Thiết kế bộ truyền động tuyến tính mini

Thiết kế một thiết bị truyền động tuyến tính mini đối với các ứng dụng quy mô nhỏ (ví dụ: robot, thuyền RC, cửa sập nhỏ hoặc thanh trượt camera) yêu cầu sự nhỏ gọn, hiệu quả và độ chính xác. Dưới đây là hướng dẫn từng bước để xây dựng một bộ truyền động tuyến tính nhỏ, nhẹ.

Thiết kế bộ truyền động tuyến tính mini

1. Xác định yêu cầu

Khả năng chịu tải: Nhẹ (1–20 lbs) hoặc trung bình (20–50 lbs).

Chiều dài hành trình: Ngắn (1–6 inch điển hình cho thiết bị truyền động mini).

Tốc độ: Có thể điều chỉnh (ví dụ: 0,5–2 inch mỗi giây).

Nguồn điện: 5V (USB), 6V hoặc 12V DC (phổ biến cho các hệ thống nhỏ).

Môi trường: Trong nhà, ngoài trời hoặc không thấm nước (nếu dùng cho tàu biển/tàu RC).

2. Chọn thành phần

Thiết kế bộ truyền động tuyến tính mini

A. Cơ chế kích hoạt


Vít chì + Đai ốc:

Đơn giản, tự khóa (giữ vị trí khi mất điện).

Ví dụ: Thanh ren M4 hoặc M6 có đai ốc bằng đồng.

Vít bóng:

Nhẹ nhàng hơn, hiệu quả hơn nhưng tốn kém hơn.

Giá đỡ & bánh răng:

Nhanh hơn nhưng kém chính xác hơn.

Dẫn động bằng dây đai:

Tốc độ cao, lực thấp (tốt cho chuyển động giống như máy in 3D).

B. Lựa chọn động cơ

Động cơ bánh răng DC nhỏ:

6V hoặc 12V, 50–200 vòng/phút (đối với mô-men xoắn).

Động cơ bước (NEMA 11/8/14):

Định vị chính xác.

Động cơ servo (Được sửa đổi để quay liên tục):

Hành trình nhỏ gọn nhưng hạn chế.

C. Chất liệu (Nhẹ & Bền)


khung: PLA/ABS, nhôm hoặc acrylic được in 3D.

trục: Thép không gỉ hoặc thanh ren cứng.

Vòng bi: Vòng bi hoặc ống lót tuyến tính mini.

D. Điện tử


Trình điều khiển động cơ:

Trình điều khiển động cơ DC hoặc trình điều khiển động cơ bước.

Vi điều khiển (Tùy chọn):

Arduino, ESP32 hoặc Raspberry Pi để điều khiển lập trình.

Công tắc giới hạn (Tùy chọn):

Microswitch để ngăn chặn việc di chuyển quá mức.

3. Các bước lắp ráp

Thiết kế bộ truyền động tuyến tính mini


Tùy chọn 1: Thiết bị truyền động trục vít chì mini DIY


(1). Khớp nối trục vít động cơ và chì:

Gắn thanh ren (M4/M6) vào trục động cơ bằng khớp nối linh hoạt.

(2). Khối đai ốc & di chuyển:

Cố định đai ốc bằng đồng vào khối trượt (in 3D hoặc nhôm).

(3). Hướng dẫn tuyến tính:

Sử dụng thanh trơn + ổ trục tuyến tính hoặc ray trượt.

(4). Lắp ráp khung:

Cố định động cơ, ray dẫn hướng và đai ốc trong một vỏ nhỏ gọn.

Thiết kế bộ truyền động tuyến tính mini

Tùy chọn 2: Thiết bị truyền động truyền động bằng dây đai mini


(1). Ròng rọc & dây đai:

Đai định thời GT2 + ròng rọc in 3D.

(2). Gắn động cơ:

Cố định động cơ bước/DC để dẫn động dây đai.

(3). Xe trượt:

Gắn bộ phận chuyển động vào dây đai.

4. Hệ thống điều khiển


• Điều khiển bằng tay:

♦ Công tắc bật tắt đơn giản cho động cơ DC.

• Điều khiển Arduino (Chính xác):

♦ Sử dụng chiết áp để phản hồi vị trí.

♦ Mã ví dụ:

arduino

// Điều khiển động cơ bước với Arduino
#bao gồm 
Bước AccelStepper(1, STEP_PIN, DIR_PIN); // 1=Chế độ điều khiển
thiết lập trống () {  
  stepper.setMaxSpeed(500);  
  stepper.setAccelutions(200);  
}  
vòng lặp trống () {  
  stepper.moveTo(1000); // Di chuyển 1000 bước  
  stepper.runToPosition();  
  độ trễ (1000);  
  stepper.moveTo(0); // Trở về  
  stepper.runToPosition();  
}  

5. Chống thấm (Dành cho hàng hải)


Niêm phong động cơ: Sử dụng lớp phủ bảo giác hoặc epoxy.

bao vây: In 3D bằng sợi nhựa chống thấm nước hoặc sử dụng ống nhựa PVC nhỏ.

phốt trục: Thêm vòng chữ O hoặc vòng đệm kín nơi thanh thoát ra.

Thiết kế bộ truyền động tuyến tính mini

6. Kiểm tra & Tối ưu hóa


Kiểm tra tải: Kiểm tra xem nó có di chuyển trọng lượng cần thiết một cách trơn tru hay không.

Điều chỉnh tốc độ: Thay đổi tỷ số truyền hoặc chu kỳ hoạt động của xung điện.

Tuổi thọ pin: Sử dụng pin LiPo hoặc pin 12V loại nhỏ.

Kết luận: Để tiết kiệm không gian, hầu hết thiết bị truyền động tuyến tính mini thiết kế chọn cấu trúc nội tuyến. Công tắc giới hạn có thể sử dụng giải pháp điều khiển điện tử. Bạn có muốn một danh sách các bộ phận cụ thể cho một Thiết bị truyền động tuyến tính mini 12V? Hãy liên hệ với chúng tôi ngay bây giờ.

  • wechat

    PJM Service: motoractuator

Trò chuyện với chúng tôi