電機(jī)、滾珠絲杠、負(fù)載轉(zhuǎn)矩等8種自動(dòng)計(jì)算表格公式

1、絲杠水平運(yùn)動(dòng)選型計(jì)算表格 機(jī)械結(jié)構(gòu)參數(shù)： 速度：Vl=120 m/min* 滑動(dòng)部分質(zhì)量M= 30 kg * 絲杠部分長(zhǎng)度LB=1.93 m* 絲杠直徑DB=0.035 m* 絲杠導(dǎo)程PB=0.15 m* 連軸器質(zhì)量MC 10 kg * 連軸器直徑DC0.035 m* 摩擦系數(shù)=0.05* 移動(dòng)距離L=1.3 m 機(jī)械效率=0.9* 定位時(shí)間 t= 0.65 s * 加減速時(shí)間比A=25%* 外力FA= 0 N 移動(dòng)方向與水平軸夾角 a = 0 1)速度曲線 加速時(shí)間 t0=t*A = 0.1625 s 2)電機(jī)轉(zhuǎn)速 NM =Vl/PB = 800rpm 3)負(fù)荷轉(zhuǎn)矩計(jì)算 軸向負(fù)載F = FA

2、+ = 14.7Nm 負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL = =0.389928699 Nm 4)克服慣量的加速轉(zhuǎn)矩計(jì)算（也稱做：?jiǎn)?dòng)轉(zhuǎn)矩） 直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)與負(fù)載慣量JL = =0.01709787 kgm2 (sincos )AFmgaa+m 2BFPph 2()2BP mp 滾珠絲杠慣量JB = = 0.002246247kgm2 連軸器慣量JC= = 0.00153125kgm2 總負(fù)荷慣量JL=JL+JB+JC = 0.020875367kgm2 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 TS= =11.32928195Nm 5)必須轉(zhuǎn)矩 必須轉(zhuǎn)矩TM=(TL+TS)*S = 23.4384213 Nm 6)電機(jī)選擇 根據(jù)計(jì)算，初步確定電機(jī)

3、型號(hào)，然后輸入轉(zhuǎn)子慣量，確認(rèn)TM 7)負(fù)荷與電機(jī)慣量比 慣量比I1=18.97760605 8)負(fù)荷與減速機(jī)慣量比 當(dāng)負(fù)荷與電機(jī)慣量比5時(shí)，考慮采用減速裝置，提高慣量匹配 折算后的慣量比I2=2.108622895 T=7.812807101 N=2400 432BBL Dpr 21 8CmD 12()60mlNm JJtp+ 其他常數(shù) G=9.8 m/s pi=3.1416 絲杠密度=7900 kg/m3 絲杠水平運(yùn)動(dòng)選型計(jì)算表格 安全系數(shù)S=2 電機(jī)慣量JM=0.0011 kgm2 減速機(jī)減速比i3 電電機(jī)機(jī)選選型型計(jì)計(jì)算算 一.電機(jī)扭矩的計(jì)算 電機(jī)扭矩的計(jì)算涉及到2部分： 1.克服驅(qū)動(dòng)機(jī)

4、構(gòu)的摩擦轉(zhuǎn)矩TL 2.克服負(fù)載和電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩TS 電機(jī)扭矩T=（TL+TS）*SS：安全系數(shù) 二.慣量匹配 理論上負(fù)載折算到電機(jī)軸的慣量與電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量比 5時(shí)，考慮采用減速裝置，提高慣量匹配 折算后的慣量比I2=0.107355015 432BBL Dpr 21 8CmD 12()60mlNm JJtp+ 其他常數(shù) G=9.8 m/s pi=3.1416 絲杠密度=7900 kg/m3 絲杠水平運(yùn)動(dòng)選型計(jì)算表格 安全系數(shù)S=1 電機(jī)慣量JM=0.0011 kgm2 減速機(jī)減速比i4 絲杠垂直運(yùn)動(dòng)選型計(jì)算表格 機(jī)械結(jié)構(gòu)參數(shù)： 速度：Vl=24 m/min* 滑動(dòng)部分質(zhì)量M= 30 kg

