电机选型—总结版电机选型需要计算工作扭矩、启动扭矩、负载转动惯量,其中工作扭矩和启动扭矩最为重要
1 工作扭矩 Tb计算:首先核算负载重量 W,对于一般线形导轨摩擦系数 μ=0
01,计算得到工作力 Fb
水平行走:Fb=μW垂直升降:Fb=W1
1 齿轮齿条机构一般齿轮齿条机构整体构造为电机+减速机+齿轮齿条,电机工作扭矩 Tb的计算公式为:其中 D 为齿轮直径
2 丝杠螺母机构一般丝杠螺母机构整体构造为电机+丝杠螺母,电机工作扭矩 Tb的计算公式为:其中 BP 为丝杠导程;η 为丝杠机械效率(一般取 0
95,参考下式计算)
其 中 α 为 丝 杠 导 程 角 ;μ’ 为 丝 杠 摩 擦 系 数 ( 一 般 取0
01,参考下式计算)
其中 β 丝杠摩擦角(一般取 0
2 启动扭矩 T 计算:启动扭矩 T 为惯性扭矩 Ta和工作扭矩 Tb之和
其中工作扭矩 Tb通过上一部分求得,惯性扭矩 Ta由惯性力 Fa大小决定:其中 a 为启动加速度(一般取 0
1g~g,依设备要求而定,参考下式计算)
其中 v 为负载工作速度;t 为启动加速时间
Ta计算方法与 Tb计算方法相同
3 负载转动惯量 J 计算:系统转动惯量 J 总等于电机转动惯量 JM、齿轮转动惯量 JG、丝杠转动惯量 JS和负载转动惯量 J 之和
其中电机转动惯量 JM、齿轮转动惯量 JG和丝杠转动惯量 JS数值较小,可根据具体情况忽略不计,如需计算请参考 HIWIN 丝杠选型样本
下面详述负载转动惯量 J 的计算过程
将负载重量换算到电机输出轴上转动惯量,常见传动机构与公式如下:J:电机输出轴转动惯量(kg·m2)W:可动部分总重量(kg)BP:丝杠螺距(mm)GL:减速比(≥1,无单位)J:电机输出轴转动惯量(kg·m2)W:可动部分总重量(kg)D:小齿轮直径(