絲桿使用電機(jī)計算

1、絲杠水平運(yùn)動選型計算表格機(jī)械結(jié)構(gòu)參數(shù)：速度：Vl=0.48 m/min*滑動部分質(zhì)量M=40 kg*絲杠部分長度LB=0.6 m*絲杠直徑DB=0.025 m*絲杠導(dǎo)程PB=0.01 m*連軸器質(zhì)量MC0.01 kg*連軸器直徑DC0.03 m*摩擦系數(shù)=0.05*移動距離L=0.24 m機(jī)械效率=0.9*定位時間t=30 s*加減速時間比A=10%*外力FA=0 N移動方向與水平軸夾角a =0 1)速度曲線加速時間t0=t*A = 3s2)電機(jī)轉(zhuǎn)速NM =Vl/PB= 48rpm3)負(fù)荷轉(zhuǎn)矩計算軸向負(fù)載F =FA+= 19.6Nm負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL L =0.034660329Nm4)克服慣量的加

2、速轉(zhuǎn)矩計算（也稱做：啟動轉(zhuǎn)矩）直線運(yùn)動平臺與負(fù)載慣量JL =0.000101321kgm2 2(sincos )AFmgaa+m2BFPph2()2BP mp滾珠絲杠慣量JB = 0.000181777kgm2 2連軸器慣量JC= 0.000001125kgm2 2總負(fù)荷慣量JL=JL+JB+JC= 0.000284223kgm2 2啟動轉(zhuǎn)矩TS=0.002319293Nm5)必須轉(zhuǎn)矩必須轉(zhuǎn)矩TM=(TL+TS)*S= 0.073959244Nm6)電機(jī)選擇根據(jù)計算，初步確定電機(jī)型號，然后輸入轉(zhuǎn)子慣量，確認(rèn)TM7)負(fù)荷與電機(jī)慣量比慣量比I1 1=0.2583844178)負(fù)荷與減速機(jī)慣量比當(dāng)負(fù)

3、荷與電機(jī)慣量比5時，考慮采用減速裝置，提高慣量匹配折算后的慣量比I2 2=0.02870938T=0.024653081N=144432BBL Dpr21 8CmD12()60mlNm JJtp+其他常數(shù)G=9.8 m/spi=3.1416絲杠密度=7900 kg/m3絲杠水平運(yùn)動選型計算表格安全系數(shù)S=2電機(jī)慣量JM=0.0011 kgm2 2減速機(jī)減速比i3電電機(jī)機(jī)選選型型計計算算一.電機(jī)扭矩的計算電機(jī)扭矩的計算涉及到2部分：1.克服驅(qū)動機(jī)構(gòu)的摩擦轉(zhuǎn)矩TLTL2.克服負(fù)載和電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量的啟動轉(zhuǎn)矩TS S電機(jī)扭矩T=（TL L+TS S）*SS：安全系數(shù)二.慣量匹配理論上負(fù)載折算到電機(jī)軸的慣

4、量與電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量比 5時，考慮采用減速裝置，提高慣量匹配折算后的慣量比I2 2=0.001166557432BBL Dpr21 8CmD12()60mlNm JJtp+其他常數(shù)G=9.8 m/spi=3.1416絲杠密度=7900 kg/m3絲杠水平運(yùn)動選型計算表格安全系數(shù)S=2電機(jī)慣量JM=0.0011 kgm2 212減速機(jī)減速比i15絲杠垂直運(yùn)動選型計算表格機(jī)械結(jié)構(gòu)參數(shù)：速度：Vl=24 m/min*滑動部分質(zhì)量M=30 kg*絲杠部分長度LB=1.4 m*絲杠直徑DB=0.035 m*絲杠導(dǎo)程PB=0.025 m*連軸器質(zhì)量MC0.5 kg*連軸器直徑DC0.05 m*摩擦系數(shù)=0.1