5、 * 絲杠部分長(zhǎng)度LB=1.4 m* 絲杠直徑DB=0.035 m* 絲杠導(dǎo)程PB=0.025 m* 連軸器質(zhì)量MC0.5 kg* 連軸器直徑DC0.05 m* 摩擦系數(shù)=0.1* 移動(dòng)距離L=1.2 m 機(jī)械效率=0.9* 定位時(shí)間t= 3 s * 加減速時(shí)間比A=25%* 外力FA= 0 N 移動(dòng)方向與水平軸夾角 a = 90 1)速度曲線 加速時(shí)間 t0=t*A = 0.75 s 2)電機(jī)轉(zhuǎn)速 NM =Vl/PB = 960rpm 3)負(fù)荷轉(zhuǎn)矩計(jì)算 軸向負(fù)載 F = FA+ = 293.999892Nm 負(fù)載轉(zhuǎn)矩 TL = =1.299761852 Nm 4)克服慣量的加速轉(zhuǎn)矩計(jì)算（也稱

6、做：?jiǎn)?dòng)轉(zhuǎn)矩） 直線運(yùn)動(dòng)平臺(tái)與負(fù)載慣量JL = =0.000474941 kgm2 (sincos )AFmgaa+m 2BFPph 2()2BP mp 滾珠絲杠慣量JB = = 0.001629402kgm2 連軸器慣量 JC= = 0.00015625kgm2 總負(fù)荷慣量JL=JL+JB+JC = 0.002260593kgm2 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 TS= =0.329821784Nm 5)必須轉(zhuǎn)矩 必須轉(zhuǎn)矩TM=(TL+TS)*S = 3.259167272 Nm 6)電機(jī)選擇 根據(jù)計(jì)算，初步確定電機(jī)型號(hào)，然后輸入轉(zhuǎn)子慣量，確認(rèn)TM 7)負(fù)荷與電機(jī)慣量比 I1=11.30296356 8)負(fù)荷與減

7、速機(jī)慣量比 當(dāng)負(fù)荷與電機(jī)慣量比5時(shí)，考慮采用減速裝置，提高慣量匹配 I2=2.82574089 432BBL Dpr 21 8CmD 12()60mlNm JJtp+ 其他常數(shù) G=9.8 m/s pi=3.1416 絲杠密度=7900 kg/m3 絲杠垂直運(yùn)動(dòng)選型計(jì)算表格 安全系數(shù)S=2 電機(jī)慣量JM=0.0002 kgm2 減速機(jī)減速比i2 皮帶輪間歇運(yùn)動(dòng)選型計(jì)算表格 機(jī)械結(jié)構(gòu)參數(shù)： 皮帶與工作物總質(zhì)量mL=0.5 kg* 滑動(dòng)面摩擦系數(shù)=0.3* 滾筒直徑D=0.052 m* 滾筒質(zhì)量m2= 1 kg * 傳送帶和滾筒的機(jī)械效率=0.9* 減速機(jī)機(jī)械效率G=0.7 減速比i=1* 每次定

8、位時(shí)間 t= 0.07 s* 每次運(yùn)動(dòng)距離 L= 0.09 m * 加減速時(shí)間比 A= 50%* 外力 FA= 0 N* 移動(dòng)方向與水平軸夾角 a = 0 1)速度曲線 加速時(shí)間t0= t*A = 0.035s 2)電機(jī)轉(zhuǎn)速 減速機(jī)輸出軸角加速度 =2825.75rad/s2 減速機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)速N= 944.4337 rpm 電機(jī)輸出軸角加速度M= i* = 2825.746 rad/s2 電機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)速NM= N*i = 944.4337 rpm 3)計(jì)算負(fù)載轉(zhuǎn)矩 減速機(jī)軸向負(fù)載F= =1.47 N 減速機(jī)軸負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL= = 0.042467 Nm 電機(jī)軸負(fù)載轉(zhuǎn)矩TLM= = 0.06066

9、7 Nm (sincos )AFmgaa+m 2 F Dh L GT i h 0000(/)2()2(/)()LDt ttL Dt ttppb =- =- 4)計(jì)算電機(jī)軸加速轉(zhuǎn)矩（克服慣量） 皮帶和工作物的慣量JM1= = = 0.000338 kgm2 滾筒的慣量JM2= = 0.000338 kgm2 折算到減速機(jī)軸的負(fù)載慣量 JL=JM1+2JM2 = 0.001014 kgm2電機(jī)慣量 全負(fù)載慣量J= = 0.001284 kgm2 電機(jī)軸加速轉(zhuǎn)矩 TS= = 5.183225 Nm 5）必須轉(zhuǎn)矩 必須轉(zhuǎn)矩TM=(TLM+TS)*S安全系數(shù) = 10.48778 Nm 6)負(fù)荷與電機(jī)慣

