伺服电机配丝杆选型(自动计算)
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负载质量M(kg)250·滚珠丝杠节距P(mm)10·滚珠丝杠直径D(mm)32·滚珠丝杠质量MB(kg) 3.13·滚珠丝杠摩擦系数μ0.1·因无减速器,所以G=1、η=11②动作模式的决定速度(mm/s)单一变化·负载移动速度V(mm/s)250·行程L(mm)500·行程时间tS(s) 1.4·加减速时间tA(s)0.2·定位精度AP(mm)0.01③换算到电机轴负载惯量的计算滚珠丝杠的惯量JB= 4.01E-04kg.m2负载的惯量JW= 1.04E-03kg.m2换算到电机轴负载惯量JL=JW J=G2x(J W+J2)+J1 1.04E-03kg.m2L④负载转矩的计算对摩擦力的转矩Tw 3.90E-01N.m换算到电机轴负载转矩TL=Tw 3.90E-01N.m⑤旋转数的计算转数N N=60V/P.G1500r/min⑥电机的初步选定[选自OMNUC U系列的初步选定举例]选定电机的转子·惯量为负载的JM≥J L/30 3.45E-05kg.m2 1/30*以上的电机选定电机的额定转矩×0.8TMx0.8>T L0.5096>比换算到电机轴负载转矩大的电机N.m* 此值因各系列而异,请加以注意。
⑦加减速转矩的计算加减速转矩TA 1.676N.m⑧瞬时最大转矩、有效转矩的计算必要的瞬时最大转矩为T1T1=TA+TL 2.0662N.mT2=TL0.3901N.mT3=TL-TA-1.2860N.m有效转矩Trms为1.101N.m⑨讨论负载惯量JL 1.04E-03kg.m2≦[电机的转子惯量JM有效转矩Trms 1.101N.m﹤[电机的额定转矩瞬时最大转矩T1 2.0662N.m﹤[电机的瞬时最大转矩必要的最大转数N1500r/min≦[电机的额定转数编码器分辨率R=P.G/AP.S1000(脉冲/转)U系列的编码器规格为204速度(mm/s)3000.210.20.2时间(s)初步选择定R88M-U20030(Jm= 1.10E-03根据R88M-U20030的额定转矩Tm=(N.m)≦[电机的转子惯量JM 1.10E-03×[适用的惯量比=30]﹤[电机的额定转矩0.637N.M3.9E-010.637﹤[电机的瞬时最大转矩 1.528N.M≦[电机的额定转数3000r/minU系列的编码器规格为2048(脉冲/转),经编码器分频比设定至1000(脉冲/转)的情况下使用。
伺服电机配丝杆_选型计算(自动计算版)1.确定运动参数:首先确定伺服电机的运动参数,包括运动的线速度、所需的动力和扭矩等。
这些参数将用于后续的计算。
2.计算负载参数:根据实际应用中的负载情况,计算负载的重量、摩擦系数和惯性矩等参数。
这些参数将用于后续的计算。
3.选择丝杆规格:根据伺服电机的运动参数和负载参数,选择合适的丝杆规格。
丝杆规格主要包括丝杆的直径、螺距和精度等参数。
选型时要考虑伺服电机的运动速度和负载扭矩对丝杆的影响,以确保丝杆能够满足运动要求并具有足够的强度和刚度。
4.计算传动参数:根据选择的丝杆规格,计算伺服电机系统的传动参数,包括传动比、传动效率和回程间隙等。
这些参数将用于后续的计算。
5.校核选型结果:对选择的丝杆规格和传动参数进行校核,确保其能够满足伺服电机系统的性能要求。
校核主要包括对丝杆的强度和刚度进行计算,以确保其在工作过程中不会发生断裂或过度变形,并能提供足够的精度和重复性。
6.优化选型结果:根据实际需求进行优化,比如考虑使用精密级别更高的丝杆、增加滚珠丝杆支撑方式或增加减速器等。
优化选型可以提高运动的精度和重复性,并减小伺服电机系统的噪声和振动。
在进行伺服电机配丝杆选型计算时,可以借助计算软件进行自动计算。
这种软件通常具有丰富的丝杆选型数据库,能够根据输入的运动参数和负载参数自动选择合适的丝杆规格,并计算相应的传动参数。
同时,软件还可以进行校核和优化,提供准确的选型结果。
