怎样计算滚珠丝杠驱动扭矩及电机功率

2020-11-29 07:48:29 字数 5380 阅读 6078

1楼:山东百联机床销售****

在机械设备里面,滚珠丝杠驱动扭矩及电机功率的计算十分重要,这篇文章将介绍这方面的经验知识。

1速运行,非精确计算可以套用以下公式:ta=(fa*i)/(2*3.14*n1)

式中 ta:驱动扭矩kgf.mm;

fa:轴向负载n(fa=f+μmg, f:丝杠的轴向切削力n,μ:导向件的综合摩擦系数,m:移动物体重量(工作台+工件)kg,g:9.8 );

i:丝杠导程mm;

n1:进给丝杠的正效率。

2假设工况:水平使用,伺服电机直接驱动,2005滚珠丝杠传动,25滚珠直线导轨承重和导向,理想安装,垂直均匀负载1000kg,求电机功率:

fa=f+μmg,设切削力不考虑,设综合摩擦系数μ=0.1,得fa=0.1*1000*9.8=980n;

ta=(fa*i)/(2*3.14*n1),设n1=0.94,得ta=980*5/5.9032≈830n.mm=0.83n.m

根据这个得数,可以选择电机功率。以台湾产某品牌伺服为例,查样本得知,额定扭矩大于0.83n.

m的伺服电机是400w。(200w是0.64n.

m,小了。400w额定1.27n.

m,是所需理论扭矩的1.5倍,满足要求)

当然咯,端部安装部分和滚珠丝杠螺母预压以及润滑不良会对系统产生静态扭矩,也称初始扭矩,实际选择是需要考虑的。另外,导向件的摩擦系数不能单计理论值,比如采用滚珠导轨,多套装配后的总摩擦系数一定大于样本参数。而且,该结果仅考虑驱动这个静止的负载,如果是机床工作台等设备,还要考虑各向切削力的影响。

若考虑加速情况,较为详细的计算可以参考以下公式(个人整理修正的,希望业内朋友指点):

水平使用滚珠丝杠驱动扭矩及电机功率计算:

实际驱动扭矩:t=(t1+t2)*e

t:实际驱动扭矩;

t1:等速时的扭矩;

t2:加速时的扭矩;

e:裕量系数。

等速时的驱动扭矩:t1=(fa*i)/(2*3.14*n1)

t1:等速驱动扭矩kgf.mm;

fa:轴向负载n【fa=f+μmg, f:丝杠的轴向切削力n,μ:导向件综合摩擦系数,m:移动物体重量(工作台+工件)kg,g:9.8 】;

i:丝杠导程mm;

n1:进给丝杠的正效率。

加速时的驱动扭矩:t2=t1+j*w

t2:加速时的驱动扭矩kgf.m;

t1:等速时的驱动扭矩kgf.m;

j:对电机施加的惯性转矩kg.m【j=jm+jg1+(n1/n2)*〔jg2+js+m(1/2*3.14)〕】

w:电机的角加速度rad/s;

jm:电机的惯性转矩kg.m;

jg1:齿轮1的惯性转矩kg.m;

jg2:齿轮2的惯性转矩kg.m;

js:丝杠的惯性转矩kg.m

(电机直接驱动可忽略jg1 、jg2)

若采用普通感应电机,功率根据以下公式计算:

p=tn/9549

p:功率;t:扭矩;n:转速

end注意事项

伺服电机与步进电机有很大差别,步进电机启动力矩要求的比较大,否则会出现丢步的现象。

滚珠丝杠驱动扭矩计算公式详细解释 5

2楼:匿名用户

根据能量守恒,

t*w=f*v,式中

式中 t:驱动扭矩n.mm; w:丝杠角速度,w=2*pi*n,f:轴向力,v:载荷移动速度,v=p*n,p:丝杠导程,n:滚珠丝杠输入转速

t*2*pi*n=f*p*n

最终可得:t=f*p/(2*pi),考虑传动效率,得:t=f*p/(2*pi*η)

