伺服电机及减速机选型计算
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1)关于负载条件
①基本负载2000kg(工件+夹具+回转变位器+配重)
②负载重心位置0.1m(假定为0.1m,设计时务必小于这个值)
③负载系数×1.2
Motor
减速机 减速比=171
2)电机规格(a12/3000i)
项目
额定输出
额定转数
最高转数
3)减速机RV320E-171
4) 【关于电机扭矩】
➊负载扭矩[N・m] ……用于回转的扭矩选择电机规格时,乘以负载系数。
T L=∑mgr×Z TL=∑mgr×Z=2000×1.2×9.8×0.1×1/342≒6.877 <12 电机的额定扭矩
(Z:确认减速比、输出轴的转数有无问题。)
(重力平均负载扭矩=最大负载扭矩/2^0.5/综合减速比=2000×1.2×9.8×0.1/2^0.5/342=4.86) ❷慣性力矩[kg・m2] :向电机轴(输入轴)的换算。
I=∑mr2×Z2
I=mr2
×Z 2
=2000×1.2×0.12
×(1/342)2
≒0.36×10-4
I=m(D 2
+d 2
)÷8×Z 2
=I=∑mr2
×Z 2
❸角加速度 [rad/s^2] :最大加速时的负载 dω/dt=(2π/60) N/⊿t
dω/dt=(2π/60) N/⊿t=(2π/60)×3000/0.2≒1570.8
(N:电机额定转数rpm、⊿t:加速时间sec) ❹加速扭矩[kg ・m^2/s^2=N ・m] ……用于加速的扭矩 Ta=I ・dω/dt
Ta=I ・dω/dt=74×10-4×1570.8≒11.62
❺瞬时最大扭矩[kg ・m^2/s^2=N ・m] Tmax=TL+ Ta <电机的最大扭矩
Tmax=TL+ Ta=6.877+11.62=18.5 <35 电机的最大扭矩
变位器最高角速度ωpmax=额定转数÷综合减速比×360°÷60sec
=3000÷342×360÷60 ≒52.63°/sec 加減速时间tA=t1=设计值 =0.2sec
角加速度dωp/dt=ωpmax/tA =263.15°/sec2停止时间t4=1.0sec以内。
θ1=1/2×dωp/dt×t 12=1/2×263.15×0.22
=5.263°θ2=180-θ1-θ3=180-5.263×2=169.474°t 2=θ2/ωpmax=169.474÷52.63=3.22sec
T1=TL+Ta :瞬时最大扭矩T 1=T L +Ta= 18.568.45
T 2=T L T 2=T L = 6.877118.23
T 3=T L -Ta
T 3=T L -Ta=-4.743 4.5T 4=T L = 6.877
47.3
实效扭矩 Trms
Trms={(T 12
・t 1+T 22
・t 2+T 32
・t 3+T 42
・t 4)÷(t 1+t 2+t 3+t 4)}
1/2
Trms={(18.5^2×0.2+6.8772
×2.5+4.7432
×0.2+6.8772
×1.0)÷(0.2+2.5+0.2+1.0)}1/2
≒7.82 <12 电机的额定扭矩
速度(转数)