10、量比 慣量比N1= = 3.755556 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 皮帶輪間歇運(yùn)動(dòng)選型計(jì)算表格 JM=0.00027 kgm2 S=2 皮帶輪連續(xù)運(yùn)動(dòng)選型計(jì)算表格 說(shuō)明：由于是連續(xù)運(yùn)動(dòng)，所以在計(jì)算牛矩時(shí)只需考慮負(fù)載牛矩，啟動(dòng)牛矩忽略，但必須考慮到慣量的匹配 機(jī)械結(jié)構(gòu)參數(shù)： 皮帶速度：V=3 m/min其他常數(shù) 皮帶與工作物總質(zhì)量mL= 40 kg * 滑動(dòng)面摩擦系數(shù)=0.3* 滾筒直徑D=0.1 m* 滾筒質(zhì)量m2= 1 kg * 傳送帶和滾筒的機(jī)械效率=0.9*

11、 減速機(jī)機(jī)械效率G=0.7 減速比i=3* 外力 FA= 0 N* 移動(dòng)方向與水平軸夾角 a = 0 1)電機(jī)轉(zhuǎn)速 減速機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)速N= 9.549274 rpm 電機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)速NM= N*i = 28.64782 rpm 2)計(jì)算負(fù)載轉(zhuǎn)矩 減速機(jī)軸向負(fù)載F= =117.6 N 減速機(jī)軸負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL= = 6.533333 Nm 電機(jī)軸負(fù)載轉(zhuǎn)矩TLM= = 3.111111 Nm 4)計(jì)算折算到電機(jī)軸的慣量 皮帶和工作物的慣量JM1= = =0.1 kgm2 滾筒的慣量JM2= (sincos )AFmgaa+m 2 F Dh 2 2()2 ()2L LDmDmp p 2 21 8 mD L

12、GT i h =0.00125 kgm2 折算到減速機(jī)軸的負(fù)載慣量 JL=JM1+2JM2 =0.1025 kgm2電機(jī)慣量 5）必須轉(zhuǎn)矩 必須轉(zhuǎn)矩TM=TLM*S安全系數(shù) = 6.222222 Nm 6)負(fù)荷與電機(jī)慣量比 慣量比N1= = 10.35354 2/LJ Jmi 2 21 8 mD G=9.8 m/s pi=3.1416 皮帶輪連續(xù)運(yùn)動(dòng)選型計(jì)算表格 說(shuō)明：由于是連續(xù)運(yùn)動(dòng)，所以在計(jì)算牛矩時(shí)只需考慮負(fù)載牛矩，啟動(dòng)牛矩忽略，但必須考慮到慣量的匹配 JM=0.0011 kgm2 S=2 分度盤機(jī)構(gòu)選型計(jì)算表格 機(jī)械結(jié)構(gòu)參數(shù)： 分度盤直徑DT=0.3 m 分度盤厚度LT=0.01 m* 工

13、作物直徑DW=0.05 m* 工作物厚度LW=0.04 m* 工作臺(tái)材質(zhì)密度=1500 kg/m3* 工作物數(shù)量n=4 個(gè)* 由分度盤中心至工作 物中心的距離 l=0.125 m 定位角度=90 * 定位時(shí)間 t= 1 s* 加減速時(shí)間比 A= 25% 減速機(jī)減速比 i= 7 減速機(jī)效率 G= 0.7 1）決定加減速時(shí)間 加減速時(shí)間仍然以定位時(shí)間的25% 加減速時(shí)間 t0= t*A = 0.25s 2)電機(jī)轉(zhuǎn)速 減速機(jī)輸出軸角加速度G= =8.3776 rad/s2 減速機(jī)輸出軸最大轉(zhuǎn)速N= =20 rpm 電機(jī)軸角加速度m= G*i =58.6432 rad/s2 電機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)速NM= N*

14、i =140 rpm 3)計(jì)算負(fù)載轉(zhuǎn)矩 0(0)360t ttqp2- G0 2tp 60 因?yàn)槟Σ霖?fù)載及小， 故忽略 TL= 0Nm 4)計(jì)算電機(jī)軸加速轉(zhuǎn)矩（克服慣量） 工作臺(tái)的慣量JT= =0.011928262 kgm2 工作物的慣量JW1= （工作物同時(shí)繞工作物中心 軸旋轉(zhuǎn),如果工作物沒(méi)有自 轉(zhuǎn)，可以不考慮這部分慣量 ） =3.68156E-05 kgm2 工作物質(zhì)量 mw= =0.11781 kg 工作物的慣量JW= (按工作物體中心自轉(zhuǎn)）=0.007510388 kgm2 全負(fù)載慣量JL= JT+JW =0.01943865 kgm2 5）加速轉(zhuǎn)矩 負(fù)載折算到電機(jī)軸上 的慣量： J

