计算书
目录
1．立柱进给电动机计算 (1)
2．工作台电机计算........................................................ (6)
1. 3已知条件:防暴饲服电机型号 MKE116B-024；额定转速2000r/min 扭矩28N. m
①进给速度 0.05 m/min
②快 速 0.8m/min
③平台最大承重重量 3t
④平台升降系统重量 5.58t
⑤丝 杠
直 径 φ100mm
导 程 10mm
⑥电机转动惯量 1.94×10-2kg ·m 2
⑦减速器转动惯量 6.25×10-4kg ·m 2
1.3.1 配重计算
总承重=3+5.58=8.58t
配重(按95%计)=8.58×95%=8.151t
丝杠承重=总承重-配重=8.58-8.151=0.429t=429kg
1.4转动惯量计算
])2([122π
n m P g w Jr i J J J +++= （式1） 式中:J m —电机转动惯量 1.94×10-2kg ·m 2
J 减—减速器转动惯量6.25×10-4kg ·m 2
J r —丝杠的转动惯量。
i 1—减速器降速比10
w —丝杠承受移动部件重量
Pn —丝杠导程 10mm
1.4.1 丝杠的转动惯量
丝杠直径按Φ100mm ，重量按540Kg 计算。
281MD Jr = （式2） 式中M ——转动圆柱重量kg
D ——丝杠中径 m 21.054081⨯⨯=Jr
=0.675kg ·m 2
1.4.4 总惯量计算
根据以上计算及已知条件，配重按95%计时，按公式1
])2([122π
n r m P g w J i J J J +++= ])201.0(429675.0[1011025.61094.122421πg J ++
⨯+⨯=-- ≈0.0268kg ·m 2
按以上计算，同样可知，当失掉配重时
J 2≈0.0268kg ·m 2
通过计算，可以得出以下结论，配重对于折算到电机轴上的转动惯量，影响极小，近似相等，惯量
J=J 1=J 2=0.0268 kg ·m 2=0.268kgcm.s 2
J 1/ J m =0.0268/0.0194=1.3
2/3＜J 1/ J m ＜2
负载惯量设计符合设计要求，选择此型号电机惯量符合设计要求。
1.5 扭矩计算
M=M amax +M f +M O （式3）
式中：M amax —空载启动时折算到电机轴上的加速力矩（Nm ）
M f —折算到电机轴上外力力矩（Nm ）
Mo —由于丝杠预紧力引起的折算到电机轴上的附加力矩（Nm ）
1.5.1加速力矩计算
2max max 106.9-⨯•=T
n J M a （式4） 式中J —折算到电要轴上的转动惯量0.268 kgcm ·s 2
n max 电机所用的最高转速800r/min
T —系统时间常数 0.1S
m N M a ⋅=⨯⨯⨯=-2.2101
.06.9800268.02max 1.5.2 外力力矩
2102-⨯••=i
S F M o f πη （式5） 式中：F 0—外加载荷
S —丝杠导程 1cm
i —速 比 i=10
η—效 率0.8
当F 0=429kg 时， Nm M f 0854.0108
.010*******=⨯⨯⨯⨯=-π
当F 0=8.58T 时 Nm M f 7.1108
.010********=⨯⨯⨯⨯=-π 1.5.3附加摩擦力矩
220010)1(2-⨯-••=ηπηi
S P M （式6） 式中：P 0—滚珠丝杠预紧力，约为1/10额定动载荷
额定动载荷7.0i C C i =
Ci=35550
i=3
7.0335550⨯=⇒C C=76705KN
22010)8.01(1
8.0215.7670-⨯-⨯⨯⨯⨯=πM =5.496Nm
3.5.4扭矩计算
M 1=M max +M f1+M 0=2.2+0.0854+5.496
=7.7814Nm
M 2=M max +M f2+M 0=2.2+1.7+5.496
=9.396Nm
3.6结论：
通过以上计算，防爆电机MKE116B-024，额定扭矩为28Nm ，适合本立柱的设计要求。
二、 已知条件:进给箱防暴饲服电机型号 MKE116B-024；额定转速2000r/min 扭矩28N. m
1、工作台最大承重重量 30t
2、工作台系统重量 5t
3、电机转动惯量 1.94×10-2kg ·m 2
4、减速器转动惯量 6.25×10-4kg ·m 2
1.4转动惯量计算 ⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛ ⎝⎛⨯+++++=2243232221281111[1
MD i J i J i J i J J J Z Z Z m （式7） 式中:J m —电机转动惯量 1.94×10-2kg ·m 2
J 减—减速器转动惯量6.25×10-4kg ·m 2
i —总传动比 447
J z1—I 轴轮转动惯量。
J z2—II 轴轮转动惯量。
J z3—工作台齿轮轮转动惯量。
J Z4—工作台转动惯量。
1.4.1 丝母及外部套筒的转动惯量
1.4.1.1 I 轴齿轮外径按Φ250mm 内径按Φ90mm ，长90mm 。 重量=21 kg )(2122r R M J z += 式中M ——转动圆柱重量kg
R ——圆柱外径 m
r ——圆柱内径 m )045.0125.0(212
1221+⨯⨯=Z J
=0.185325kg ·m 2
1.4.1.2 II 轴齿轮外径按Φ360mm 内径按Φ100mm ，长85mm 。 重量=60 kg
