第232章 氧枪驱动设计路线 四合院:家父李怀德
“不用滚珠丝槓?那用什么?梯形丝槓间隙太大,齿轮齿条不够精密……”赵刚疑惑。
“就用重型齿轮齿条。”李靖川走到一块空白的小黑板前,拿起粉笔,“但不是普通的开式齿轮齿条。我们可以设计一套封闭箱体式、强制润滑的精密齿轮齿条副。”
他快速画出示意图:“你看,我们做一个坚固的铸铁或焊接钢箱体,將一根高精度、淬硬磨削的齿条固定在箱体內部作为导轨。驱动齿轮採用优质合金钢,同样淬硬磨齿,通过高精度轴承安装在箱体內。整个箱体密封,注入润滑油,防尘防水。这样,虽然还是齿轮齿条,但在良好的润滑和封闭环境下,嚙合精度、磨损和背隙都能得到极大改善。”
赵刚的眼睛亮了起来,凑到黑板前:“封闭箱体……强制润滑……这思路有点像重型工具机的进给箱!確实,如果能保证齿条和齿轮的加工精度,加上良好润滑,传动精度和寿命比开式齿轮齿条好得多!而且结构比滚珠丝槓皮实,更耐脏!”
“电机方面,”李靖川继续道,“我们不一定非要追求高性能的直流伺服电机。可以考虑採用大扭矩的三相异步电机配合变频调速。变频器现在国內也有单位在研製,或许比直流伺服驱动器更容易协调。虽然动態响应不如伺服电机,但只要我们合理设计微动平台的减速比,让电机的最大转速对应平台一个合適的微调速度,再配合精確的位置反馈,应该能满足『微调』的需求。异步电机皮实耐造,更適合现场环境。”
陈敏快速心算著:“异步电机加变频器,控制精度確实不如伺服,但如果我们把位置闭环做在『大脑』里,实时读取高精度位置传感器(比如光柵尺或多圈绝对值编码器)的反馈,进行闭环调节,理论上也能达到不错的定位精度。关键是位置传感器的选型和安装要可靠。”
“还有,”李靖川最后补充,“这个微动平台的设计要模块化。整体封闭箱体作为一个独立模块,方便加工、装配和后期维护。甚至可以设计成快拆结构,万一需要检修,能整体吊下更换。”
赵刚已经激动起来,拿起铅笔在自己的草图上飞快地修改標註:“箱体结构……铸铁稳定性好,但铸造周期长;焊接钢箱体快,但焊接变形控制是关键……齿条可以选用工具机导轨用的那种淬硬磨削齿条,我打听过,有单位能提供……齿轮加工要找有磨齿机的厂子……轴承选用高精度角接触球轴承,成对使用消除间隙……”
他一边念叨,一边计算著大概的扭矩和速比,笔尖在纸上划出有力的线条。“李工,你这个思路……可行!虽然最终精度可能比预想的滚珠丝槓方案稍差一点,但可靠性、可加工性、成本都更有优势!给我两天时间,我把详细设计图和初步计算做出来!”
李靖川点点头,对陈敏和刘振武说:“陈老师,刘工,你们根据这个新思路,重新评估一下控制硬体和传感器选型。尤其是位置传感器,需要能在高温、振动、粉尘环境下稳定工作的高精度產品。”
“明白!”陈敏和刘振武齐声应道。
夜幕悄然降临,仓库里亮起了昏黄的灯光。
赵刚已经伏在案头,沉浸在他的新设计中,绘图笔与图纸摩擦发出稳定的沙沙声,仿佛在编织一台精密机器的骨骼与肌腱。
李靖川走到窗边,看著远处炼钢车间映红夜空的火光。
第一道难关,依然艰险,但一条结合了现实条件与技术创新的、更加坚实的路径,已然在爭论与思考中,逐渐显现轮廓。
系统提示悄然浮现:
【机械设计 lv1(12/100)】
【解决复杂工程约束下的方案设计,经验值+10】