滾珠絲桿電機功率及驅(qū)動扭矩
滾珠絲桿的正常速度運行,非精準計算可以用以下公式:Ta=(Fa*I)/(2*3.14*n1)
Fa:軸向負載N(Fa=F+μmg, F:絲杠的軸向切削力N,μ:導向件的綜合摩擦系數(shù),m:移動物體重量(工作臺+工件)kg,g:9.8 );
Ta:驅(qū)動扭矩kgf.mm;
I:絲杠導程mm;
n1:進給絲杠的正效率。
計算舉例:
假設工況:水平使用,伺服電機直接驅(qū)動,2005滾珠絲杠傳動,25滾珠直線導軌承重和導向,理想安裝,垂直均勻負載1000kg,求電機功率:
Ta=(Fa*I)/(2*3.14*n1),設n1=0.94,得Ta=980*5/5.9032≈830N.mm=0.83N.M
Fa=F+μmg,設切削力不考慮,設綜合摩擦系數(shù)μ=0.1,得Fa=0.1*1000*9.8=980N;
根據(jù)這個得數(shù),可以選擇電機功率。以臺灣產(chǎn)某品牌伺服為例,查樣本得知,額定扭矩大于0.83N.M的伺服電機是400W。(200W是0.64N.M,小了。400W額定1.27N.M,是所需理論扭矩的1.5倍,滿足要求)
端部安裝部分和滾珠絲杠螺母預壓以及潤滑不良會對系統(tǒng)產(chǎn)生靜態(tài)扭矩,也稱初始扭矩,實際選擇是需要考慮的。另外,導向件的摩擦系數(shù)不能單計理論值,比如采用滾珠導軌,多套裝配后的總摩擦系數(shù)一定大于樣本參數(shù)。而且,該結(jié)果僅考慮驅(qū)動這個靜止的負載,如果是機床工作臺等設備,還要考慮各向切削力的影響。
Fa:軸向負載N(Fa=F+μmg, F:絲杠的軸向切削力N,μ:導向件的綜合摩擦系數(shù),m:移動物體重量(工作臺+工件)kg,g:9.8 );
Ta:驅(qū)動扭矩kgf.mm;
I:絲杠導程mm;
n1:進給絲杠的正效率。
計算舉例:
假設工況:水平使用,伺服電機直接驅(qū)動,2005滾珠絲杠傳動,25滾珠直線導軌承重和導向,理想安裝,垂直均勻負載1000kg,求電機功率:
Ta=(Fa*I)/(2*3.14*n1),設n1=0.94,得Ta=980*5/5.9032≈830N.mm=0.83N.M
Fa=F+μmg,設切削力不考慮,設綜合摩擦系數(shù)μ=0.1,得Fa=0.1*1000*9.8=980N;
根據(jù)這個得數(shù),可以選擇電機功率。以臺灣產(chǎn)某品牌伺服為例,查樣本得知,額定扭矩大于0.83N.M的伺服電機是400W。(200W是0.64N.M,小了。400W額定1.27N.M,是所需理論扭矩的1.5倍,滿足要求)
端部安裝部分和滾珠絲杠螺母預壓以及潤滑不良會對系統(tǒng)產(chǎn)生靜態(tài)扭矩,也稱初始扭矩,實際選擇是需要考慮的。另外,導向件的摩擦系數(shù)不能單計理論值,比如采用滾珠導軌,多套裝配后的總摩擦系數(shù)一定大于樣本參數(shù)。而且,該結(jié)果僅考慮驅(qū)動這個靜止的負載,如果是機床工作臺等設備,還要考慮各向切削力的影響。
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