。对于水平工 作台,F值可按下列公式计算: 不切削时: F = μ(W+fg) 例如: F=0.05×(1000+50)=52.5 (kgf) Tm = (52.5×0.8) / (2×μ×0.9)+2=9.4(kgf.cm) = 0.9(Nm) 切削时: F = Fc+μ(W+fg+Fcf) 例如: F=100+0.05×(1000+50+30)=154(kgf) Tmc=(154×0.8) / (2×μ×0.9)+2=21.8(kgf.cm) =2.1(Nm) 为了满足条件1,应根据数据单选择电机,其负载力矩在不切削时 应大于0.9(Nm),最高转速应高于3000(min-1)。考虑到加/减速, 可选择α2/3000(其静止时的额定转矩为2.0 Nm)。 ·注计算力矩时,要注意以下几点: 。考虑由镶条锁紧力(fg)引起的摩擦力矩 根据运动部件的重量和摩擦系数计算的力矩通常相当小。镶条 锁紧力和滑动表面的质量对力矩有很大影响。 。滚珠丝杠的轴承和螺母的预加负荷,丝杠的预应力及其它一些因 素有可能使得滚动接触的Fc相当大。小型和轻型机床其摩擦力矩 会大大影响电机的承受的力矩。 。考虑由切削力引起的滑动表面摩擦力(Fcf)的增加。切削力和驱 动力通常并不作用在一个公共点上如下图所示。当切削力很大时, 造成的力矩会增加滑动表面的负载。 当计算切削时的力矩时要考虑由负载引起的摩擦力矩。 。进给速度会使摩擦力矩变化很大。欲得到精确的摩擦力矩值,应 仔细研究速度变化,工作台支撑结构(滑动接触,滚动接触和静压 力等),滑动表面材料,润滑情况和其它因素对摩擦力的影响。 。机床的装配情况,环境温度,润滑状况对一台机床的摩擦力矩影 响也很大。大量搜集同一型号机床的数据可以较为精确的计算其负

伺服电子齿轮比设置

2-50  以滚珠丝杠驱动机械为例示例。 设滚珠丝杠螺距为L [mm],则相对移动量指令P1[P]的滚珠丝杠实际移动量M [mm]如下式(1)所示。 M =P1×(D/E)×(1/R)×L …………………………(1)因此,位置分辨率(每1指令脉冲的移动量△M)如下式(2)所示。 ΔM =(D/E)×(1/R)×L …………………………(2)将公式(2)变形,指令分倍频比D 可由式(3)求得。 D =(ΔM×E×R)/L (3) 此外,相对于移动速度指令F 的滚珠丝杠实际移动速度V[mm /s]如式(4)所示,此时电机转速N 如下式(5)所示。 V =F×(D/E)×(1/R)×L (4) N =F×(D/E)×60 …………………………(5)将公式(5)变形,指令分倍频比D 可由式(6)求出。 D =(N×E)/(F×60) …………………………(6)①.位置分辨率ΔM 应考虑机械误差,参考值请为机械定位精度Δε的1/5?1/10左右。②.Pr0.09、Pr0.10值在1?230范围内可任意设定。 ③.设定值可用分母、分子值进行任意设定,但若设定为过分的分频比或倍频比,则无法保证该动作。关于可取分频、倍频比范围,请在1/1000?1000倍的范围之内使用。 .此外,即使为以上范围之内,若倍频比较高时,由于指令脉冲输入的不一致及噪音的影响,可能发生 Err27.2(指令脉冲倍频异常保护)的情况。 ④ 驱动器 编码器脉冲数:E [P/r] *1048576(=20bit) *131072(=17bit)电机的滚珠丝杠驱动示意图

2-511 在 使用 之 前3 连 接4 设 定5 调 整6 出现问题时7 资 料 关联页面?P.4-8「参数详情」

伺服电机的选型和计算

电机的选择: (1)电机扭矩的计算 负载扭矩是由于驱动系统的摩擦力和切削力所引起的可用下式表达: FL M =π2 式中 M-----电动机轴转距; F------使机械部件沿直线方向移动所需的力; L------电动机转一圈(2πrad )时,机械移动的距离 2πM 是电动机以扭矩M 转一圈时电动机所作的功,而FL 是以F 力机械移动L 距离时所需的机械功。 实际机床上,由于存在传动效率和摩擦系数因素,滚珠丝杠克服外部载荷P 做等速运动所需力矩,应按下式计算: z z M h h F M B sp SP ao P K 2 11122? ??? ??++=η ππ M 1-----等速运动时的驱动力矩(N.mm) π 2h F sp ao K ---双螺母滚珠丝杠的预紧力矩(N.mm) F ao ------预紧力(N),通常预紧力取最大轴向工作载荷 F max 的1/3,即 F ao = 3 1 F max 当F max 难于计算时,可采用F ao =(0.1~0.12))(N C a ; C a -----滚珠丝杠副的额定载荷,产品样本中可查: h sp -----丝杠导程(mm); K--------滚珠丝杠预紧力矩系数,取0.1~0.2; P---------加在丝杠轴向的外部载荷(N),W F P μ+=; F---------作用于丝杠轴向的切削力(N); W--------法向载荷(N),P W W 11+=; W 1-----移动部件重力(N),包括最大承载重力; P 1 -------有夹板夹持时(如主轴箱)的夹板夹持力; μ --------导轨摩擦系数,粘贴聚四氟乙烯板的滑动导轨副09.0=μ,有润滑条件时,05.0~03.0=μ,直线滚动导轨004.0~003.0=μ; η1 -------滚珠丝杠的效率,取0.90~0.95; M B ----支撑轴承的摩擦力矩,即叫启动力矩(N.m),可以从滚珠丝杠专用轴承样本中得到,见表2-6(这里注意,双支撑轴承有M B 之和的问题) z 1 --------齿轮1的齿数 z 2 --------齿轮2的齿数 最后按满足下式的条件选择伺服电机 M M s ≤1 M s -----伺服电机的额定转距

