一、精度等级核算:根据核算精度挑选正真合适的丝杠精度等级二、丝杠导程核算:式中:PB 一丝杠导程 ,mm ;Vmax 一组织最大作业速度, m/s ;NR 一电机额外转速, r/min ;i 一电机到丝杠的传动比三、直线运动加快度核算公式:或精度等级一般界说为长度 300mm 的滚珠丝杠的长度变动量组织的定位精度须换算为每 300mm 长度时的答应的差错例如:作业行程为 1000mm ,单方向定位精度要求为 0.3mm,则精度挑选核算公式为:式中:a 一加快度, m/s^2 ; Vmax 一终究速度, m/s ; Vm 一末速度, m/s ;V0 一初速度, m/s ;t 一运转时刻, s四、直线运动的一些运动学公式:式中:F 一运动物体所受的力, N;μ一摩擦系数;m 一运动物体的质量, kg ;g 一重力加快度, m/s^2 ;a 一运动物体的加快度, m/s^2五、滚珠丝杠的最大轴向答应载荷核算公式:式中:P1 一最大轴向答应载荷, N;η2 一与装置办法有关的系数,查下表;dr 一滚珠丝杠沟槽最小直径, mm ;L 一滚珠丝杠装置间隔, mm 六、滚珠丝杠临界转速核算公式:式中:n1 一滚珠丝杠临界转速, r/min ; f 一与装置办法有关的系数,见下表; dr 一丝杠沟槽最小直径, mm ; L 一丝杠装置间隔, mm 。
七、由 DN 值决议的丝杠临界转速核算:DN 值一般在 50000 到 70000 之间式中:N 一滚珠中心直径, mm, 查产品样册(例如,某品牌滚珠丝杠,丝杠直径为 20mm 、导程为 20mm 时,其滚珠中心直径 D 为 20.75mm )八、实践最高转速核算公式:式中:nmax 一实践最高转速, r/min ;Vmax 一最高转速, m/s ; PB 一丝杠导程, mm ;i 一电机到丝杠之间的减速比九、丝杠螺母答应的最大轴向载荷核算公式:式中:Famax 一丝杠螺母答应的最大轴向载荷, N; Coa 一丝杠螺母额外静载荷, KN,查产品样册;十、轴向均匀载荷核算公式:式中:Fm 一轴向均匀载荷, N;Fi 一各运转阶段滚珠丝杠所受的轴向载荷,N;li 一各运转阶段所对应的行走间隔,mm ;l 一总运转间隔(行程), mm 十一、滚珠丝杠额外寿数核算公式:1)用总转数表明的额外寿数:fs 一与装置办法有关的系数,查下表式中:Lr 一由总转数表明的额外疲惫寿数, r; Ca 一螺母额外动载荷, N;Fw 一负载系数,与运动速度及振荡冲击状况有关,见下表;Fa 一轴向载荷, N;2) 核算丝杠每分钟的均匀转速:式中:nm 一丝杠每分钟均匀转速, r/min ;l 一运动行程长度, mm ;n 一作业台每分钟往复次数,次 /min; PB 一丝杠导程, mm 。
3) 核算用运转时刻表明的额外寿数:式中:Lh 一由运转时刻表明的额外疲惫寿数, h; Lr 一由总转数表明的额外疲惫寿数, r;N 一丝杠转速, r/min ,(即丝杠每分钟的均匀转速 nm);十二、驱动扭矩核算公式:1) 匀速运动状态下电机所需的扭矩核算公式:式中:TL 一匀速运动状态下电机所需求的驱动扭矩, N*m ;F 一轴向负载, N;Fo 一滚珠螺母预压载荷, N; i 一电机至丝杠的减速比;PB 一丝杠导程, mm ;μ0 一预压螺母内部的摩擦系数,一般为 0.1~0.3 ; η一滚珠丝杠副传动功率,一般取 0.9 2) 加快运动状态下电机所需求的加快扭矩核算公式:(1)转动惯量核算公式:滚珠丝杠转动惯量核算公式:注:通过预压的滚珠丝杠,即便外部没有轴向载荷时,使丝杠接连旋转也需求必定的扭矩,该扭矩的核算方法与由于其他轴向负载发生的扭矩核算方法是相同的滚珠螺母预压载荷一般按轴向负载的三分之一选取即:式中:Js 一滚珠丝杠转动惯量, kg*m^2 或 kg*cm^2 或 kg*m*s^2 ;m 一滚珠丝杠质量, kg ; r 一滚珠丝杠半径, mm ; W 一丝杠分量, kg ;L 一丝杠长度, mm ;ρ一丝杠资料的质量密度, g/cm^3; g 一重力加快度, 9.8m/s^2 。