15、LM= JL/i2 =0.000396707 kgm2 電機(jī)軸加速轉(zhuǎn)矩Ts= =0.044963178 Nm 6)必須轉(zhuǎn)矩 必須轉(zhuǎn)矩T= （TS+TL）*S =0.089926355 Nm 6)負(fù)荷與電機(jī)慣量比 慣量比N1= =2.833622449 2/LJ Jmi 432WWL Dpr 432TTL Dpr 24wwL Dpr 2 1)wwnJm l(+ ()GLMMJJm+bh 其他常數(shù) G=9.8 m/s pi=3.1416 分度盤機(jī)構(gòu)選型計(jì)算表格 電機(jī)慣量 JM= 0.00014 kgm2 安全系數(shù) S= 2 * 其他 一.根據(jù)運(yùn)動(dòng)要求計(jì)算最大轉(zhuǎn)速和角加速度 運(yùn)動(dòng)參數(shù)： 減速比i=1

16、* 每次定位時(shí)間 t= 0.2 s* 每次運(yùn)動(dòng)角度 L= 367 * 加減速時(shí)間比 A= 30%* 負(fù)載慣量 J= 0.000096 Kg.m2 1)速度曲線 加速時(shí)間t0= t*A = 0.06s 2)電機(jī)轉(zhuǎn)速 減速機(jī)輸出軸角加速度 = 762.5444rad/s2 減速機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)速Nmax= 436.904762 rpm 電機(jī)輸出軸角加速度M= i* = 762.544444 rad/s2 電機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)速NM= Nmax*i = 436.904762 rpm 電機(jī)輸出扭據(jù)：T= J = 0.07320427 Nm Ts 2T = 0.14640853 Nm 00180 ()t ttqp-

17、0()2 tpb 60 g=9.8 m/s pi=3.1416 其他 常常識(shí)識(shí) 一.電機(jī)溫升 電機(jī)溫度是指電機(jī)各部分實(shí)際發(fā)熱溫度,它對(duì)電機(jī)的絕緣材影響很大,溫度過(guò)高會(huì)使絕緣老化縮短電動(dòng)機(jī)壽命,甚至導(dǎo)致絕緣破壞. 為使絕緣不致老化和破壞,對(duì)電機(jī)繞組等各部分溫度作了一定的限制,這個(gè)溫度限制就是電機(jī)的允許溫度.電機(jī)的各部溫度的高低 還與外界條件有關(guān),溫升就是電動(dòng)機(jī)溫度比周圍環(huán)境溫度高出的數(shù)值. T2-T1 -溫升 T1-實(shí)際冷卻狀態(tài)下的繞組溫度(即環(huán)境溫度); T2-發(fā)熱狀態(tài)下繞組溫度 二.電機(jī)功率 1. 根據(jù)電源電壓、使用條件、拖動(dòng)對(duì)象選擇電機(jī).要求電源電壓與電機(jī)額定電壓相符. 2. 根據(jù)安裝地點(diǎn)和工作環(huán)境選擇不同型式的電機(jī). 3. 根據(jù)容量、效率、功率因數(shù)、轉(zhuǎn)數(shù)選擇電機(jī).如果容量選擇過(guò)小,就會(huì)發(fā)生長(zhǎng)期過(guò)載現(xiàn)象,影響電動(dòng)機(jī)壽命甚至燒毀. 如果容量選擇過(guò)大,電機(jī)的輸出機(jī)械功率不能充分利用,功率因數(shù)也不高.因?yàn)殡姍C(jī)的功率因數(shù)和效率是隨著負(fù)載變化的. 4. 電機(jī)在恒定負(fù)載運(yùn)行下,功率計(jì)算公式如下: 式中: P-電機(jī)的功率(KW); P1-生產(chǎn)機(jī)械功率(KW); 1-生產(chǎn)機(jī)械本身效率; 2 -電機(jī)效率. 上式計(jì)算出的功率不一定與產(chǎn)品規(guī)格相同,所以選擇電機(jī)的額定功率(P1)應(yīng)等于或稍大于計(jì)算所得的功率 1p p12= h h 電機(jī)溫度是指電機(jī)各部分實(shí)際發(fā)熱溫度,