5、*移動距離L=1.2 m機(jī)械效率=0.9*定位時間t=3 s*加減速時間比A=25%*外力FA=0 N移動方向與水平軸夾角a =90 1)速度曲線加速時間t0=t*A = 0.75s2)電機(jī)轉(zhuǎn)速NM =Vl/PB= 960rpm3)負(fù)荷轉(zhuǎn)矩計算軸向負(fù)載 F =FA+= 293.999892Nm負(fù)載轉(zhuǎn)矩 TL L =1.299761852Nm4)克服慣量的加速轉(zhuǎn)矩計算（也稱做：啟動轉(zhuǎn)矩）直線運(yùn)動平臺與負(fù)載慣量JL =0.000474941kgm2 2(sincos )AFmgaa+m2BFPph2()2BP mp滾珠絲杠慣量JB = 0.001629402kgm2 2連軸器慣量JC= 0.000

6、15625kgm2 2總負(fù)荷慣量JL=JL+JB+JC= 0.002260593kgm2 2啟動轉(zhuǎn)矩TS=0.329821784Nm5)必須轉(zhuǎn)矩必須轉(zhuǎn)矩TM=(TL+TS)*S= 3.259167272Nm6)電機(jī)選擇根據(jù)計算，初步確定電機(jī)型號，然后輸入轉(zhuǎn)子慣量，確認(rèn)TM7)負(fù)荷與電機(jī)慣量比I1 1=11.302963568)負(fù)荷與減速機(jī)慣量比當(dāng)負(fù)荷與電機(jī)慣量比5時，考慮采用減速裝置，提高慣量匹配I2 2=0.452118542432BBL Dpr21 8CmD12()60mlNm JJtp+其他常數(shù)G=9.8 m/spi=3.1416絲杠密度=7900 kg/m3絲杠垂直運(yùn)動選型計算表格安全

7、系數(shù)S=2電機(jī)慣量JM=0.0002 kgm2 2減速機(jī)減速比i5皮帶輪間歇運(yùn)動選型計算表格機(jī)械結(jié)構(gòu)參數(shù)：皮帶與工作物總質(zhì)量mL=0.5 kg*滑動面摩擦系數(shù)=0.3*滾筒直徑D=0.052 m*滾筒質(zhì)量m2=1 kg*傳送帶和滾筒的機(jī)械效率=0.9*減速機(jī)機(jī)械效率G=0.7減速比i=1*每次定位時間t=0.07 s*每次運(yùn)動距離L=0.09 m*加減速時間比A=50%*外力FA=0 N*移動方向與水平軸夾角a =0 1)速度曲線加速時間t0 0= t*A = 0.035s2)電機(jī)轉(zhuǎn)速減速機(jī)輸出軸角加速度 =2825.75rad/s2 2減速機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)速N= 944.4337 rpm電機(jī)輸出軸

8、角加速度M M= i*= 2825.746 rad/s2 2電機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)速NM M= N*i= 944.4337 rpm3)計算負(fù)載轉(zhuǎn)矩減速機(jī)軸向負(fù)載F=1.47 N減速機(jī)軸負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL L= 0.042467 Nm電機(jī)軸負(fù)載轉(zhuǎn)矩TLMLM= 0.060667 Nm(sincos )AFmgaa+m2 F Dh L GT i h 0000(/)2()2(/)()LDt ttL Dt ttppb =- =-4)計算電機(jī)軸加速轉(zhuǎn)矩（克服慣量）皮帶和工作物的慣量JM1M1= 0.000338 kgm2 2滾筒的慣量JM2M2= 0.000338 kgm2 2折算到減速機(jī)軸的負(fù)載慣量 JL L=JM1

9、M1+2JM2M2= 0.001014 kgm2 2電機(jī)慣量全負(fù)載慣量J= 0.001284 kgm2 2電機(jī)軸加速轉(zhuǎn)矩TS= 5.183225 Nm5）必須轉(zhuǎn)矩必須轉(zhuǎn)矩TM=(TLM+TS)*S安全系數(shù)= 10.48778 Nm6)負(fù)荷與電機(jī)慣量比慣量比N1= 3.7555562 2()2 ()2L LDmDmp p2 21 8 mD 2 LJ Jmi +2/LJ JmiMGJ b h g=9.8 m/spi=3.1416皮帶輪間歇運(yùn)動選型計算表格JM=0.00027 kgm2 2S=2皮帶輪連續(xù)運(yùn)動選型計算表格說明：由于是連續(xù)運(yùn)動，所以在計算牛矩時只需考慮負(fù)載牛矩，啟動牛矩忽略，但必須考慮