注:核算时留意单位转化两个有用单位换算公式:( 注: 1kgf( 千克力 * 米)=9.8N*m , kgf 对错法定计量单位,不引荐运用 )(2) 作业台与工件的转动惯量核算公式:( 传递的惯量 JT=mr^2)式中:JT 一作业台与工件的转动惯量, kg*m^2; m 一作业台和工件的总质量, kg;PB 一丝杠的导程, mm 注:核算时留意单位换算3) 负载转动惯量折算到电机输出轴上的总惯量核算公式:式中:JL 一折算到驱动电机上的总转动惯量, kg*m^2 ;Js 一丝杠的转动惯量, kg*m^2 ;JT 一作业台与工件的转动惯量, kg*m^2; i 一电机至丝杠的减速比4) 电机作业时的最高转速核算公式:式中:nmax 一电机作业时的最高转速,r/min ;Vmax 一最高作业速度, m/s ;PB 一丝杠导程, mm 注:丝杠速度核算公式:v=n*PB )(5)旋转运动角加快度核算公式:式中:ε一角加快度, rad/s^2 ;nmax 一电机作业时的最高转速,r/min ;t1 一加快时刻, s注:&&式中:ωm一终究速率 ; ω0 一开始速率; a 一角加快度;注:留意单位一致。
附:旋转与直线 π(弧度 rad ) =360 (角位移);1rad=360 / ( 2π)=57.3 ;1=2 π/360 =0.01745rad ;1rad=0.16r; 1=0.003r 线速度与角速度之间的换算公式:式中:V 一线速度,单位一般为 mm/sω 一角速度,单位一般为 rad/s ;注:实践使用中,旋转速度的单位大多表明为 r/min (每分钟多少转),所以要将rad/s 转化为 r/min ,咱们只需求将 rad/s 乘以 60/(2 π) 即可 1rad=1/ ( 2π)r) .由角速度表明的转速公式:式中:n 一转速, r/min ; ω 一角速度, rad/s 注:线速度 = 切线) 电机所需加快扭矩核算公式:式中:Ta 一加快扭矩, N*m ;Jm 一电机转子的转动惯量, kg*m^2,( 其数值查产品样册 ); ε一角加快度, rad/s^2 8) 电机最大驱动扭矩核算公式:注:电机所需的最大驱动扭矩为加快运转时的驱动扭矩式中:Tk 一电机所需的最大驱动扭矩, N*m ;TL 一匀速运转时电机所需的驱动扭矩, N*m ;Ta 一加快扭矩, N*m ;(9)减速运动时电机所需的扭矩核算公式:式中:Tg 一减速运动状态下所需的扭矩, N*m ;TL 一匀速运动状态下电机所需的扭矩, N*m ;Ta 一加快运动状态下电机所需的扭矩, N*m 。
10) 电机所需驱动扭矩的有效值核算公式:式中:Trms 一电机所需驱动扭矩的有效值 Trms,N*m ;ti 一各运转阶段对应的时刻,(加快、匀速、减速、中止), s; Tk 一加快运动状态下电机所需的扭矩, N*m ;Tt 一匀速运动状态下电机所需的扭矩, N*m ; Tg 一减速运动状态下电机所需的扭矩, N*m ; Ts 一中止状态下电机所需的扭矩, N*m 注:伺服电机参数挑选必定要满意的条件:(1) 伺服电机的瞬时最大输出扭矩大于最大负载扭矩;(2) 伺服电机额外输出扭矩大于电机所需驱动扭矩的有效值 ;(3) 伺服电机的转子惯量大于折算到电机上的总转动惯量的 1/10 附:常见转动惯量的核算公式: (下期共享 )。
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