3楼:匿名用户

这是丝杆的推力,转矩关系公式t=fi/2π

丝杆推力计算

4楼:末你要

推力p=2πηt/l

必须注意转矩t和丝杆导程l里的长度单位是否一致,如果t用kg*cm、丝杆导程l用cm,计算的结果就是kg。

如果t用n*m、丝杆导程用cm或mm,必须进行换算才行。

预压方式有定位预压(双螺母方式、位预压方式)、定压预压。可根据用途选择适当类型。丝杆有高精度研磨加工的精密滚珠丝杠(精度分为从co-c7的6个等级)和经高精度冷轧加工成型的冷轧滚珠丝杠轴承(精度分为从c7-c10的3个等级)。

丝杆轴承是丝杆专用的轴承,属于推力角接触轴承,比一般的角接触轴承有更大的接触角,能承受更大的轴向力。

5楼:匿名用户

1、丝杠中径在扭矩推力关系中没有直接联系,仅通过影响螺旋升角间接影响(但在校验时,须在计算推力与对应中径的丝杠的轴向额定负载中取小值);

2、当量摩擦角仅影响滚道受力状态(参与丝杠副受力分析),但对推力扭矩的关系不产生影响;

3、上例为:f=2πm/p=18692 n;(相同扭矩下,推力仅是导程的函数)

4、转速对推力没有影响,但对于运动过程表征其与机械效率的函数,功率校验时建议取η=0.85核定。

注:目前业内常常将机械效率在受力分析中体现,实为误区,效率是一个过程量,力则是点量,好比电压与电流分别跟电阻的关系。

祝成功。

怎样计算滚珠丝杠驱动扭矩及电机功率?

6楼:山东百联机床销售****

在机械设备里面,滚珠丝杠驱动扭矩及电机功率的计算十分重要,这篇文章将介绍这方面的经验知识。

1速运行,非精确计算可以套用以下公式:ta=(fa*i)/(2*3.14*n1)

式中 ta:驱动扭矩kgf.mm;

fa:轴向负载n(fa=f+μmg, f:丝杠的轴向切削力n,μ:导向件的综合摩擦系数,m:移动物体重量(工作台+工件)kg,g:9.8 );

i:丝杠导程mm;

n1:进给丝杠的正效率。

2假设工况:水平使用,伺服电机直接驱动,2005滚珠丝杠传动,25滚珠直线导轨承重和导向,理想安装,垂直均匀负载1000kg,求电机功率:

fa=f+μmg,设切削力不考虑,设综合摩擦系数μ=0.1,得fa=0.1*1000*9.8=980n;

ta=(fa*i)/(2*3.14*n1),设n1=0.94,得ta=980*5/5.9032≈830n.mm=0.83n.m

根据这个得数,可以选择电机功率。以台湾产某品牌伺服为例,查样本得知,额定扭矩大于0.83n.

m的伺服电机是400w。(200w是0.64n.

m,小了。400w额定1.27n.

m,是所需理论扭矩的1.5倍,满足要求)

当然咯,端部安装部分和滚珠丝杠螺母预压以及润滑不良会对系统产生静态扭矩,也称初始扭矩,实际选择是需要考虑的。另外,导向件的摩擦系数不能单计理论值,比如采用滚珠导轨,多套装配后的总摩擦系数一定大于样本参数。而且,该结果仅考虑驱动这个静止的负载,如果是机床工作台等设备,还要考虑各向切削力的影响。

若考虑加速情况,较为详细的计算可以参考以下公式(个人整理修正的,希望业内朋友指点):

水平使用滚珠丝杠驱动扭矩及电机功率计算:

