目錄

一、同步帶驅動

二、必要參數

1）步距角

2）細分數

3）同步輪齒數和齒間距

三、計算

1）同步帶驅動

2）絲桿驅動

3）齒輪驅動

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一、同步帶驅動

同步帶驅動的關鍵部分是 3 個：步進電機、同步輪、同步帶。

其原理是：同步輪通過螺絲固定在步進電機的輸出軸上，然后把同步帶放在同步輪的槽內，電機轉動帶動同步輪轉動，同步輪在通過齒輪上的齒帶動同步帶一起轉動。

二、必要參數

計算同步帶的分辨率需要準備一些必要參數。

1）步距角

步進電機的旋轉是靠脈動信號來驅動的，當步進驅動器接收到一個脈沖信號，步進電機的軸就會轉動一個固定的角度，這個轉動的角度，就叫“步距角”。

最常見的有三種步距角：0.9°，1.8°和7.5°。這三種步距角，對應步進電機每旋轉一周（360°），需要的脈沖信號個數為400個、200個和48個。這個參數是步進電機的內部物理參數，購買步進電機時一定要確認清楚。

2）細分數

與脈沖信號相關的另一個參數是步進細分數，這個參數取決于使用的電機驅動板。驅動電路的主芯片，通常具有驅動細分功能，常見的有 1/2、1/4、1/16、1/32 等。

如果是 1/16 細分，代表原來一個脈沖可以控制電機轉動一個步距角，現在需要 16 個脈沖，電機才能轉動一個步距角。如果電機的步距角是 1.8°，那么電機旋轉一周就需要200*16（3200）個脈沖信號。

3）同步輪齒數和齒間距

這個就很簡單了，自己數一數就知道了。常見的同步輪從十幾齒到三十幾齒都能在市面上買到，所以一定要數。

另外，同步輪還有另外一個參數，就是兩個齒輪間的間距，一般是 2mm。

三、計算

1）同步帶驅動

假如步進電機旋轉一周需要 3200 個脈沖信號，同步輪有 15 個齒，齒間距是 2mm 的同步帶。那么步進電機旋轉一周，會帶動同步輪旋轉一周，也就是前進 15 個齒的距離，對應到同步帶上，就是前進 30mm 的距離（15×2）。

在這種情況下，同步帶帶動打印頭或者熱床前進 1mm，需要的脈沖信號為 3200÷30 =106.67個。

如果覺得計算麻煩也可以使用官方的計算器：?prusa 計算器

2）絲桿驅動

絲桿的優勢是精度高，傳動效率高，缺點是速度慢，接觸過3D打印機的都知道，頻繁移動的是 x 和 y 軸，z 軸只是在打印完一層以后才會升高一層，所以不需要很高的速度。

絲桿中有幾個重要參數，分別是螺距（P），導程（L），頭數（n）。

螺距就是相鄰兩個螺線的距離；

導程是指絲桿旋轉360度，絲桿上的T型螺母移動的距離；

頭數是絲桿上螺線的數量（下圖用不同的顏色表示出不同的螺線）。

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

比如用 1/16 細分的電機驅動板來驅動步距角為 1.8° 的步進電機，這時步進電機旋轉一周就需要 3200 個脈沖信號。

步進電機以一個 4 頭、螺距 2mm 的絲桿為軸（導程為 8mm），因此Z軸上升或者下降1毫米，需要 3200 ÷ 8=400 個脈沖信號。

同樣可以使用?計算器?來計算：

LeadScrew pitch?填寫我們測出來的螺距 P，Gear ratio 填寫 n:1（螺線數）

3）齒輪驅動

3D 打印機的送料是通過齒輪與料緊緊的擠在一起，產生很大的摩擦力，通過齒輪轉動，推動物料向下或者向上。所以齒輪驅動的原理就很簡單了，齒輪上的一個點旋轉一周產生的距離就是料移動的長度，就等于齒輪的周長。

一般用的齒輪直徑是 11cm，所以齒輪旋轉一周的周長就是 3.14*11=34.54mm 。建議還是測一下齒輪的直徑，計算齒輪周長。

比如用 1/16 驅動細分的電機驅動板來驅動步距角為 1.8° 的步進電機，這時步進電機旋轉一周就需要 3200 個脈沖信號，電機旋轉一周通過齒輪推動料移動34.54mm，料移動 1mm 需要 3200/34.54=92.64 個脈沖。

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總結

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內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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