10、到慣量的匹配機(jī)械結(jié)構(gòu)參數(shù)：皮帶速度：V=3 m/min其他常數(shù)皮帶與工作物總質(zhì)量mL=40 kg*滑動面摩擦系數(shù)=0.3*滾筒直徑D=0.1 m*滾筒質(zhì)量m2=1 kg*傳送帶和滾筒的機(jī)械效率=0.9*減速機(jī)機(jī)械效率G=0.7減速比i=3*外力FA=0 N*移動方向與水平軸夾角a =0 1)電機(jī)轉(zhuǎn)速減速機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)速N= 9.549274 rpm電機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)速NM M= N*i= 28.64782 rpm2)計算負(fù)載轉(zhuǎn)矩減速機(jī)軸向負(fù)載F=117.6 N減速機(jī)軸負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL L= 6.533333 Nm電機(jī)軸負(fù)載轉(zhuǎn)矩TLMLM= 3.111111 Nm4)計算折算到電機(jī)軸的慣量皮帶和工作物的慣量J

11、M1M1=0.1 kgm2 2滾筒的慣量JM2M2=(sincos )AFmgaa+m2 F Dh 2 2()2 ()2L LDmDmp p2 21 8 mD L GT i h =0.00125 kgm2 2折算到減速機(jī)軸的負(fù)載慣量 JL L=JM1M1+2JM2M2=0.1025 kgm2 2電機(jī)慣量5）必須轉(zhuǎn)矩必須轉(zhuǎn)矩TM=TLM*S安全系數(shù)= 6.222222 Nm6)負(fù)荷與電機(jī)慣量比慣量比N1= 10.353542/LJ Jmi2 21 8 mD G=9.8 m/spi=3.1416皮帶輪連續(xù)運(yùn)動選型計算表格說明：由于是連續(xù)運(yùn)動，所以在計算牛矩時只需考慮負(fù)載牛矩，啟動牛矩忽略，但必須考

12、慮到慣量的匹配JM=0.0011 kgm2 2S=2分度盤機(jī)構(gòu)選型計算表格機(jī)械結(jié)構(gòu)參數(shù)：分度盤直徑DT=0.3 m分度盤厚度LT=0.01 m*工作物直徑DW=0.05 m*工作物厚度LW=0.04 m*工作臺材質(zhì)密度=1500 kg/m3*工作物數(shù)量n=4 個*由分度盤中心至工作物中心的距離l=0.125 m定位角度=90 *定位時間t=1 s*加減速時間比A=25%減速機(jī)減速比i=7減速機(jī)效率G=0.71）決定加減速時間加減速時間仍然以定位時間的25%加減速時間t0= t*A= 0.25s2)電機(jī)轉(zhuǎn)速減速機(jī)輸出軸角加速度G G=8.3776 rad/s2 2減速機(jī)輸出軸最大轉(zhuǎn)速N=20 r

13、pm電機(jī)軸角加速度m= G G*i=58.6432 rad/s2 2電機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)速NM M= N*i=140 rpm3)計算負(fù)載轉(zhuǎn)矩0(0)360t ttqp2-G0 2tp 60因為摩擦負(fù)載及小，故忽略TL L= 0Nm4)計算電機(jī)軸加速轉(zhuǎn)矩（克服慣量）工作臺的慣量JT T=0.011928262 kgm2 2工作物的慣量JW1W1=（工作物同時繞工作物中心軸旋轉(zhuǎn),如果工作物沒有自轉(zhuǎn)，可以不考慮這部分慣量）=3.68156E-05 kgm2 2工作物質(zhì)量mw w=0.11781 kg工作物的慣量JW W=(按工作物體中心自轉(zhuǎn)）=0.007510388 kgm2 2全負(fù)載慣量JL L= JT

