伺服电机步进电机选型中转动惯量计算折算公式.docx
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伺服电机步进电机选型中转动惯量计算折算公式
以下是我们在非标设备设计中对《伺服电机、步进电机在电机功率计算》中需要用到的转动惯量计算方法,具体需要了解计算方法和各种参数的选型计算方法视频教程,请加群进入直播课程和老师进行交流。
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1.圆柱体转动惯量(齿轮、联轴节、丝杠、轴的转动惯量)
对于钢材:
M-圆柱体质量(kg);
D-圆柱体直径(cm);
L-圆柱体长度或厚度(cm);
r-材料比重(gf/cm3)。
2.丝杠折算到马达轴上的转动惯量:
(kgf·cm·s2)
Js–丝杠转动惯量(kgf·cm·s2);
i-降速比,
3.
工作台折算到丝杠上的转动惯量
(kgf·cm·s2)
v-工作台移动速度(cm/min);
n-丝杠转速(r/min);
w-工作台重量(kgf);
g-重力加速度,g=980cm/s2;
s-丝杠螺距(cm)
2.丝杠传动时传动系统折算到驱轴上的总转动惯量:
J1-齿轮z1及其轴的转动惯量;
J2-齿轮z2的转动惯量(kgf·cm·s2);
Js-丝杠转动惯量(kgf·cm·s2);
s-丝杠螺距,(cm);
w-工件及工作台重量(kfg).
5.齿轮齿条传动时折算到小齿轮轴上的转动惯量
(kgf·cm·s2)
R-齿轮分度圆半径(cm);
w-工件及工作台重量(kgf)
6.齿轮齿条传动时传动系统折算到马达轴上的总转动惯量
J1,J2-分别为Ⅰ轴,
Ⅱ轴上齿轮的转动惯量(kgf·cm·s2);
R-齿轮z分度圆半径(cm);
w-工件及工作台重量(kgf)。
马达力矩计算
(1)快速空载时所需力矩:
(2)最大切削负载时所需力矩:
(3)快速进给时所需力矩:
式中Mamax—空载启动时折算到马达轴上的加速力矩(kgf·m);
Mf—折算到马达轴上的摩擦力矩(kgf·m);
M0—由于丝杠预紧引起的折算到马达轴上的附加摩擦力矩(kgf·m);
Mat—切削时折算到马达轴上的加速力矩(kgf·m);
Mt—折算到马达轴上的切削负载力矩(kgf·m)。
在采用滚动丝杠螺母传动时,Ma、Mf、M0、Mt的计算公式如下:
(4)加速力矩:
(kgf·m)
Jr—折算到马达轴上的总惯量;
T—系统时间常数(s);
n—马达转速(r/min);
当n=nmax时,计算Mamax
n=nt时,计算Mat
nt—切削时的转速(r/min)
(5)摩擦力矩:
(kgf·m)
F0—导轨摩擦力(kgf);
s—丝杠螺距(cm);
i—齿轮降速比;
η—传动链总效率;一般η=0.7~0.85。
(6)附加摩擦力矩:
(kgf·m)
P0—滚珠丝杠预加载荷(kg·f);
s—丝杠螺距(cm);
η—传动链总效率;
i—齿轮降速比;
η0—滚珠丝杠未预紧式的效率,计算公式
见本手册第2测第425页,一般η0≥0.9。
(7)切削力矩:
(kgf·m)
Pt—进给方向的最大切削力(kg·f);
s—丝杠螺距(cm);
η—传动链总效率;
i—齿轮降速比。
以上是我们在《伺服电机、步进电机在电机功率计算》中需要用到的转动惯量计算方法总结的一些使用技巧,希望对大家所有帮助,如果大家需要更多的一些关于《伺服电机、步进电机选型知识和方法》或其它《非标设备设计和标准件选型计算》的学习资料和视频教程,可以登录精攻开物教育官网〔jxsb.jgkwedu〕进行相关资料下载和学习咨询。
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