需要注意的是,伺服电机配丝杆的选型计算是一个复杂的过程,需要考虑众多参数和因素。
因此,在进行选型计算时,建议用户充分了解伺服电机和丝杆的相关知识,同时参考相关的选型手册、技术资料和专业人员的建议,以确保选型结果的准确性和可靠性。
总之,伺服电机配丝杆的选型计算是一个重要的工作,对于伺服系统的性能和稳定运行具有重要影响。
通过借助计算软件和参考相关手册等工具,可以帮助用户快速准确地选择合适的丝杆参数,优化伺服系统的性能和使用效果。
伺服电机的选择伺服电机:伺服主要靠脉冲来定位,伺服电机接收到1个脉冲,就会旋转1个脉冲对应的角度,从而实现位移;可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。
伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。
伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)。
闭环半闭环:格兰达的设备用伺服电机都是半闭环,只是编码器发出多少个脉冲,无法进行反馈值和目标值的比较;如是闭环则使用光栅尺进行反馈。
开环步进电机:则没有记忆发出多少个脉冲。
伺服:速度控制、位置控制、力矩控制增量式伺服电机:是没有记忆功能,下次开始是从零开始;绝对值伺服电机:具有记忆功能,下次开始是从上次停止位置开始。
伺服电机额定速度3000rpm,最大速度5000 rpm;加速度一般设0.05 ~~ 0.5s计算内容:1.负载(有效)转矩T<伺服电机T的额定转矩2.负载惯量J/伺服电机惯量J< 10 (5倍以下为好)3.加、减速期间伺服电机要求的转矩 < 伺服电机的最大转矩4.最大转速<电机额定转速伺服电机:编码器分辨率2500puls/圈;则控制器发出2500个脉冲,电机转一圈。
1.确定机构部。
另确定各种机构零件(丝杠的长度、导程和带轮直径等)细节。
典型机构:滚珠丝杠机构、皮带传动机构、齿轮齿条机构等2.确定运转模式。
(加减速时间、匀速时间、停止时间、循环时间、移动距离)运转模式对电机的容量选择影响很大,加减速时间、停止时间尽量取大,就可以选择小容量电机3.计算负载惯量J和惯量比(xkg.)。
根据结构形式计算惯量比。
负载惯量J/伺服电机惯量J< 10 单位(xkg.)计算负载惯量后预选电机,计算惯量比4.计算转速N【r/min】。
根据移动距离、加速时间ta、减速时间td、匀速时间tb计算电机转速。
伺服电机和丝杆选型计算1.伺服电机选型计算:伺服电机是一种将电能转化为机械能的装置,它通过电机驱动系统的精确控制,实现对机械位置、转速和力矩的精确控制。
在选型时,需要考虑以下几个方面:1.1额定输出功率:根据机械系统的工作要求和负载要求,确定伺服电机的额定输出功率。
通常,额定输出功率应略大于所需的最大功率。
1.2额定转速:根据工作要求和负载要求,确定伺服电机的额定转速。
通常,额定转速应略大于所需的最大转速。
1.3额定转矩:根据负载的特性和工作要求,确定伺服电机的额定转矩。
通常,额定转矩应略大于所需的最大转矩。
1.4动态响应速度:根据控制系统的要求,确定伺服电机的动态响应速度。
通常,要求动态响应速度能够满足系统的响应时间要求。
1.5额定电压:根据工作环境和电源供应的要求,确定伺服电机的额定电压。
通常,额定电压应与电源供应的电压相匹配。
2.丝杆选型计算:丝杆是一种将旋转运动转化为直线运动的装置,它通常由丝杆和螺母组成。
在选型时,需要考虑以下几个方面:2.1螺距:根据工作要求,确定丝杆的螺距。
螺距是丝杆每转一周所移动的距离,通常用毫米/转表示。
2.2进给速度:根据机械系统的工作要求,确定丝杆的进给速度。
进给速度是丝杆上点的线速度,通常用毫米/秒表示。
2.3进给力:根据工作负载和系统要求,确定丝杆的进给力。
进给力是丝杆在工作过程中所受的力,通常用牛顿表示。
2.4精度等级:根据工作要求,确定丝杆的精度等级。
精度等级决定了丝杆的运动精度,通常用C级、T级等表示。
2.5长度:根据机械系统的工作空间和要求,确定丝杆的长度。