14、T+JW W=0.01943865 kgm2 25）加速轉(zhuǎn)矩負(fù)載折算到電機(jī)軸上的慣量：JLMLM= JL L/i2 2=0.000396707 kgm2 2電機(jī)軸加速轉(zhuǎn)矩Ts=0.044963178 Nm6)必須轉(zhuǎn)矩必須轉(zhuǎn)矩T= （TS S+TL L）*S=0.089926355 Nm6)負(fù)荷與電機(jī)慣量比慣量比N1=2.8336224492/LJ Jmi432WWL Dpr432TTL Dpr24wwL Dpr2 1)wwnJm l(+()GLMMJJm+bh其他常數(shù)G=9.8 m/spi=3.1416分度盤機(jī)構(gòu)選型計算表格電機(jī)慣量 JM=0.00014 kgm2 2安全系數(shù) S=2 *其他一

15、.根據(jù)運(yùn)動要求計算最大轉(zhuǎn)速和角加速度運(yùn)動參數(shù)：減速比i=1*每次定位時間t=0.2 s*每次運(yùn)動角度L=367 *加減速時間比A=30%*負(fù)載慣量J=0.000096 Kg.m2 21)速度曲線加速時間t0 0= t*A = 0.06s2)電機(jī)轉(zhuǎn)速減速機(jī)輸出軸角加速度 =762.5444rad/s2 2減速機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)速Nmax= 436.904762 rpm電機(jī)輸出軸角加速度M M= i*= 762.544444 rad/s2 2電機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)速NM M= Nmax*i= 436.904762 rpm電機(jī)輸出扭據(jù)：T= J= 0.07320427 NmTs 2T= 0.14640853 Nm00

16、180 ()t ttqp-0()2 tpb 60g=9.8 m/spi=3.1416其他常常識識一.電機(jī)溫升電機(jī)溫度是指電機(jī)各部分實際發(fā)熱溫度,它對電機(jī)的絕緣材影響很大,溫度過高會使絕緣老化縮短電動機(jī)壽命,甚至導(dǎo)致絕緣破壞.為使絕緣不致老化和破壞,對電機(jī)繞組等各部分溫度作了一定的限制,這個溫度限制就是電機(jī)的允許溫度.電機(jī)的各部溫度的高低還與外界條件有關(guān),溫升就是電動機(jī)溫度比周圍環(huán)境溫度高出的數(shù)值.T2-T1-溫升T1-實際冷卻狀態(tài)下的繞組溫度(即環(huán)境溫度);T2-發(fā)熱狀態(tài)下繞組溫度二.電機(jī)功率1. 根據(jù)電源電壓、使用條件、拖動對象選擇電機(jī).要求電源電壓與電機(jī)額定電壓相符.2. 根據(jù)安裝地點和工作環(huán)境選擇不同型式的電機(jī).3. 根據(jù)容量、效率、功率因數(shù)、轉(zhuǎn)數(shù)選擇電機(jī).如果容量選擇過小,就會發(fā)生長期過載現(xiàn)象,影響電動機(jī)壽命甚至燒毀. 如果容量選擇過大,電機(jī)的輸出機(jī)械功率不能充分利用,功率因數(shù)也不高.因為電機(jī)的功率因數(shù)和效率是隨著負(fù)載變化的.4. 電機(jī)在恒定負(fù)載運(yùn)行下,功率計算公式如下:式中: P-電機(jī)的功率(KW); P1-生產(chǎn)機(jī)械功率(KW); 1-生產(chǎn)機(jī)械本身效率; 2 2 -電機(jī)效率.上式計算出的功率不一定與產(chǎn)品規(guī)格相同,所以選擇電機(jī)的額定功率(P1)應(yīng)等于或稍大于計算所得的功率1p p12= h h電機(jī)溫度是指電機(jī)各部分實際發(fā)熱溫度,它對電機(jī)的絕緣材影響很