熱度 10||
勻速運(yùn)行,非精確計(jì)算可以套用以下公式:Ta=(Fa*I)/(2*3.14*n1)
式中
Ta:驅(qū)動(dòng)扭矩kgf.mm,;
Fa:軸向負(fù)載N(Fa=F+μmg,, F:絲杠的軸向切削力N,μ:導(dǎo)向件的綜合摩擦系數(shù),,m:移動(dòng)物體重量(工作臺(tái)+工件)kg,,g:9.8 );
I:絲杠導(dǎo)程mm,;
n1:進(jìn)給絲杠的正效率,。
計(jì)算舉例:
假設(shè)工況:水平使用,伺服電機(jī)直接驅(qū)動(dòng),,2005滾珠絲杠傳動(dòng),,25滾珠直線導(dǎo)軌承重和導(dǎo)向,理想安裝,,垂直均勻負(fù)載1000kg,,求電機(jī)功率:
Fa=F+μmg,設(shè)切削力不考慮,,設(shè)綜合摩擦系數(shù)μ=0.1,,得Fa=0.1*1000*9.8=980N;
Ta=(Fa*I)/(2*3.14*n1),,設(shè)n1=0.94,,得Ta=980*5/5.9032≈830N.mm=0.83N.M
根據(jù)這個(gè)得數(shù),可以選擇電機(jī)功率,。以臺(tái)灣產(chǎn)某品牌伺服為例,,查樣本得知,額定扭矩大于0.83N.M的伺服電機(jī)是400W,。(200W是0.64N.M,,小了。400W額定1.27N.M,,是所需理論扭矩的1.5倍,,滿足要求)
當(dāng)然咯,,端部安裝部分和滾珠絲杠螺母預(yù)壓以及潤(rùn)滑不良會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生靜態(tài)扭矩,也稱初始扭矩,,實(shí)際選擇是需要考慮的,。另外,導(dǎo)向件的摩擦系數(shù)不能單計(jì)理論值,,比如采用滾珠導(dǎo)軌,,多套裝配后的總摩擦系數(shù)一定大于樣本參數(shù)。而且,,該結(jié)果僅考慮驅(qū)動(dòng)這個(gè)靜止的負(fù)載,,如果是機(jī)床工作臺(tái)等設(shè)備,還要考慮各向切削力的影響,。
若考慮加速情況,,較為詳細(xì)的計(jì)算可以參考以下公式(個(gè)人整理修正的,希望業(yè)內(nèi)朋友指點(diǎn)):
水平使用滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)扭矩及電機(jī)功率計(jì)算:
實(shí)際驅(qū)動(dòng)扭矩:T=(T1+T2)*e
T:實(shí)際驅(qū)動(dòng)扭矩,;
T1:等速時(shí)的扭矩,;
T2:加速時(shí)的扭矩;
e:裕量系數(shù),。
等速時(shí)的驅(qū)動(dòng)扭矩:T1=(Fa*I)/(2*3.14*n1)
T1:等速驅(qū)動(dòng)扭矩kgf.mm,;
Fa:軸向負(fù)載N【Fa=F+μmg, F:絲杠的軸向切削力N,,μ:導(dǎo)向件綜合摩擦系數(shù),,m:移動(dòng)物體重量(工作臺(tái)+工件)kg,g:9.8 】,;
I:絲杠導(dǎo)程mm,;
n1:進(jìn)給絲杠的正效率。
加速時(shí)的驅(qū)動(dòng)扭矩:T2=T1+J*W
T2:加速時(shí)的驅(qū)動(dòng)扭矩kgf.m;
T1:等速時(shí)的驅(qū)動(dòng)扭矩kgf.m;
J:對(duì)電機(jī)施加的慣性轉(zhuǎn)矩kg.m²【J=Jm+Jg1+(N1/N2)²*〔Jg2+Js+m(1/2*3.14)²〕】
W:電機(jī)的角加速度rad/s²;
Jm:電機(jī)的慣性轉(zhuǎn)矩kg.m²;
Jg1:齒輪1的慣性轉(zhuǎn)矩kg.m²;
Jg2:齒輪2的慣性轉(zhuǎn)矩kg.m²;
Js:絲杠的慣性轉(zhuǎn)矩kg.m²
(電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)可忽略Jg1 ,、Jg2)
若采用普通感應(yīng)電機(jī),,功率根據(jù)以下公式計(jì)算:
P=TN/9549
P:功率;T:扭矩,;N:轉(zhuǎn)速
修正說明:原“計(jì)算舉例”中綜合摩擦系數(shù)設(shè)定為0.01,,導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果不合理(最開始扭矩結(jié)果應(yīng)是0.083N.M,算成0.83是我單位換算錯(cuò)誤),,現(xiàn)將其修改為相對(duì)較合理的0.1,。修改原因是滾珠導(dǎo)軌內(nèi)滾動(dòng)體的理論摩擦系數(shù)大約是0.003~0.005,組裝后因?yàn)樵黾恿硕瞬糠缐m件和預(yù)壓的原因,,摩擦系數(shù)大約為0.01~0.05,,而多套多滑塊同時(shí)使用因安裝方面的影響,整體摩擦系數(shù)可能在0.1~0.2之間,這里選0.1應(yīng)該比較合理,。應(yīng)注意,,計(jì)算結(jié)果沒有考慮沖擊、震動(dòng)以及其他非常因素的影響,,而且螺旋升角對(duì)推力的影響反應(yīng)似乎不夠合理,,因此這個(gè)結(jié)果只供參考。同時(shí),,在此感謝“溫暖海洋”和“茄子”網(wǎng)友提出的指導(dǎo)性意見,,特別是“溫暖海洋”網(wǎng)友指出了我計(jì)算過程中單位換算的錯(cuò)誤,非常感謝,!
小黑屋|手機(jī)版|Archiver|機(jī)械社區(qū) ( 京ICP備10217105號(hào)-1,,京ICP證050210號(hào),浙公網(wǎng)安備33038202004372號(hào) )
GMT+8, 2024-12-28 15:30 , Processed in 0.033471 second(s), 17 queries , Gzip On.
Powered by Discuz! X3.4 Licensed
© 2001-2017 Comsenz Inc.