丝杆选型计算.xls

丝杠水平运动选型计算表格 机械结构参数 速度 Vl 120 m min 滑动部分质量M 30 kg 丝杠部分长度LB 1 93 m 丝杠直径DB 0 035 m 丝杠导程PB 0 15 m 连轴器质量MC 10 kg 连轴器直径DC0 035 m 摩擦系数 0 05 移动距离L 1 3 m 机械效率 0 9 定位时间 t 0 65 s 加减速时间比A 25 外力FA 0 N 移动方向与水平轴夹角 a 0 1 速度曲线 加速时间 t0 t A 0 1625 s 2 电机转速 NM Vl PB 800rpm 3 负荷转矩计算 轴向负载F FA 14 7Nm 负载转矩TL 0 389928699 Nm 4 克服惯量的加速转矩计算 也称做 启动转矩 直线运动平台与负载惯量JL 0 01709787 kgm2 sincos AFmgaa m 2BFPph 2 2BP mp 滚珠丝杠惯量JB 0 002246247kgm2 连轴器惯量JC 0 00153125kgm2 总负荷惯量JL JL JB JC 0 020875367kgm2 启动转矩 TS 11 32928195Nm 5 必须转矩 必须转矩TM TL TS S 23 4384213 Nm 6 电机选择 根据计算 初步确定电机型号 然后输入转子惯量 确认TM 7 负荷与电机惯量比 惯量比I1 18 97760605 8 负荷与减速机惯量比 当负荷与电机惯量比 5时 考虑采用减速装置 提高惯量匹配 折算后的惯量比I2 2 108622895 T 7 812807101 N 2400 432BBL Dpr 21 8CmD 12 60mlNm JJtp 其他常数 G 9 8 m s pi 3 1416 丝杠密度 7900 kg m3 丝杠水平运动选型计算表格 安全系数S 2 电机惯量JM 0 0011 kgm2 减速机减速比i 3 电电机机选选型型计计算算 一 电机扭矩的计算 电机扭矩的计算涉及到2部分 1 克服驱动机构的摩擦转矩TL 2 克服负载和电机转子惯量的启动转矩TS 电机扭矩T TL TS SS 安全系数 二 惯量匹配 理论上负载折算到电机轴的惯量与电机转子惯量比 5时 考虑采用减速装置 提高惯量匹配 折算后的惯量比I2 0 03420059 432BBL Dpr 21 8CmD 12 60mlNm JJtp 其他常数 G 9 8 m s pi 3 1416 丝杠密度 7900 kg m3 丝杠水平运动选型计算表格 安全系数S 2 电机惯量JM 0 00046 kgm2 减速机减速比i 2 5 丝杠垂直运动选型计算表格 机械结构参数 速度 Vl 24 m min 滑动部分质量M 30 kg 丝杠部分长度LB 1 4 m 丝杠直径DB 0 035 m 丝杠导程PB 0 025 m 连轴器质量MC0 5 kg 连轴器直径DC0 05 m 摩擦系数 0 1 移动距离L 1 2 m 机械效率 0 9 定位时间t 3 s 加减速时间比A 25 外力FA 0 N 移动方向与水平轴夹角 a 90 1 速度曲线 加速时间 t0 t A 0 75 s 2 电机转速 NM Vl PB 960rpm 3 负荷转矩计算 轴向负载 F FA 293 999892Nm 负载转矩 TL 1 299761852 Nm 4 克服惯量的加速转矩计算 也称做 启动转矩 直线运动平台与负载惯量JL 0 000474941 kgm2 sincos AFmgaa m 2BFPph 2 2BP mp 滚珠丝杠惯量JB 0 001629402kgm2 连轴器惯量 JC 0 00015625kgm2 总负荷惯量JL JL JB JC 0 002260593kgm2 启动转矩 TS 0 329821784Nm 5 必须转矩 必须转矩TM TL TS S 3 259167272 Nm 6 电机选择 根据计算 初步确定电机型号 然后输入转子惯量 确认TM 7 负荷与电机惯量比 I1 11 30296356 8 负荷与减速机惯量比 当负荷与电机惯量比 5时 考虑采用减速装置 提高惯量匹配 I2 2 82574089 432BBL Dpr 21 8CmD 12 60mlNm JJtp 其他常数 G 9 8 m s pi 3 1416 丝杠密度 7900 kg m3 丝杠垂直运动选型计算表格 