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上銀絲桿扭矩與推力的計(jì)算

點(diǎn)擊:13424 日期:2015-04-01 選擇字號(hào):

上銀絲桿勻速運(yùn)行下,扭矩與推力的非精確計(jì)算可以套用以下公式:

Ta=(Fa*I/2*3.14*n1  

式中

   Ta:驅(qū)動(dòng)扭矩kgf.mm

   Fa:軸向負(fù)載NFa=F+μmg F:絲杠的軸向切削力N,μ:導(dǎo)向件的綜合摩擦系數(shù),m:移動(dòng)物體重量(工作臺(tái)+工件)kg,g:9.8 );

   I:上銀絲桿的導(dǎo)程mm;

   n1:進(jìn)給上銀絲桿的正效率。

 計(jì)算舉例:

假設(shè)工況:水平使用,伺服電機(jī)直接驅(qū)動(dòng),2005上銀絲桿傳動(dòng),25滾珠直線(xiàn)導(dǎo)軌承重和導(dǎo)向,理想安裝,垂直均勻負(fù)載1000kg,求電機(jī)功率:

Fa=F+μmg,設(shè)切削力不考慮,設(shè)綜合摩擦系數(shù)μ=0.01,得Fa=0.01*1000*9.8=98N;  Ta=Fa*I/2*3.14*n1),設(shè)n1=0.94,得Ta=98*5/5.903283kgf.mm=0.83N.M

根據(jù)這個(gè)得數(shù),可以選擇電機(jī)功率。以臺(tái)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(jī)是400W。(200W0.64N.M,小了。400W額定1.27N.M,是所需理論扭矩的1.5倍,滿(mǎn)足要求)

當(dāng)然,端部安裝部分和上銀絲桿螺母預(yù)壓以及潤(rùn)滑不良會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生靜態(tài)扭矩,也稱(chēng)初始扭矩,實(shí)際選擇是需要考慮的。另外,導(dǎo)向件的摩擦系數(shù)不能單計(jì)理論值,比如采用滾珠導(dǎo)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(dòng)這個(gè)靜止的負(fù)載,如果是機(jī)床工作臺(tái)等設(shè)備,還要考慮各向切削力的影響。

若考慮加速情況,較為詳細(xì)的計(jì)算可以參考以下公式(個(gè)人整理修正的,希望業(yè)內(nèi)朋友指點(diǎn)):  水平使用上銀絲桿驅(qū)動(dòng)扭矩及電機(jī)功率計(jì)算:

實(shí)際驅(qū)動(dòng)扭矩:T=(T1+T2)*e

T:實(shí)際驅(qū)動(dòng)扭矩;

T1:等速時(shí)的扭矩;

T2:加速時(shí)的扭矩;

e:裕量系數(shù)。

等速時(shí)的驅(qū)動(dòng)扭矩:T1=Fa*I/2*3.14*n1

T1:等速驅(qū)動(dòng)扭矩kgf.mm;  

Fa:軸向負(fù)載NFa=F+μmg, F:上銀絲桿的軸向切削力N,μ:導(dǎo)向件綜合摩擦系數(shù),m:移動(dòng)物體重量(工作臺(tái)+工件)kgg:9.8 】; 

I:上銀絲桿的導(dǎo)程mm  

n1:進(jìn)給上銀絲桿的正效率。 

加速時(shí)的驅(qū)動(dòng)扭矩:T2=T1+J*W T

2:加速時(shí)的驅(qū)動(dòng)扭矩kgf.m;

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