Bộ truyền động tuyến tính Động cơ bước: 3 bước (có hình ảnh)

2025 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2025-01-23 15:15

Để chuyển chuyển động quay của động cơ bước thành chuyển động thẳng, động cơ bước được nối với một sợi. Trên ren, chúng tôi sử dụng một đai ốc bằng đồng không xoay được. Mỗi lần quay của ren, đai ốc bằng đồng được tịnh tiến theo hướng trục của ren.

Xem: bộ truyền động tuyến tính có đai ốc,

Bước 1: Danh sách bộ phận

Một trong những mục tiêu là sử dụng vật liệu có sẵn. Nó giữ cho chi phí thấp và nếu một bộ phận bị hỏng, nó có thể được thay thế dễ dàng.

• Mỏ neo đồng M5
• Sợi thép không gỉ M5
• M5 Nuts (tùy chọn)
• Nối đất
• Vòng bi đường kính trong Ø5mm (ví dụ: MF105 ZZ 5x10x4, F695 ZZ 5x13x4)
• Trục động cơ bước Ø5mm với các mặt phẳng (ví dụ: loại BYJ, 20BYJ46, 24BYJ48, 28BYJ48, 30YJ46, 35BYJ46)
• Trình điều khiển động cơ bước (ví dụ: ULN2003, ULN2003 mini)
• Arduino

Bước 2: Các bộ phận

Khớp nối động cơ bước - chủ đề

Đầu nối đất được thiết kế để kết nối hai dây. Hai bên được tặng kèm 2 vít để siết dây. Để kết nối động cơ bước với ren, đường kính trong của đầu nối đất cần được khoan đến Ø5mm (tháo các vít nhỏ trước khi khoan). Các động cơ bước nhỏ hơn của kiểu BYJ có bề mặt phẳng 6mm ở trục. Chiều dài của đầu nối là 30mm. Khi cắt đôi ta có 2 khớp nối.

Một vít của khớp nối được vặn vào bề mặt phẳng của động cơ bước và vít thứ hai được vặn vào thanh ren. Điều này làm cho nó trở thành một khớp nối cứng truyền mô-men xoắn của động cơ bước đến thanh ren.

Hãy lưu ý, bởi vì đây là một khớp nối cứng, sự sai lệch của thanh, vòng bi hoặc đai ốc dẫn đến sự cố trong động cơ bước.

Thanh ren

Tốt nhất là thanh ren và đai ốc bằng vật liệu khác nhau. Sự lựa chọn vật liệu cho thanh ren là thép không gỉ. Nó là một vật liệu cứng, có khả năng chống ăn mòn, gỉ và ố. Sự lựa chọn vật liệu cho đai ốc là đồng thau. Hệ số ma sát tĩnh / động bề mặt khô thấp (tĩnh 0,4, động 0,2)

Đai ốc bằng đồng

Mỏ neo bằng đồng có phần ren trong và phần có dạng hình nón. Loại này neo 10mm đầu tiên là ren hệ mét. Đây là phần được sử dụng trong dự án này.

Phần hình dạng hình nón bên trong không sử dụng được. Nó mở rộng khi một thanh ren được đưa vào và điều này sẽ phá hủy vỏ của đai ốc.

Đai ốc

Để làm cho đai ốc dịch theo hướng trục của thanh ren, phải tránh quay đai ốc. Do đó đai ốc phải có bề mặt phẳng. Một ví dụ là hình ảnh với khối gỗ vuông. Đai ốc được dán trong khối.

Hãy nhận biết về sự sai lệch.

Vòng bi

Để tránh ma sát nhiều nhất có thể, hãy sử dụng ổ bi. Các vòng bi này có giá thành rẻ. Quá nhiều chính xác là không cần thiết. Có một số dung sai giữa thanh ren và ổ trục, điều này hấp thụ một số sai lệch. Vòng bi tôi đang sử dụng có mặt bích và được ép chặt vào gỗ.

Bước 3: Kết nối Động cơ bước với Arduino

Dòng BYJ là động cơ bước đơn cực. Trong dự án này, động cơ bước là 20BYJ46. Trình điều khiển là một mini-ULN2003.

Khi mua động cơ bước, hãy xác minh điện áp định mức. Sử dụng phiên bản 5V khi sử dụng nguồn điện Arduino. Kiểm tra dòng điện với công thức: U = IxR. Phiên bản 5V của 20BYJ46 có điện trở 60ohm. Dòng điện khi đó là I = U / R = 5/60 = 0,08A.

Arduino không thể cung cấp đủ dòng điện tại các chân kỹ thuật số để cấp nguồn trực tiếp cho động cơ bước. Để bảo vệ Arduino, một trình điều khiển được sử dụng. Trình điều khiển đọc ở các chân đầu vào trạng thái của các chân kỹ thuật số của Arduino và ghi vào các chân đầu ra. Khi chân đầu vào 1B là “Cao”, nguồn điện cung cấp cho trình điều khiển được chuyển đến chân VCC (+) và 1C (-).

Xem hình ảnh và bảng cách đấu dây Arduino với trình điều khiển bước vào động cơ bước (động cơ và trình điều khiển được cung cấp cùng với ổ cắm và phích cắm phù hợp). Nếu tất cả được nối đúng cách, Arduino có thể được cấp nguồn và mã có thể được tải lên Arduino.

Xem bảng cách xoay động cơ bước, Arduino phải đặt chân kỹ thuật số là “Cao”, các chân khác phải ở “THẤP” khi quá trình quay của động cơ bước được thực hiện, Arduino phải đặt chân tiếp theo là “CAO”, các chân khác phải ở “THẤP” và như vậy. Khi điều này được lặp lại, động cơ bước bắt đầu quay.