伺服电机、滚珠丝杆选型与校核

Vl400mm/sm50kg重力加速度g9.8m/s2LB800mmπ3.14DB20mm丝杠密度ρ7900kg/m3PB10mm减速比i1MC2kg安全系数S2DC30mm电机转子惯量JM0.00025kg.m2μ0.05L700mmη0.9t10.50sFa0NN=60*V1*i/PB=2400rpm2、负荷转矩计算Fa+μmg=24.5NFPB/(2πη)/1000=0.0433Nm3、克服惯量的加速转矩计算（也称做：启动转矩）JL=m(PB/2π)2/1000000=1.27E-04kgm2滚珠丝杠惯量JB=（πρJBDB4/1015）/32=9.92E-05kgm2连轴器惯量JC=1/8mDC2/1000000=2.25E-04kgm2总负荷惯量JL=JL+JB+JC=4.51E-04kgm2启动转矩TS=2πNm(Jm+Jl)/(60t1)=0.35Nm4、必须转矩直线运动平台与负载惯量机械结构参数加减速时间外力连轴器质量连轴器直径摩擦系数移动距离机械效率速度负载+滑块质量丝杠长度丝杠直径丝杠导程1、电机转速丝杠水平运动选型计算表格轴向负载F=负载转矩TL=必须转矩TM=(TL+TS)*S=0.79Nm5、电机选择根据计算，初步确定电机型号，然后输入转子惯量，确认TM6、负荷与电机惯量比惯量比I1=1.807、负荷与减速机惯量比负荷与电机惯量比＞5时，考虑采用减速装置，提高惯量匹配；折算后的惯量比I2=1.80折算到电机轴端转矩T=TM/iT=0.7919)电机功率计算电机主轴转速NN=2400电机功率P=T*N/9550P=0.20KW项目符号数值单位计算公式允许的最大临界转速nc3024r/minnc=10000000*f*d2/LC22临界转速计算长度LC2790mm支撑系数ff15.1丝杠底径d212.5mm丝杠最高当量转速NB2400判断最大临界转速是否合格合格项目符号数值单位计算公式压杆稳定性符合Fc（允许的最大临界压缩负荷力）Fc3631NFc=100000*d24*K1*K2/LC12安全系数值K1K10.5支撑系数K2K22丝杠最大受压长度LC1LC1820mm预拉伸力FtFt1523NFt=1.95*△t*d22判断压杆稳定是否合格合格支撑方式K2f铰支—铰支19.7固定—铰支215.1固定—固定421.9固定—自由0.253.41、计算允许的最大临界转速nc值滚珠丝杠校核2、压杆稳定性校核说明垂直安装取0.5，水平安装取0.33△t为室温变化温度1、计算允许的最大临界转速nc值滚珠丝杠校核2、压杆稳定性校核Vl400mm/sm50kg重力加速度g9.8LB800mmπ3.14DB20mm丝杠密度ρ7900PB10mm减速比i1MC2kg安全系数S2DC30mm电机转子惯量JM0.00025μ0.05L700mmη0.9t10.50sFa0NN=60*V1*i/PB=2400rpm2、负荷转矩计算Fa+mg=490NFPB/(2πη)/1000=0.8669Nm3、克服惯量的加速转矩计算（也称做：启动转矩）JL=m(PB/2π)2/1000000=1.27E-04kgm2滚珠丝杠惯量JB=（πρJBDB4/1015）/32=9.92E-05kgm2连轴器惯量JC=1/8mDC2/1000000=2.25E-04kgm2总负荷惯量JL=JL+JB+JC=4.51E-04kgm2启动转矩TS=2πNm(Jm+Jl)/(60t1)=0.35Nm4、必须转矩必须转矩TM=(TL+TS)*S丝杠垂直运动选型计算表格1、电机转速轴向负载F=负载转矩TL=直线运动平台与负载惯量机械结构参数连轴器直径摩擦系数移动距离机械效率加减速时间外力速度负载+滑块质量丝杠长度丝杠直径丝杠导程连轴器质量=2.44Nm5、电机选择根据计算，初步确定电机型号，然后输入转子惯量，确认TM6、负荷与电机惯量比惯量比I1=1.807、负荷与减速机惯量比负荷与电机惯量比＞5时，考虑采用减速装置，提高惯量匹配；折算后的惯量比I2=1.80折算到电机轴端转矩T=TM/iT=2.4389)电机功率计算电机主轴转速NN=2400电机功率P=T*N/9550P=0.61KW