电子齿轮比是伺服中经常要用到的,初学者对这个参数的设置有时会不解

电子齿轮比计算样例 电子齿轮比是伺服中经常要用到的,初学者对这个参数的设置有时会不解,先介绍两个伺服电子齿轮设置方面的2个小例子,供大家参考下。 例子1:已知伺服马达的编码器的分辨率是131072 P/R,额定转速为3000r/min,上位机发送脉冲的能力为200Kpulse/s,要想达到额定转速,那么电子齿轮比至少应该设为多少? 计算如下图所示 根据上图中的算法,可以算出电子齿轮比CMX/CDV的值 例子2:已知伺服马达的分辨率是131072 P/R,滚珠丝杠的进给量为 Pb =8mm。 (1) 计算反馈脉冲的当量(一个脉冲走多少)? △Lo= (2) 要求指令脉冲当量为0.1um/p ,电子齿轮比应为多少? 电子齿轮比= (3) 电机的额定速度为3000rpm,脉冲频率应为多少? Fc= 解答: (1) 计算反馈脉冲的当量(一个脉冲走多少)? △Lo= 8mm/131072 (2) 要求指令脉冲当量为0.1um/p ,电子齿轮比应为多少? △Lo×电子齿轮比×1000=0.1 (3) 电机的额定速度为3000rpm,脉冲频率应为多少? Fc×电子齿轮比=3000/60×131072 电子齿轮比与脉冲当量相关计算 1、什么是机械减速比(m/n) 答:机械减速比的定义是减速器输入转速与输出转速的比值,也等于从动轮齿数与主动轮齿数的比值。在数控机床上为电机轴转速与丝杠转速之比。 2、什么是电子齿轮比 答:电子齿轮比就是对伺服接受到上位机的脉冲频率进行放大或者缩小,其中一个参数为分子,一个为分母。如分子大于分母就是放大,如分子小于分母就是缩小。例如:上位机输入频率100HZ,电子齿轮比分子设为1,分母设为2,那么伺服实际运行速度按照50HZ的脉冲来进行。上位机输入频率100HZ,电子齿轮比分子设为2,分母设为1,那么伺服实际运行速度按照200HZ的脉冲来进行3、怎样计算电子齿轮比(B/A) 明白几个概念: 编码器分辨率(F):伺服电机轴旋转一圈所需脉冲数。看伺服电机的铭牌,在对驱动器说明书既可确定编码器的分辨率。 每转脉冲数(f):丝杠转动一圈所需脉冲数。

电子齿轮比与脉冲当量相关计算

脉冲当量或电子齿轮的调整方法 1 什么是脉冲当量或电子齿轮 脉冲当量是数控系统控制精度的关键参数,每个脉冲信号机床运动部件的位移量称为脉冲当量,与电子齿轮的关系为:电子齿轮分子/分母比----脉冲当量X 1000, 单位:毫米。 例:系统脉冲当量是0.008 毫米,其电子齿轮分子/分母 = 8/1 。 2 什么时候要调整脉冲当量或电子齿轮 a机床安装调试或更换系统; b更换电子盘(DOM); c机床运行过程中加工精度不够; d进行参数初始化以后。 3 如何调整调整脉冲当量或电子齿轮 电子齿轮比 = 丝杠螺距×1000/(360×细分数/步距角×传动比)。 为便于生产现场调整,可用如下简单方式进行调整: a 先粗设一个电子齿轮比,在系统主界面按参数设置,进入后选择机床参数,将电子齿轮值设为 8:1,按存储(无存储按钮的按 F1) b 在系统主界面下按 F1,进入自动方式,选择F8手动辅助,选择点动,输入点动增量1000

c 在机床轨道上做好当前所在位置的标记,然后按下箭头,让机床向远离标志的方向行走一个点动增量; d 测量轨道上的实际行走距离; e 带入下面公式计算 分子/分母=8×[测量值]/1×1000 将上式化简成最简分数即可。 例:初设电子齿轮比,例:8:1,点动1000毫米,实际走650毫米 分子/分母=8×650/1×1000=26 / 电子齿轮比与脉冲当量相关计算 1、什么是机械减速比(m/n) 答:机械减速比的定义是减速器输入转速与输出转速的比值,也等于从动轮齿数与主动轮齿数的比值。在数控机床上为电机轴转速与丝杠转速之比。 2、什么是电子齿轮比 答:电子齿轮比就是对伺服接受到上位机的脉冲频率进行放大或者缩小,其中一个参数为分子,一个为分母。如分子大于分母就是放大,如分子小于分母就是缩小。 例如:上位机输入频率100HZ,电子齿轮比分子设为1,分母