安全系数S 2 电机惯量JM 0 0002 kgm2 减速机减速比i 2 皮带轮间歇运动选型计算表格 机械结构参数 皮带与工作物总质量mL 500 kg 滑动面摩擦系数 0 05 滚筒直径D 0 05 m 滚筒质量m2 0 001 kg 传送带和滚筒的机械效率 1 减速机机械效率 G 1 减速比i 5 每次定位时间 t 20 s 每次运动距离 L 1 m 加减速时间比 A 2 外力 FA 0 N 移动方向与水平轴夹角 a 0 1 速度曲线 加速时间t0 t A 0 3s 2 电机转速 减速机输出轴角加速度 6 76819rad s2 减速机输出轴转速N 19 38939 rpm 电机输出轴角加速度 M i 33 84095 rad s2 电机输出轴转速NM N i 96 94695 rpm 3 计算负载转矩 减速机轴向负载F 245 N 减速机轴负载转矩TL 6 125 Nm 电机轴负载转矩TLM 1 225 Nm sincos AFmgaa m 2 F Dh L GT i h 0000 2 2 LDt ttL Dt ttppb 4 计算电机轴加速转矩 克服惯量 皮带和工作物的惯量JM1 0 3125 kgm2 滚筒的惯量JM2 3 13E 07 kgm2 折算到减速机轴的负载惯量 JL JM1 2JM2 0 312501 kgm2电机惯量 全负载惯量J 0 01725 kgm2 电机轴加速转矩 TS 0 583757 Nm 5 必须转矩 必须转矩TM TLM TS S安全系数 9 043786 Nm 6 负荷与电机惯量比 惯量比N1 2 631584 2 2 2 2L LDmDmp p 2 21 8 mD 2 LJ Jmi 2 LJ Jmi MGJ b h g 9 8 m s pi 3 1416 皮带轮间歇运动选型计算表格 JM 0 00475 kgm2 S 5 皮带轮连续运动选型计算表格 说明 由于是连续运动 所以在计算牛矩时只需考虑负载牛矩 启动牛矩忽略 但必须考虑到惯量的匹配 机械结构参数 皮带速度 V 1319 m min其他常数 皮带与工作物总质量mL 500 kg 滑动面摩擦系数 0 05 滚筒直径D 0 05 m 滚筒质量m2 1 kg 传送带和滚筒的机械效率 1 减速机机械效率 G 1 减速比i 5 外力 FA 0 N 移动方向与水平轴夹角 a 0 1 电机转速 减速机输出轴转速N 8396 995 rpm 电机输出轴转速NM N i 41984 98 rpm 2 计算负载转矩 减速机轴向负载F 245 N 减速机轴负载转矩TL 6 125 Nm 电机轴负载转矩TLM 1 225 Nm 4 计算折算到电机轴的惯量 皮带和工作物的惯量JM1 0 3125 kgm2 滚筒的惯量JM2 sincos AFmgaa m 2 F Dh 2 2 2 2L LDmDmp p 2 21 8 mD L GT i h 0 000313 kgm2 折算到减速机轴的负载惯量 JL JM1 2JM2 0 313125 kgm2电机惯量 5 必须转矩 必须转矩TM TLM S安全系数 2 45 Nm 6 负荷与电机惯量比 惯量比N1 11 38636 2 LJ Jmi 2 21 8 mD G 9 8 m s pi 3 1416 皮带轮连续运动选型计算表格 说明 由于是连续运动 所以在计算牛矩时只需考虑负载牛矩 启动牛矩忽略 但必须考虑到惯量的匹配 JM 0 0011 kgm2 S 2 分度盘机构选型计算表格 机械结构参数 分度盘直径DT 0 12 m 分度盘厚度LT 0 02 m 工作物直径DW 0 12 m 工作物厚度LW 0 2 m 工作台材质密度 2700 kg m3 工作物数量n 25 个 由分度盘中心至工作 物中心的距离 l 0 06 m 定位角度 72 定位时间 t 0 2 s 加减速时间比 A 30 减速机减速比 i 1 减速机效率 G 1 1 决定加减速时间 加减速时间仍然以定位时间的25 加减速时间 t0 t A 0 06s 2 电机转速 减速机输出轴角加速度 G 149 6 rad s2 减速机输出轴最大转速N 85 71428571 rpm 电机轴角加速度 m G i 149 6 rad s2 电机输出轴转速NM N i 85 71428571 rpm 3 计算负载转矩 0 0 360t