伺服电机的负载计算

我需要一台伺服电机带刹车直接去驱动滑台(滚珠丝杠)垂直移动,负载是5kg,负载速度要达到200mm/s,行程200mm。我选的伺服是200W的转速3000r/min,额定转矩0.6N.m。丝杠导程10mm。有人说转矩不够,伺服电机的拖动还与丝杠有关,不能单独看电机的转矩。我想知道伺服电机怎么根据转矩和转速,结合丝杠去计算负载,或已知负载,去设计伺服的转矩转速和丝杠导程。高手能否帮我解解,本人必万分感激。

负载转矩的计算,负载转矩的计算方法加到伺服电机轴上的负载转矩计算公式,因机械而异。但不论何和折算到电机轴上的负载转矩。

通常,折算到伺服电机轴上的负载转矩可由下列公式计算 :Tl=(F*L/2πμ)+TO。

一、伺服电机的负载计算公式中的符号含义:

l:折算到电机轴上的负载转矩(N.M);

F:轴向移动工作台时所需要的力;

L:电机轴每转的机械位移量(M);

To:滚珠丝杠螺母,轴承部分摩擦转矩折算到伺服电机轴上的值(

M:驱动系统的效率

F:取决于工作台的重量,摩擦系数,水平或垂直方向的切削力,是否使用了平衡块(用

无切削时: F=μ*(W+fg),切削时: F=Fc+μ*(W+fg+Fcf)。

扩展资料:

一、伺服电机的负载计算举例:

按线性加减速时加速转矩计算如下: 

Ta= (2πVm/60*104) *1/ta(Jm+JL)(1-e-ks。 ta)

Vr=Vm{1-1/ta.ks(1-e-ksta) Ta加速转矩(N.M) Vm快速移动时的电机转速(r/min)  Ta加速时间

(sec)  Jm电机惯量(N.m.s2)  儿负载惯量(N.m.s2) Vr加速转矩

二、选型计算:

转速和编码器分辨率的确认。

电机轴上负载力矩的折算和加减速力矩的计算。

计算负载惯量,惯量的匹配,安川伺服电机为例,部分产品惯量匹配可达50倍,但实际越小越好,这样对精度和响应速度好。

再生电阻的计算和选择,对于伺服,一般2kw以上,要外配置。

电缆选择,编码器电缆双绞屏蔽的,对于安川伺服等日系产品绝对值编码器是6芯,增量式是4芯。


参考资料来源:百度百科-伺服电机

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第1个回答  推荐于2017-09-03

有人说的很对, 但目前个人认为你的扭矩是足够的,至于关系,提供如下参考(我媳妇告诉我的):


如果选用滚珠丝杠,丝杠直径可以根据最大试验力对比滚珠丝杠的选型手册,根据额定载荷值来确定丝杠直径。如图(丝杠数据手册上都有)


如果选用梯形丝杠可以根据下面的公式计算丝杠直径:

按算出的  d2 由标准中选取相应的公称直径 d 和螺矩 P (mm)


丝杠驱动转矩公式:



如果选用滚珠丝杠 当量摩擦角  可以忽略不计,螺纹升角 由相关手册查出;


额! 折腾死我了, 老婆搞的公式不能直接复制这里啊, 抓图再插入的, 那些特殊符号难找, 就回答这么多吧, 希望能帮到你啊!


你现能提供的数据里, 我看就没有螺纹升角, 就是丝杠直径相关, 相信你不会搞的特别特殊, 应该是完全能满足你使用! 



    

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第2个回答  推荐于2017-09-11
1.功率是次要的,电机选型主要考虑转动惯量和负载转矩这两个要素。

2.同样型号的电机,转动惯量越大,其加减速时间越长,在对加减速过程有要求的场合,转动惯量最好选在电机本身转动惯量的5倍以内。

3.负载转矩的话,也就是决定匀速运行段的功率,这个就有点难了。需要对负载转矩进行计算。因为传动涉及到很多种传动机构,丝杠,丝杠加滑轨,涡轮蜗杆,齿轮齿条等等。每部分传动都要具体分析(传动机构制造商会给出各个传动机构的传动效率,这个一定要记住考虑进去,不然容易选小)。最后计算出折算到电机轴端的负载转矩,然后就简单了,根据这个负载转矩,留点余量,选择电机。

注意:计算步骤就是从最终驱动对象往电机轴端算,照着上面的方式算就行。
第3个回答  2013-12-12
5kg的负载是很小的,0.6n.m的够用,但实际使用安装的松紧度,摩擦等因素需要的力更大。滚珠丝杠要求的力比梯形丝杆要少,但螺距越大要求的力越大。按照你说的速度是电机的转速1200。一般的话我们选择电机都要有余量的。因为影响力的因素太多,所以没有一个具体的计算方式。如果不够的话建议你选择1.3n.m的。就是不知道你们工作环境是怎么样。