关于伺服电机与步进电机性能比较及选型的计算方法

关于伺服电机与步进电机性能比较及选型的计算方法 内容来源于 https://www.wendangku.net/doc/0c850030.html,/%C5%C9%BF%CB%D6%B1%C1%F7%B5%F7%CB%D9%C6%F7/blog/i tem/61656f385baf28de7c1e7129.html 步进电机作为一种开环控制的系统,和现代数字控制技术有着本质的联系。在目前国内的数字控制系统中,步进电机的应用十分广泛。随着全数字式交流伺服系统的出现,交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。 1、伺服电机和步进电机的性能比较 步进电机作为一种开环控制的系统,和现代数字控制技术有着本质的联系。在目前国内的数字控制系统中,步进电机的应用十分广泛。随着全数字式交流伺服系统的出现,交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。为了适应数字控制的发展趋势,运动控制系统中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。虽然两者在控制方式上相似(脉冲串和方向信号),但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。现就二者的使用性能作一比较。 一、控制精度不同 两相混合式步进电机步距角一般为 1.8°、0.9°,五相混合式步进电机步距角一般为0.72°、0.36°。也有一些高性能的步进电机通过细分后步距角更小。如山洋公司(S A N Y O D E N K I)生产的二相混合式步进电机其步距角可通过拨码开关设置为 1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°,兼容了两相和五相混合式步进电机的步距角。 交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。以全数字式交流伺服电机为例,对于带标准2000线编码器的电机而言,由于驱动器内部采用了四倍频技术,其脉冲当量为360°/8000=0.045°。对于带17位编码器的电机而言,驱动器每接收131072个脉冲电机转一圈,即其脉冲当量为360°/131072 =0.0027466°,是步距角为 1.8°的步进电机的脉冲当量的1/655。 二、低频特性不同 步进电机在低速时易出现低频振动现象。振动频率与负载情况和驱动器性能有关,一般认为振动频率为电机空载起跳频率的一半。这种由步进电机的工作原理所决定的低频振动现象对于机器的正常运转非常不利。当步进电机工作在低速时,一般应采用阻尼技术来克服低频振动现象,比如在电机上加阻尼器,或驱动器上采用细分技术等。

电子齿轮比与脉冲当量相关计算

电子齿轮比与脉冲当量相关计算1、什么是机械减速比(m/n) 答:机械减速比的定义是减速器输入转速与输出转速的比值,也等于从动轮齿数与主动轮齿数的比值。在数控机床上为电机轴转速与丝杠转速之比。 2、什么是电子齿轮比 答:电子齿轮比就是对伺服接受到上位机的脉冲频率进行放大或者缩小,其中一个参数为分子,一个为分母。如分子大于分母就是放大,如分子小于分母就是缩小。例如:上位机输入频率100HZ,电子齿轮比分子设为1,分母设为2,那么伺服实际运行速度按照50HZ的脉冲来进行。上位机输入频率100HZ,电子齿轮比分子设为2,分母设为1,那么伺服实际运行速度按照200HZ的脉冲来进行3、怎样计算电子齿轮比(B/A) 明白几个概念:

编码器分辨率(F):伺服电机轴旋转一圈所需脉冲数。看伺服电机的铭牌,在对驱动器说明书既可确定编码器的分辨率。每转脉冲数(f):丝杠转动一圈所需脉冲数。 脉冲当量(p):数控系统(上位机)发出一个脉冲时,丝杠移动的直线距离或旋转轴转动的度数,也是数控系统所能控制的最小距离。这个值越小,经各种补偿后越容易到更高的加工精度和表面质量。脉冲当量的设定值决定机床的最大进给速度,当进给速度速度满足要求的情况下,可以设定较小的脉冲当量。 螺距(d):螺纹上相邻两牙对应点之间的轴向距离。 电子齿轮比计算公式如下: 4、步进电机脉冲当量和细分数的关系 在实际调整时可先确定脉冲当量,在根据关系式计算细分数。或先确定细分

数,在计算脉冲当量。 其中:x表示步进驱动器细分数,θ表示步进电机步距角。 5、关于旋转轴 与直线运动轴相比区别在于:旋转轴的螺距值为360,其它计算相同,只需将螺距值换为360。

伺服电机如何进行选型

伺服电机选型技术指南 1、机电领域中伺服电机的选择原则 现代机电行业中经常会碰到一些复杂的运动,这对电机的动力荷载有很大影响。伺服驱动装置是许多机电系统的核心,因此,伺服电机的选择就变得尤为重要。首先要选出满足给定负载要求的电动机,然后再从中按价格、重量、体积等技术经济指标选择最适合的电机。 各种电机的T- 曲线 (1)传统的选择方法 这里只考虑电机的动力问题,对于直线运动用速度v(t) ,加速度 a(t)和所需外力 F(t) 表 示,对于旋转运动用角速度(t) ,角加速度(t)和所需扭矩 T(t) 表示,它们均可以表示 为时 间的函数,与其他因素无关。很显然。电机的最大功率P 电机,最大应大于工作负载所 需的峰值 功率 P 峰值,但仅仅如此是不够的,物理意义上的功率包含扭矩和速度两部分,但在实际的 传动机构中它们是受限制的。用峰值, T 峰值表示最大值或者峰值。电机的最大速度决 定了 减速器减速比的上限, n 上限 = 峰值, 最大 / 峰值,同样,电机的最大扭矩决定了减速比的下 限, n 下限 =T 峰值 /T 电机,最大,如果 n 下限大于 n 上限,选择的电机是不合适的。反之,则可以通过对每 种电机的广泛类比来确定上下限之间可行的传动比范 围。只用峰值功率作为选择电机的原则是不充分的,而且传动比的准确计算非常繁 琐。 (2)新的选择方法 一种新的选择原则是将电机特性与负载特性分离 开,并用图解的形式表示,这种表示方法使得驱动装置的可行性检查和不同系统间的比较更方 便,另外,还提供了传动比的一个可 能范围。这种方法的优点:适用于各种负载情况;将负载和电机的特性分离开;有关动力 的 各个参数均可用图解的形式表示并且适用于各种电机。因此,不再需要用大量的类比来检 查 电机是否能够驱动某个特定的负载。 在电机和负载之间的传动比会改变电机提供的动力荷载参数。比如,一个大的传动比会减小外部扭矩对电机运转的影响,而且,为输出同样的运动,电机就得以较高的速度旋转, 产生较大的加速度,因此电机需要较大的惯量扭 矩。选择一个合适的传动比就能平衡这相反 的两个方面。通常,应用有如下两种方法可以找到这个传 动比n,它会把电机与工作任务很好地协调起来。一是,从电机得到的最大速度小于电机自身的最大 速度电机,最大;二是,电机任意时刻的标准扭矩小于电机额定扭M 额