实际驱动扭矩:t=(t1+t2)*e

t:实际驱动扭矩;

t1:等速时的扭矩;

t2:加速时的扭矩;

e:裕量系数。

等速时的驱动扭矩:t1=(fa*i)/(2*3.14*n1)

t1:等速驱动扭矩kgf.mm;

fa:轴向负载n【fa=f+μmg, f:丝杠的轴向切削力n,μ:导向件综合摩擦系数,m:移动物体重量(工作台+工件)kg,g:9.8 】;

i:丝杠导程mm;

n1:进给丝杠的正效率。

加速时的驱动扭矩:t2=t1+j*w

t2:加速时的驱动扭矩kgf.m;

t1:等速时的驱动扭矩kgf.m;

j:对电机施加的惯性转矩kg.m【j=jm+jg1+(n1/n2)*〔jg2+js+m(1/2*3.14)〕】

w:电机的角加速度rad/s;

jm:电机的惯性转矩kg.m;

jg1:齿轮1的惯性转矩kg.m;

jg2:齿轮2的惯性转矩kg.m;

js:丝杠的惯性转矩kg.m

(电机直接驱动可忽略jg1 、jg2)

若采用普通感应电机,功率根据以下公式计算:

p=tn/9549

p:功率;t:扭矩;n:转速

end注意事项

伺服电机与步进电机有很大差别,步进电机启动力矩要求的比较大,否则会出现丢步的现象。

滚珠丝杠上的转矩怎么换算为轴向力 5

7楼:素人学者喵

转矩和轴向力的换算公式如下:

换算公式:n= ec·a【k(fi2-f02)+b(ti-t0)】轴向力*导程=电机输出扭矩*2*3.14*丝杠效率(90%以上)。

合格的主轴一般不会有轴向窜动。

但是在主轴的检验过程中有一道静刚度测试,分为轴向静刚度和径向静刚度。径向静刚度就是在径向施加一定的推力,然后计算出一个单位为n/μ的数值即为检验标准。用表指住端面前撬差值间隙基本认跳值要精测检验盘精校校误差静跳车跳差跳差值即轴向窜值。

8楼:我是一个麻瓜啊

在匀速运行,非精确计算滚珠丝杠所受的转矩,可以套用以下公式:ta=(fa*i)/(2*3.14*n1),式中各参数含义:

ta:驱动扭矩kgf.mm;

fa:轴向负载,单位n(fa=f+μmg, f:丝杠的轴向力,单位n,μ:导向件的综合摩擦系数,m:移动物体重量(工作台+工件),单位kg,g:9.8 );

l:丝杠导程,单位mm;

n1:进给丝杠的正效率。

1、丝杠中径在扭矩推力关系中没有直接联系,仅通过影响螺旋升角间接影响(但在校验时,须在计算推力与对应中径的丝杠的轴向额定负载中取小值);

2、当量摩擦角仅影响滚道受力状态(参与丝杠副受力分析),但对推力扭矩的关系不产生影响;

3、上例为:f=2πm/p=18692 n;(相同扭矩下,推力仅是导程的函数)

4、转速对推力没有影响,但对于运动过程表征其与机械效率的函数,功率校验时建议取η=0.85核定。

扩展资料

转矩的原理

使机械元件转动的力矩称为转动力矩,简称转矩。机械元件在转矩作用下都会产生一定程度的扭转变形,故转矩有时又称为扭矩。转矩是各种工作机械传动轴的基本载荷形式,与动力机械的工作能力、能源消耗、效率、运转寿命及安全性能等因素紧密联系,转矩的测量对传动轴载荷的确定与控制、传动系统工作零件的强度设计以及原动机容量的选择等都具有重要的意义。

此外,转矩与功率的关系t=9549p/n或t=p/ω(ω为角速度,单位为rad/s)。[1]

电机的额定转矩表示额定条件下电机轴端输出转矩。转矩等于力与力臂或力偶臂的乘积,在国际单位制(si)中,转矩的计量单位为牛顿米(nm),工程技术中也曾用过公斤力米等作为转矩的计量单位。电机轴端输出转矩等于转子输出的机械功率除以转子的机械角速度。

直流电动机堵转转矩计算公式tk=9.55keik 。