看到这么多公式相信大家都有点迷糊那我用实际案例来给大家解析一下。
例1:
已知:负载重量M=200kg,螺杆螺距PB=20mm,螺杆直径DB=50mm,螺杆重量MB=40kg,摩擦系数µ=0.2,机械效率η=0.9,负载移动速度V=30m/min,全程移动时间t=1.4s,加减速时间t1=t3=0.2s,静止时间t4=0.3s。请选择满足负载需求的最小功率伺服电机,构图为图一滚珠丝杆结构;
1.计算折算到电机轴上的负载惯量
重物折算到电机轴上的转动惯量JW=M*(PB/2π)2 =200*(2/6.28)2 =20.29kg.cm2 螺杆转动惯量JB=MB*DB2 /8 =40*25/8 =125kg.cm2 总负载惯量JL=JW JB=145.29kg.cm2
2.计算电机转速
电机所需转速N=V/PB =30/0.02 =1500rpm
3.计算电机驱动负载所需要的扭矩
克服摩擦力所需转矩
Tf=M*g*µ*PB/2π/η =200*9.8*0.2*0.02/2π/0.9 =1.387N.m
重物加速时所需转矩
TA1=M*a*PB/2π/η =200*(30/60/0.2)*0.02/2π/0.9 =1.769N.m
螺杆加速时所需要转矩
TA2=JB*α/ η=JB*(N*2π/60/t1)/η =0.0125*(1500*6.28/60/0.2)/0.9 =10.903N.m
加速所需总转矩
TA=TA1 TA2=12.672N.m