电子齿轮比计算公式

电子齿轮比计算公式 已知伺服马达的分辨率是131072 P/R,滚珠丝杠的进给量为Pb =8mm。 (1) 计算反馈脉冲的当量(一个脉冲走多少)?△Lo= (2) 要求指令脉冲当量为0.1um/p ,电子齿轮比应为多少? 电子齿轮比= (3) 电机的额定速度为3000rpm,脉冲频率应为多少? Fc= 解答: (1) 计算反馈脉冲的当量(一个脉冲走多少)? △Lo= 8mm/131072 (2) 要求指令脉冲当量为0.1um/p ,电子齿轮比应为多少? △Lo×电子齿轮比×1000=0.1 (3) 电机的额定速度为3000rpm,脉冲频率应为多少? Fc×电子齿轮比=3000/60×131072 已知编码器分辨率131072脉冲频率200Khz要使转速达到3000r/min求电子齿轮比。 脉冲接口的最大频率是200KHZ,对应最大转速3000转每分,这样

的设定能使定位模块发挥伺服的最高速。 代入以下公式: 马达转速(3000rpm) / 60 = 脉冲频率(200000Hz)* (分子/分母)/ 伺服分辨率(131072) 约分下来电子齿轮分子4096 ,电子齿轮分母125 这样的设置结果4000个脉冲转一圈,200Khz的频率对应3000RPM 的转速 将伺服马达编码器的分辨率设为分子,马达转一圈所需的脉冲数设为分母” 如果再装减速器的话,PLC原来所发脉冲数再乘以减比。 以三菱MR-J2-S举个例子: 伺服马达编码器的分辨率131072,我设计为PLC每发一个脉冲伺服马达转0.5度,那么伺服马达转一圈(360。)需要720个脉冲,电子齿轮就设为131072 / 720 化简分数后为8192 / 45 这样PLC每次发720个脉冲伺服马达转一圈 如果还想接个减速器,举个例子接个减比为5比1的减速器时,原来电子齿轮所设分数不变,PLC原来所发脉冲数再乘以5(720*5=3600),即现在伺服马达转一圈PLC发3600个脉冲就可以了。

电子齿轮比的计算

电子齿轮比计算样例 CMX:电子齿轮比的分子是电机编码器反馈脉冲。 CDV:电子齿轮比的分母是上位机的给定脉冲(指令脉冲)。 电子齿轮比是伺服中经常要用到的,初学者对这个参数的设置有时会不解,先介绍两个伺服电子齿轮设置方面的2个小例子,供大家参考下。 例子1:已知伺服马达的编码器的分辨率是131072 P/R,额定转速为3000r/min,上位机发送脉冲的能力为200Kpulse/s,要想达到额定转速,那么电子齿轮比至少应该设为多少? 计算如下图所示 根据上图中的算法,可以算出电子齿轮比CMX/CDV的值 例子2:已知伺服马达的分辨率是131072 P/R,滚珠丝杠的进给量为 Pb =8mm。 (1) 计算反馈脉冲的当量(一个脉冲走多少)? △Lo= (2) 要求指令脉冲当量为0.1um/p ,电子齿轮比应为多少? 电子齿轮比= (3) 电机的额定速度为3000rpm,脉冲频率应为多少? Fc= 解答: (1) 计算反馈脉冲的当量(一个脉冲走多少)? △Lo= 8mm/131072 (2) 要求指令脉冲当量为0.1um/p ,电子齿轮比应为多少? △Lo×电子齿轮比×1000=0.1 (3) 电机的额定速度为3000rpm,脉冲频率应为多少? Fc×电子齿轮比=3000/60×131072 电子齿轮比与脉冲当量相关计算 1、什么是机械减速比(m/n) 答:机械减速比的定义是减速器输入转速与输出转速的比值,也等于从动轮齿数与主动轮齿数的比值。在数控机床上为电机轴转速与丝杠转速之比。 2、什么是电子齿轮比 答:电子齿轮比就是对伺服接受到上位机的脉冲频率进行放大或者缩小,其中一个参数为分子,一个为分母。如分子大于分母就是放大,如分子小于分母就是缩小。例如:上位机输入频率100HZ,电子齿轮比分子设为1,分母设为2,那么伺服实际运行速度按照50HZ的脉冲来进行。上位机输入频率100HZ,电子齿轮比分子设为2,分母设为1,那么伺服实际运行速度按照200HZ的脉冲来进行3、怎样计算电子齿轮比(B/A) 明白几个概念: 编码器分辨率(F):伺服电机轴旋转一圈所需脉冲数。看伺服电机的铭牌,在对驱动器说明书既可确