ttqp 2 G0 2tp 60 因为摩擦负载及小 故忽略 TL 0Nm 4 计算电机轴加速转矩 克服惯量 工作台的惯量JT 0 001099309 kgm2 工作物的惯量JW1 工作物同时绕工作物中心 轴旋转 如果工作物没有自 转 可以不考虑这部分惯量 0 010993087 kgm2 工作物质量 mw 6 1072704 kg 工作物的惯量JW 按工作物体中心自转 0 824481504 kgm2 全负载惯量JL JT JW 0 825580813 kgm2 5 加速转矩 负载折算到电机轴上 的惯量 JLM JL i2 0 825580813 kgm2 电机轴加速转矩Ts 123 5472816 Nm 6 必须转矩 必须转矩T TS TL S 370 6418447 Nm 6 负荷与电机惯量比 惯量比N1 3057 706714 2 LJ Jmi 432WWL Dpr 432TTL Dpr 24wwL Dpr 2 1 wwnJm l GLMMJJm bh 其他常数 G 9 8 m s pi 3 1416 分度盘机构选型计算表格 电机惯量 JM 0 00027 kgm2 安全系数 S 3 其他 一 根据运动要求计算最大转速和角加速度 运动参数 减速比i 1 每次定位时间 t 0 2 s 每次运动角度 L 367 加减速时间比 A 30 负载惯量 J 0 000096 Kg m2 1 速度曲线 加速时间t0 t A 0 06s 2 电机转速 减速机输出轴角加速度 762 5444rad s2 减速机输出轴转速Nmax 436 904762 rpm 电机输出轴角加速度 M i 762 544444 rad s2 电机输出轴转速NM Nmax i 436 904762 rpm 电机输出扭据 T J 0 07320427 Nm Ts 2 T 0 14640853 Nm 00180 t ttqp 0 2 tpb 60 g 9 8 m s pi 3 1416 其他 常常识识 一 电机温升 电机温度是指电机各部分实际发热温度 它对电机的绝缘材影响很大 温度过高会使绝缘老化缩短电动机寿命 甚至导致绝缘破坏 为使绝缘不致老化和破坏 对电机绕组等各部分温度作了一定的限制 这个温度限制就是电机的允许温度 电机的各部温度的高低 还与外界条件有关 温升就是电动机温度比周围环境温度高出的数值 T2 T1 温升 T1 实际冷却状态下的绕组温度 即环境温度 T2 发热状态下绕组温度 二 电机功率 1 根据电源电压 使用条件 拖动对象选择电机 要求电源电压与电机额定电压相符 2 根据安装地点和工作环境选择不同型式的电机 3 根据容量 效率 功率因数 转数选择电机 如果容量选择过小 就会发生长期过载现象 影响电动机寿命甚至烧毁 如果容量选择过大 电机的输出机械功率不能充分利用 功率因数也不高 因为电机的功率因数和效率是随着负载变化的 4 电机在恒定负载运行下 功率计算公式如下 式中 P 电机的功率 KW P1 生产机械功率 KW 1 生产机械本身效率 2 电机效率 上式计算出的功率不一定与产品规格相同 所以选择电机的额定功率 P1 应等于或稍大于计算所得的功率 1p p12 h h 电机温度是指电机各部分实际发热温度 它对电机的绝缘材影响很大 温度过高会使绝缘老化缩短电动机寿命 甚至导致绝缘破坏 为使绝缘不致老化和破坏 对电机绕组等各部分温度作了一定的限制 这个温度限制就是电机的允许温度 电机的各部温度的高低 3 根据容量 效率 功率因数 转数选择电机 如果容量选择过小 就会发生长期过载现象 影响电动机寿命甚至烧毁 如果容量选择过大 电机的输出机械功率不能充分利用 功率因数也不高 因为电机的功率因数和效率是随着负载变化的 上式计算出的功率不一定与产品规格相同 所以选择电机的额定功率 P1 应等于或稍大于计算所得的功率 圆盘选型计算表格 机械结构参数 分度盘半径DT 0 27 m 其他常数 分度盘厚度LT 0 02 m 工作台材质密度 2700 kg m3 工作台质量 M 12 Kg 转速 V 25 RPM 定位时间 t 0 2 s 加减速时间比A 10 1 决定加减速时间 加减速时间仍然以定位时间的25 加减速时间 t0 t A 0 02s 2 电机转速 减速机输出轴角加速度 2 PI V 60 t0 0 05236 rad s2 3 负