滾珠絲杠及驅(qū)動電機力矩計算公式
發(fā)布者:暢馨精工 發(fā)布時間:2020-4-14 8:54:27
滾珠絲杠在計算時,需要考慮系統(tǒng)需要的精度,速度,載荷等基本條件。
定位精度的要求,決定了導(dǎo)程精度的選擇。比如行程700mm,±0.05/700mm的定位精度要求。那么假定螺紋有效長度800mm(需要考慮螺母長度和行程余量,所以大于700mm),則選擇C5精度,因為C5精度在800mm內(nèi)的誤差控制在±35um以內(nèi),小于±50um,在要求以內(nèi),剩下的±15um誤差,分配給系統(tǒng)剛度和控制誤差。
運行速度V(mm/min)和滾珠絲杠的導(dǎo)程L(mm)及馬達(dá)轉(zhuǎn)速n(r/min)有關(guān),L=V/n。高速要求時,可以適當(dāng)加大導(dǎo)程,但是導(dǎo)程的加大會要求更大的馬達(dá)驅(qū)動力矩(Ta=Fa*L/2πη),所以需要綜合考慮。
選擇滾珠絲杠時,根據(jù)載荷確定需要的扭矩及電機,是最花時間的一塊。
滾珠絲杠計算扭矩時,分為等速扭矩T1,和加速扭矩T2。
其中等速扭矩:T1=(Ta+Tpmax+Tu)/i。i=絲杠側(cè)齒數(shù)N2/馬達(dá)側(cè)齒數(shù)N1,表示減速比。
Ta=Fa*L/2πη: 表示勻速時的驅(qū)動力矩。
Tpmax=0.05(tanβ)^-0.5*Fa0*L/2π(基準(zhǔn)力矩)+Δ:表示預(yù)緊滾珠絲杠的最大動摩擦力矩,β表示螺紋升角,F(xiàn)a0表示預(yù)緊力。Δ表示力矩變動率的上許可范圍,可以在計算了基準(zhǔn)力矩的基礎(chǔ)之上,查表求得。當(dāng)然,Tpmax也可以在具體的絲杠型號參數(shù)表中查得。
Tu:支撐軸承的摩擦力矩,可以在軸承參數(shù)表中查得。
而加速扭矩:T2=T1+Jα。
J=JM+JG1+(JG2+JS+m*(L/2π)^2)/i^2:表示對電機的轉(zhuǎn)動慣量。
JM: 電機的轉(zhuǎn)動慣量。
JG1: 馬達(dá)側(cè)齒輪的轉(zhuǎn)動慣量。
JG2: 絲杠側(cè)齒輪的轉(zhuǎn)動慣量。
JS: 絲杠軸的轉(zhuǎn)動慣量。
m: 移動物體總質(zhì)量。
α:馬達(dá)的角加速度。
定位精度的要求,決定了導(dǎo)程精度的選擇。比如行程700mm,±0.05/700mm的定位精度要求。那么假定螺紋有效長度800mm(需要考慮螺母長度和行程余量,所以大于700mm),則選擇C5精度,因為C5精度在800mm內(nèi)的誤差控制在±35um以內(nèi),小于±50um,在要求以內(nèi),剩下的±15um誤差,分配給系統(tǒng)剛度和控制誤差。
運行速度V(mm/min)和滾珠絲杠的導(dǎo)程L(mm)及馬達(dá)轉(zhuǎn)速n(r/min)有關(guān),L=V/n。高速要求時,可以適當(dāng)加大導(dǎo)程,但是導(dǎo)程的加大會要求更大的馬達(dá)驅(qū)動力矩(Ta=Fa*L/2πη),所以需要綜合考慮。
選擇滾珠絲杠時,根據(jù)載荷確定需要的扭矩及電機,是最花時間的一塊。
滾珠絲杠計算扭矩時,分為等速扭矩T1,和加速扭矩T2。
其中等速扭矩:T1=(Ta+Tpmax+Tu)/i。i=絲杠側(cè)齒數(shù)N2/馬達(dá)側(cè)齒數(shù)N1,表示減速比。
Ta=Fa*L/2πη: 表示勻速時的驅(qū)動力矩。
Tpmax=0.05(tanβ)^-0.5*Fa0*L/2π(基準(zhǔn)力矩)+Δ:表示預(yù)緊滾珠絲杠的最大動摩擦力矩,β表示螺紋升角,F(xiàn)a0表示預(yù)緊力。Δ表示力矩變動率的上許可范圍,可以在計算了基準(zhǔn)力矩的基礎(chǔ)之上,查表求得。當(dāng)然,Tpmax也可以在具體的絲杠型號參數(shù)表中查得。
Tu:支撐軸承的摩擦力矩,可以在軸承參數(shù)表中查得。
而加速扭矩:T2=T1+Jα。
J=JM+JG1+(JG2+JS+m*(L/2π)^2)/i^2:表示對電機的轉(zhuǎn)動慣量。
JM: 電機的轉(zhuǎn)動慣量。
JG1: 馬達(dá)側(cè)齒輪的轉(zhuǎn)動慣量。
JG2: 絲杠側(cè)齒輪的轉(zhuǎn)動慣量。
JS: 絲杠軸的轉(zhuǎn)動慣量。
m: 移動物體總質(zhì)量。
α:馬達(dá)的角加速度。
而梯形絲杠一般只需要一個公式就夠了,T1=FP/2πη,因為梯形絲杠適用于低速的應(yīng)用,不存在高速往返,高加減速等問題,當(dāng)然也需要結(jié)合實際要求做計算,并給定一定的余量。
文章整理:滾珠絲杠及驅(qū)動電機力矩計算公式www.churchredeemed.com
相關(guān)新聞
- [2020.09.23]東莞梯形絲桿是否具有自鎖功能
- [2022.02.28]使用舊方法安裝梯形絲桿副存在什…
- [2019.12.30]梯形絲桿的預(yù)壓力和精度有什么關(guān)…
- [2021.10.15]使用舊方法安裝梯形絲桿副存在什…
- [2020.09.23]梯形絲桿加工的注意事項說明
- [2022.02.23]東莞梯形絲桿使用過程中怎樣做好…
- [2021.10.13]東莞梯形絲桿的預(yù)壓力和精度有什…
- [2020.03.28]梯形絲桿的效率目標(biāo)
- [2020.09.22]東莞梯形絲桿為什么要在表面鍍鉻…
- [2022.02.19]介紹幾種東莞梯形絲桿在運行中的…
- [2021.10.11]梯形絲桿的工藝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
- [2019.10.25]梯形絲桿的主要特點
- [2020.09.22]梯形絲杠的加工工藝特點
- [2022.02.16]梯形絲桿的承載能力是多少
- [2021.10.08]深圳梯形絲桿精度分為什么等級
- [2019.08.06]軸類零件的介紹
- [2020.03.27]梯形絲桿和螺母配合的條件
- [2020.09.22]梯形絲桿的工藝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
- [2022.02.11]梯形絲桿的加工工藝特點
- [2019.12.30]提升滾珠絲杠副的制作工藝