伺服电机选型计算公式

伺服电机选型计算公式 伺服电机选择的时候,首先一个要考虑的就是功率的选择。一般应注意以下两点: 1。如果电机功率选得过小.就会出现“小马拉大车”现象,造成电机长期过载,使其绝缘因发热而损坏,甚至电机被烧毁。 2。如果电机功率选得过大.就会出现“大马拉小车”现象,其输出机械功率不能得到充分利用,功率因数和效率都不高,不但对用户和电网不利。而且还会造成电能浪费。 也就是说,电机功率既不能太大,也不能太小,要正确选择电机的功率,必须经过以下计算或比较: P=F*V/100 (其中P是计算功率,单位是KW,F是所需拉力,单位是N,V是工作机线速度m/s) 此外.最常用的是采用类比法来选择电机的功率。所谓类比法,就是与类似生产机械所用电机的功率进行对比。

具体做法是:了解本单位或附近其他单位的类似生产机械使用多大功率的电机,然后选用相近功率的电机进行试车。试车的目的是验证所选电机与生产机械是否匹配。 验证的方法是:使电机带动生产机械运转,用钳形电流表测量电机的工作电流,将测得的电流与该电机铭牌上标出的额定电流进行对比。 如果电功机的实际工作电流与铭脾上标出的额定电流上下相差不大,则表明所选电机的功率合适。如果电机的实际工作电流比铭牌上标出的额定电流低70%左右.则表明电机的功率选得过大,应调换功率较小的电机。 如果测得的电机工作电流比铭牌上标出的额定电流大40%以上.则表明电机的功率选得过小,应调换功率较大的电机。 实际上应该是考虑扭矩(转矩),电机功率和转矩计算公式。即T = 9550P/n 式中: P —功率,kW;n —电机的额定转速,r/min;T —转矩,Nm。

电子齿轮比计算公式

对于那些想学习PLC的人来说,第一件事就是控制伺服电机。要控制伺服电机,必须联系电子传动比的概念。这是从初学者到初学者的门槛。很多人被困在这里,无法进入。虽然你可以通过别人的文章或介绍粗略地设置电子传动比,但总是毫无意义。因此,今天笔者将详细介绍电子传动比的相关概念和设置方法,为大家解决难题。 1齿轮传动比 我相信每个人都熟悉齿轮。通常,齿轮成对出现。两个齿轮的模数相同,但齿数不同。这样,旋转后就会形成速度差。通常,产生这种速度差的方法称为传动比:干货:电子传动比的超详细计算方法 在上图中,大齿轮和小齿轮的传动比为2:1,因此传动比为1:2。小轮旋转两次,大轮子旋转一次。电动机驱动小轮,小轮作驱动轮,大轮作从动轮,减速比为1:2。 2电子传动比

在物理上理解了传动比后,更容易理解电子传动比,因为电机的控制是由上位机发送的脉冲,电机的转速是由编码器测量的。然而,当伺服电机旋转时,主机发送的脉冲数与测量到的脉冲数之间没有一一对应关系。它们之间有一个比率,叫做“比率”。 干货:电子传动比的超详细计算方法 改变 干货:电子传动比的超详细计算方法 第一种情况:伺服电机直接连接到丝杠上 干货:电子传动比的超详细计算方法 此时减速比为1:1,螺距设置为5mm,伺服电机编码器的分辨率为131072。当我们要上位机发送脉冲时,丝杠移动0.001mm,螺杆移动5mm,上位机需要发送5000个脉冲,电机旋转一次,编码器采集的值为131072,电子传动比为: 干货:电子传动比的超详细计算方法

由于分子和分母同时除以最大公约数8,电子齿轮的分子为16384,分母为625。当然,你也可以直接写分子为131072,分母为5000 在第二种情况下,伺服电机和丝杠通过减速机构连接 干货:电子传动比的超详细计算方法 假设减速比为2:3,伺服电机旋转3次,丝杠旋转2次,计算减速比,使每5000脉冲达到5mm。丝杠旋转一圈(5mm),电机旋转1.5圈(3/2=1.5),编码器采集的实际值为131072*3/2,电子传动比为 干货:电子传动比的超详细计算方法 分子是24576分母是625。这是电子传动比算法。 三。每转脉冲数 同时,伺服电机还可以设定每转脉冲数,因此不需要花费脑细胞来计算电子传动比。实际原理与电子传动比的形式相同,但方法简单。或者以上面的例子为例。如果电机每转10000脉冲,减速比为2:3,螺杆旋转一圈,行走距离为5mm,当螺杆旋转2时,电机接收10000