丝杆的长度应能够满足系统的工作范围要求。
机械结构参数:皮带与工作物总质量m L =22.45615kg *滑动面摩擦系数μ=0.3*滚筒直径D=0.12m *滚筒质量m 2=0.1kg*传送带和滚筒的机械效率η=0.9*减速机机械效率ηG =0.7减速比i=5*每次定位时间t=2s *每次运动距离L= 1.5m *加减速时间比A=10%*外力F A =0N*移动方向与水平轴夹角a =0°1)速度曲线加速时间t 0=t*A=0.2s2)电机转速减速机输出轴角加速度β=69.4444rad/s 2减速机输出轴转速N=132.6288rpm电机输出轴角加速度βM =i*β皮带轮间歇运动选型计算表=347.2222rad/s 2电机输出轴转速N M =N*i=663.144rpm3)计算负载转矩减速机轴向负载F==66.02108N减速机轴负载转矩T L= 4.401405Nm电机轴负载转矩T LM == 1.257544Nm4)计算电机轴加速转矩(克服惯量)皮带和工作物的惯量J M1=0.080842kgm 2滚筒的惯量J M2==0.00018kgm 2J M1+2J M2=0.081202kgm 2折算到减速机轴的负载惯量J L =2F D η22()2()2L L D D ππ2218m D Gi ηJ全负载惯量J==0.003648kgm 2电机轴加速转矩T S= 1.809566Nm5)必须转矩必须转矩T M =(T LM +T S )*S= 6.134221Nm6)负荷与电机惯量比惯量比N1==8.120214M J βg=9.8m/s 22.45615克pi=3.1416计算表格电机惯量J M=0.0004kgm2安全系数S=2。
负载质量M(kg5·滚珠丝杠节距P(mm10·滚珠丝杠直径D(mm20·滚珠丝杠质量MB(kg3·滚珠丝杠摩擦系数μ0.1·因无减速器,所以G=1、η=11②动作模式的决定速度(mm/s单一变化·负载移动速度V(mm/s300·行程L(mm360·行程时间tS(s 1.4·加减速时间tA(s0.2·定位精度AP(mm0.01③换算到电机轴负载惯量的计算滚珠丝杠的惯量JB= 1.50E-04kg.m2 负载的惯量JW= 1.63E-04kg.m2换算到电机轴负载惯量JL=JW J=G2x(J W+J2+J1 1.63E-04kg.m2L④负载转矩的计算对摩擦力的转矩Tw7.80E-03N.m换算到电机轴负载转矩TL=Tw7.80E-03N.m⑤旋转数的计算转数N N=60V/P.G1800r/min⑥电机的初步选定[选自OMNUC U系列的初步选定举例] 选定电机的转子·惯量为负载的JM≥J L/30 5.42E-06kg.m2 1/30*以上的电机选定电机的额定转矩×0.8TMx0.8>T L0.5096>比换算到电机轴负载转矩大的电机N.m* 此值因各系列而异,请加以注意。
⑦加减速转矩的计算加减速转矩TA0.165N.m⑧瞬时最大转矩、有效转矩的计算必要的瞬时最大转矩为T1T1=TA+TL0.1726N.mT2=TL0.0078N.mT3=TL-TA-0.1570N.m有效转矩Trms为0.095N.m⑨讨论负载惯量JL 1.63E-04kg.m2≦[电机的转子惯量JM有效转矩Trms0.095N.m﹤[电机的额定转矩瞬时最大转矩T10.1726N.m﹤[电机的瞬时最大转矩必要的最大转数N1800r/min≦[电机的额定转数编码器分辨率R=P.G/AP.S1000(脉冲/转U系列的编码器规格为204速度(mm/s3000.210.20.2时间(s初步选择定R88M-U20030(Jm= 1.23E-05 根据R88M-U20030的额定转矩Tm=(N.m≦[电机的转子惯量JM1.23E-05×[适用的惯量比=30]﹤[电机的额定转矩0.5096N.M7.8E-030.637﹤[电机的瞬时最大转矩 1.528 N.M ≦[电机的额定转数 3000 r/min U系列的编码器规格为2048(脉冲/转),经编码器分频比设定至1000(脉冲/转)的情况下使用。