电子齿轮比设定方法

电子齿轮比: 如丝杠导程为5mm,电机与丝杠直连,那么,电机转一圈负载移动5mm。若要求精度为0.001mm,那么电机要5000个脉冲才转一圈;若要求精度为0.002mm,那么电机要2500个脉冲才转一圈;等等。 电子齿轮比的分子是电机编码器分辨率,分母为电机旋转一圈所需要的脉冲数。 电子齿轮比是通过更改电子齿轮比的分倍频,来实现不同的脉冲当量。 伺服系统的精度是编码器的线数决定,但这个仅仅是伺服电机的精度。 在实际运用中,连接不同的机械结构,如滚珠丝杠,蜗轮蜗杆副,螺距、齿数等参数不同,移动最小单位量所需的电机转动量是不同的。 电子齿轮比是匹配电机脉冲数与机械最小移动量的 举个例子: 车床用10mm丝杠,那么电机转一圈机械移动10mm,每移动0.001mm就需要电机旋转1/10000圈 而如果连接5mm丝杠,且直径编程的话,每0.001的移动量就需要1/5000转 这个是电子齿轮的作用。 电子齿轮就电机编码器反馈脉冲与指令脉冲的一个比值 电子齿轮功能是指可将相当于指令控制器输入指令1脉冲的工件移动量设定为任意值的功能,分为电子齿轮(分子)Pn 202、电子齿轮(分母)Pn 203两部分参数。 在无减速比条件下设定时,根据当前电机的编码器规格把相对应的编码器脉冲数 13位:2048P/R 16位:16384P/R 17位:32768P/R 乘以分频比4后,写入Pn 202。将负载轴旋转一圈的脉冲数写入Pn 203。 例如:电机的编码器规格为16位时,把16384*4=65535写入电子齿轮(分子)Pn 202 想要36000个脉冲转一圈的话,在电子齿轮(分母)Pn 203中写入36000 伺服电机每转一圈的脉冲数 是由编码器的位数和电子齿轮比决定的. 例如编码器是13位,电子齿轮比是4,那么脉冲数=2的13次方/4=2048 伺服电机编码器脉冲数是2的n次方,以2的16次方来说,就是65536,即电机每转一圈就会产生65536个脉冲,反过来说,如果齿轮比是1/1,就是发送65536个脉冲给伺服器,电机就会转一圈,要使伺服电机转X圈,就得发送65536*X个脉冲,如果要电机转的圈数很多,脉冲数将会很大,所以要设一个合适的齿轮比,使PLC发送的脉冲数不会很大,又能满足精度要求.(下面的话比较容易理解,请注意)一般最好设置2的整数次方,比如256,那么意思是PLC发送一个脉冲,就相当于给伺服器发送了256个脉冲,要使电机转一圈,只需要发65536/256=256个脉冲就行

伺服电机及选型

伺服电机及选型 GE GROUP system office room 【GEIHUA16H-GEIHUA GEIHUA8Q8-

伺服电机 伺服电机(servomotor)是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机。伺服电机可以控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制,并能快速反应,在自动控制系统中,用作执行元件,可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。 “伺服”一词源于希腊语“奴隶”的意思,“伺服电机”可以理解为绝对服从控制信号指挥的电机:在控制信号发出之前,转子静止不动,当控制信号发出时,转子立即转动;当控制信号消失时,转子能即时停转。因此伺服电机指的是随时跟随命令进行动作的一种电机,是以其工作性质命名的。 伺服主要靠脉冲来定位,伺服电机接收到一个脉冲就会旋转一个脉冲对应的角度,从而实现位移。伺服本身带有编码器,具备发出脉冲的功能,所以伺服电机每旋转一个角度,就会发出对应数量的脉冲。等于是把电机旋转的详细信息反馈回去,形成闭环。这样的话,系统就会知道发了多少脉冲给电机,同时又收了多少脉冲回来,这样就能很精准的控制电机的转动,实现非常精准的定位。 一、伺服电机分类 1、直流伺服 结构简单控制容易。但从实际运行考虑,直流伺服电动机引入了机械换向装置,成本高,故障多,维护困难,经常因碳刷产生的火花影响生产,会产生电磁干扰。而且碳刷需要维护更换。机械换向器的换向能力,也限制了电动机的容量和速度。

2、交流伺服 分为永磁同步伺服电机和异步伺服电机。目前运动控制基本都用同步电机。 永磁同步伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)。特点如下: 1、控制速度非常快,从启动到额定转速只需几毫秒;而相同情况下异步电机却需要几秒钟。 2、启动扭矩大,可以带动大惯量的物体进行运动。 ? 3、功率密度大,相同功率范围下相比异步电机可以把体积做得更小、重量做得更轻。 ? 4、运行效率高。 ? 5、可支持低速长时间运行。 ? 6、断电无自转现象,可快速控制停止动作。 7、控制和响应性能比异步伺服电机高很多。 二、伺服电机计算 2.1、电机转矩

三菱伺服电子齿轮比算法

三菱伺服电子齿轮比算法 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理!更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 三菱MR-J2S 伺服放大器电子齿轮比 电子齿轮比的分子是电机编码器分辨率(反馈脉冲)CMX,分母是电机旋转一圈所需要的脉冲数(指令脉冲)CDV。 电子齿轮比就是电机编码器反馈脉冲与指令脉冲的一个比值。 电子齿轮比是通过更改电子齿轮比的分倍频,来实现不同的脉冲当量。 举例公式计算解析: 已知伺服电机编码器分辨率是131072,额定转速为3000R/MIN,上位机发出脉冲能力为200Kp/S,那么电子齿轮设置为多少? 如果不设置电子齿轮比,用默认值,速度是:200×1000×60 ∕131072 = 91.55 r/min

200×1000×(CMX/CDV)= (3000∕60)×131072 ,CMX/CDV = 4096 /125 200×1000×60:题中上位机发送脉冲的能力为200Kpuise(脉冲)/s ,所以每秒发出脉冲数是200×1000,60是一分钟60s 。一分钟上位机发送200×1000×60个脉冲。131072 p/r:三菱MR-J2S伺服放大器编码器的分辨率。也就是说三菱MR-J2S伺服电机接受到131072个脉冲转一圈。 200×1000×60 ∕131072 = 91.55 r/min :上位机每分钟发出的脉冲除以三菱MR-J2S伺服放大器编码器的分辨率等于伺服电机每分钟的旋转圈数(速度)。 200×1000×(CMX/CDV)= (3000∕60)×131072 3000 ∕60 :伺服电机的额定转速是3000 r / min ,每秒的转速则:(3000∕60)r / s ,因为上位机发出的脉冲是200X1000 puise / s ,所以计算时都要用相同的计量单位。(3000∕60)×131072 :伺服电机每秒钟旋转的脉冲数。 上面公式的解析:上位机每秒钟发出的脉冲数X电子齿轮比= 伺服电机每秒钟旋转的脉冲数。 转化:电子齿轮比= 伺服电机每秒钟旋转的脉冲数∕上位机每秒钟发出的脉冲数 三菱MR-J2S伺服放大器的电子齿轮设定范围:1/50 <CMX/CDV <500

电子齿轮比计算公式

想要学习PLC的朋友的第一件事就是控制伺服电机。要控制伺服电机,您必须联系电子齿轮比的概念。这是从初学者到初学者的门槛。许多人被困在这里,无法进门。尽管您可以通过其他人的文章或介绍来大致设置电子齿轮比,但这始终毫无意义。因此,今天我将详细介绍与电子齿轮比相关的概念和设置方法,以供大家解决难题。 1,齿轮比 我相信每个人都熟悉齿轮。通常,齿轮成对出现。两个齿轮的模数相同,但齿数不同。这样,旋转后会形成速度差。通常,产生这种速度差的方法称为齿轮比: 干货:电子齿轮比的超详细计算方法 在上图中,大齿轮和小齿轮的齿数比为2:1,因此速比为1:2。小轮旋转两次,大轮旋转一圈。如果电动机驱动小轮,小轮作为驱动轮,大轮作为从动轮,则减速比为1:2。 2,电子齿轮比

在物理上理解了齿轮比之后,就更容易理解电子齿轮比了,因为电动机的控制是上位计算机发送的脉冲,电动机的旋转由编码器测量。但是,上位机发送的脉冲数与伺服电机旋转时测得的脉冲数不是一一对应的,它们之间存在一个比率,称为“比率”。。 干货:电子齿轮比的超详细计算方法 更改 干货:电子齿轮比的超详细计算方法 第一种情况:伺服电机直接与丝杠连接 干货:电子齿轮比的超详细计算方法 此时,减速比为1:1,螺丝螺距设置为5mm,伺服电机编码器的分辨率为131072。当我们希望上位机发送脉冲时,丝杠移动0.001mm,螺丝移动5mm,上位机需要发送5000个脉冲,电机旋转一次,编码器采集的值为131072,则电子齿轮比为: 干货:电子齿轮比的超详细计算方法

由于分子和分母同时被最大公约数8除,因此电子齿轮的分子为16384,分母为625。当然,也可以直接将分子写为131072,将分母写为5000 在第二种情况下,伺服电机和丝杠通过减速机构连接 干货:电子齿轮比的超详细计算方法 假设减速比为2:3,伺服电机旋转3次,丝杠旋转2圈,则应计算减速比,以使每5000个脉冲达到5 mm。当丝杠旋转一圈(5毫米)时,电动机旋转1.5圈(3/2 = 1.5),编码器收集的实际值为131072 * 3/2,则电子齿轮比为 干货:电子齿轮比的超详细计算方法 因此分子是24576,分母是625,这是电子齿轮比的算法。 3,每转脉冲数 同时,伺服电动机还可以设置每转形式的脉冲数,因此无需花费脑细胞来计算电子齿轮比。实际原理和电子齿轮比是相同的形式,只是简化了方式。或以上面的示例为例,如果电机每转有10000个脉冲,减速比为2:3,丝杠旋转一圈,行走距离为5mm,则当丝杠旋转

伺服电机的选型计算方法

伺服电机的选型计算方法
2012-4-17 10:51:00 来源:kingservo
1、
伺服电机和步进电机的性能比较
步进电机作为一种开环控制的系统, 和现代数字控制技术有着本质的联系。 在目前国 内的数字控制系统中,步进电机的应用十分广泛。随着全数字式交流伺服系统的出现,交 流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。 为了适应数字控制的发展趋势, 运动控 制系统中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。 虽然两者在控制方 式上相似(脉冲串和方向信号),但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。现就二 者的使用性能作一比较。 一、控制精度不同 两相混合式步进电机步距角一般为 1.8°、0.9°,五相混合式步进电机步距角一般 为 0.72 °、0.36°。也有一些高性能的步进电机通过细分后步距角更小。如山洋公司 (SANYO DENKI)生产的二相混合式步进电机其步距角可通过拨码开关设置为 1.8°、 0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°,兼容了两相和五相混合 式步进电机的步距角。 交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。以京伺服(KINGSERVO) 全数字式交流伺服电机为例,对于带标准 2500 线编码器的电机而言,由于驱动器内部采 用了四倍频技术,其脉冲当量为 360°/10000=0.036°。对于带 17 位编码器的电机而言, 驱动器每接收 131072 个脉冲电机转一圈,即其脉冲当量为 360°/131072=0.0027466°, 是步距角为 1.8°的步进电机的脉冲当量的 1/655。 二、低频特性不同 步进电机在低速时易出现低频振动现象。 振动频率与负载情况和驱动器性能有关, 一 般认为振动频率为电机空载起跳频率的一半。 这种由步进电机的工作原理所决定的低频振 动现象对于机器的正常运转非常不利。 当步进电机工作在低速时, 一般应采用阻尼技术来 克服低频振动现象,比如在电机上加阻尼器,或驱动器上采用细分技术等。 交流伺服电机运转非常平稳, 即使在低速时也不会出现振动现象。 交流伺服系统具有 共振抑制功能,可涵盖机械的刚性不足,并且系统内部具有频率解析机能(FFT),可检 测出机械的共振点,便于系统调整。 三、矩频特性不同 步进电机的输出力矩随转速升高而下降, 且在较高转速时会急剧下降, 所以其最高工 作转速一般在 300~600RPM。交流伺服电机为恒力矩输出,即在其额定转速(一般为 2000RPM 或 3000RPM)以内,都能输出额定转矩,在额定转速以上为恒功率输出。 四、过载能力不同 步进电机一般不具有过载能力。交流伺服电机具有较强的过载能力。以京伺服 (KINGSERVO)交流伺服系统为例, 它具有速度过载和转矩过载能力。 其最大转矩为额定转 矩的三倍, 可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。 步进电机因为没有这种过载能力, 在选型时为了克服这种惯性力矩, 往往需要选取较大转矩的电机, 而机器在正常工作期间 又不需要那么大的转矩,便出现了力矩浪费的现象。 五、运行性能不同

电子齿轮比计算公式

电子齿轮比计算公式: 已知编码器分辨率131072,脉冲频率200Khz要使转速达到3000r/min求电子齿轮比。 脉冲接口的最大频率是200KHZ,对应最大转速3000转每分,这样的设定能使定位模块发挥伺服的最高速。 代入以下公式: 马达转速(3000rpm)/60=脉冲频率(200000Hz)*(分子/分母)/伺服分辨率(131072) 约分下来电子齿轮分子4096,电子齿轮分母125。 这样的设置结果4000个脉冲转一圈,200Khz的频率对应3000RPM的转速。 将伺服马达编码器的分辨率设为分子,马达转一圈所需的脉冲数设为分母。 如果再装减速器的话,PLC原来所发脉冲数再乘以减比。 举个例子: 伺服马达编码器的分辨率131072,我设计为PLC每发一个脉冲伺服马达转0.5度,那么伺服马达转一圈(360。)需要720个脉冲。 电子齿轮就设为131072/720化简分数后为8192/45这样PLC 每次发720个脉冲伺服马达转一圈。 如果还想接个减速器,举个例子接个减比为5比1的减速器时,原来电子齿轮所设分数不变,PLC原来所发脉冲数再乘以5

(720*5=3600),即现在伺服马达转一圈PLC发3600个脉冲就可以了。 简单的说,比如说电子齿轮比是1(系统默认),脉冲当量是 1mm(就是物体在你发1个脉冲时运行的距离,注意是控制脉冲,就是你PLC发给伺服放大器的脉冲),当你把电子齿轮比改为2时,对应的脉冲当量就变成2mm。 可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。 伺服电机旋转时,速度表现重于精度表现时候,希望将电机速度性能完全表现出来;而对于旋转分辨率要求较低的时。 已知编码器分辨率131072脉冲频率200Khz要使转速达到3000r/min求电子齿轮比。 脉冲接口的最大频率是200KHZ,对应最大转速3000转每分,这样的设定能使定位模块发挥伺服的最高速。 代入以下公式: 马达转速(3000rpm)/60=脉冲频率(200000Hz)*(分子/分母)/伺服分辨率(131072) 约分下来电子齿轮分子4096,电子齿轮分母125 这样的设置结果4000个脉冲转一圈,200Khz的频率对应3000RPM的转速

电子齿轮比

1、什么是机械减速比(m/n) 答:机械减速比的定义是减速器输入转速与输出转速的比值,也等于从动轮齿数与主动轮齿数的比值。在数控机床上为电机轴转速与丝杠转速之比。 2、什么是电子齿轮比 答:电子齿轮比就是对伺服接受到上位机的脉冲频率进行放大或者缩小,其中一个参数为分子,一个为分母。如分子大于分母就是放大,如分子小于分母就是缩小。例如:上位机输入频率100HZ,电子齿轮比分子设为1,分母设为2,那么伺服实际运行速度按照50HZ的脉冲来进行。上位机输入频率100HZ,电子齿轮比分子设为2,分母设为1,那么伺服实际运行速度按照200HZ的脉冲来进行 3、怎样计算电子齿轮比(B/A) 明白几个概念: 编码器分辨率(F):伺服电机轴旋转一圈所需脉冲数。看伺服电机的铭牌,在对驱动器说明书既可确定编码器的分辨率。 每转脉冲数(f):丝杠转动一圈所需脉冲数。 脉冲当量(p):数控系统(上位机)发出一个脉冲时,丝杠移动的直线距离或旋转轴转动的度数,也是数控系统所能控制的最小距离。这个值越小,经各种补偿后越容易到更高的加工精度和表面质量。脉冲当量的设定值决定机床的最大进给速度,当进给速度速度满足要求的情况下,可以设定较小的脉冲当量。 螺距(d):螺纹上相邻两牙对应点之间的轴向距离。 电子齿轮比计算公式如下: 4、步进电机脉冲当量和细分数的关系 在实际调整时可先确定脉冲当量,在根据关系式计算细分数。或先确定细分数,在计算脉冲当量。 其中:x表示步进驱动器细分数,θ表示步进电机步距角。 5、关于旋转轴 与直线运动轴相比区别在于:旋转轴的螺距值为360,其它计算相同,只需将螺距值换为360。

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