电机、滚珠丝杠、负载转矩等8种自动计算表格公式

丝杠水平运动选型计算 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 格机械结构参数：速度：Vl=120m/min*其他常数滑动部分质量M=30kg*G=9.8m/s丝杠部分长度LB=1.93m*pi=3.1416丝杠直径DB=0.035m*丝杠密度ρ=7900kg/m3丝杠导程PB=0.15m*连轴器质量MC10kg*连轴器直径DC0.035m*摩擦系数μ=0.05*移动距离L=1.3m机械效率η=0.9*定位时间t=0.65s*加减速时间比A=25%*外力FA=0N移动方向与水平轴夹角a=0°1)速度曲线加速时间t0=t*A=0.1625s2)电机转速NM=Vl/PB=800rpm3)负荷转矩计算轴向负载F=FA+=14.7Nm负载转矩TL==0.3899286988Nm4)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==0.0170978698kgm2滚珠丝杠惯量JB==0.0022462469kgm2连轴器惯量JC==0.00153125kgm2总负荷惯量JL=JL+JB+JC=0.0208753667kgm2启动转矩TS=安全系数S=2=11.3292819521Nm5)必须转矩必须转矩TM=(TL+TS)*S电机惯量JM=0.0011kgm2=23.4384213017Nm6)电机选择根据计算，初步确定电机 型号 pcr仪的中文说明书矿用离心泵型号大全阀门型号表示含义汽车蓄电池车型适配表汉川数控铣床 ，然后输入转子惯量，确认TM7)负荷与电机惯量比惯量比I1=18.97760605368)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=2.1086228948减速机减速比i＝3T=7.8128071006N=2400电机选型计算一.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TL2.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不同驱动机构下负载转矩计算——计算不同驱动机构的摩擦转矩圆周率PI3.1415926g＝重力加速度[m/s2](9.807)F＝轴方向负载（N)F0＝预负载（N)(≈1/3F)μ0＝预压螺帽的内部摩擦系数（0.1-0.3)η＝机械效率（0.85-0.95)i＝减速比（机构的减速比）PB＝滚珠螺杆螺距（m/rev)ρ＝密度（kg/m3)FA＝外力(N)铁7.9x103kg/m3FB＝主轴开始运动时的力（N)铝2.8x103kg/m3(FB=弹簧秤值（kgxg[m/s2]))黄铜8.5x103kg/m3m＝工作物与工作台的总质量（kg）尼龙1.1x103kg/m3μ＝滑动面的摩擦系数(0.05）a＝倾斜角度（°）D＝终段滑轮直径（m）滚珠螺杠驱动下负载转矩滑轮驱动下负载转矩金属线、皮带齿轮、齿条驱动下负载转矩实际测试计算方法不同形状物体惯量计算J0＝x0轴(通过重心的轴)的惯性惯量[kg·m2]铁7.9x103kg/m3Jx＝x轴的惯性惯量[kg·m2]铝2.8x103kg/m3Jy＝y轴的惯性惯量[kg·m2]黄铜8.5x103kg/m3m＝质量（kg）尼龙1.1x103kg/m3d0＝外径（m）d1＝外径（m）pi3.14159l＝长度（m）注：*为必填项圆柱体惯量计算-圆柱体长度方向中心线和旋转中心线平行国际单位外径d0（mm）50*0.05m内径d1（mm）0*0m长度L（mm）10*0.01m密度ρ（kg/m3)7800*重心线与旋转轴线距离e(mm)0*0m计算结果：物体质量m（kg）0.1531525125物体惯量（kg.cm2）0.47860160160.0000478602kg.m2圆柱体惯量计算-圆柱体长度方向中心线和和旋转中心线垂直外径d0（mm）：200*0.2m内径d1（mm）：100*0.1m长度L（mm）：400*0.4m密度ρ（kg/m3)：7800重心线与旋转轴线距离e(mm)100*0.1m计算结果：物体质量m（kg）73.5132060.73513206物体惯量（kg.cm2）19450.36908751.9450369088kg.m2方形物体惯量计算长度x（mm）：50*0.05m宽度y（mm）：10*0.01m高度z（mm）：1*0.001m密度ρ（kg/m3)：7800重心线与旋转轴线距离e(m)0*0m计算结果：物体质量m（kg）0.0039物体惯量（kg.cm2）0.008450.000000845kg.m2饼状物体惯量计算直径d（mm）300*0.3m厚度h（mm）10*0.01m密度ρ（kg/m3)1500重心线与旋转轴线距离e(mm)0*0m计算结果：物体质量m（kg）1.060286625物体惯量（kg.cm2）119.28224531250.0119282245kg.m2直线运动物体惯量计算电机每转1圈物体直线运动量A(m）0.1*物体质量m（kg）100*物体惯量（kg.cm2）253.30338701810.0253303387kg.m2直接惯量计算惯量J0（kg.cm2）10*0.001kg.m2质量m（kg）20*重心线与旋转轴线距离e(mm)10*0.1m计算结果：质量m1（kg）20惯量J1（kg.cm2）300.003kg.m2丝杠水平运动选型计算表格机械结构参数：速度：Vl=10m/min*其他常数滑动部分质量M=8kg*G=9.8m/s丝杠长度LB=0.6m*pi=3.1416丝杠直径DB=0.04m*丝杠密度ρ=7900kg/m3丝杠导程PB=0.019m*连轴器质量MC2kg*连轴器直径DC0.05m*摩擦系数μ=0.1*移动距离L=0.3m机械效率η=0.9*定位时间t=1s*加减速时间比A=25%*外力FA=0N移动方向与水平轴夹角a=0°1)速度曲线加速时间t0=t*A=0.25s2)电机转速NM=Vl/PB=526.3157894737rpm3)负荷转矩计算轴向负载F=FA+=7.84N负载转矩TL==0.0263418499Nm4)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==0.0000731536kgm2滚珠丝杠惯量JB==0.0011912947kgm2连轴器惯量JC==0.000625kgm2总负荷惯量JL=JL+JB+JC=0.0018894483kgm2启动转矩TS=安全系数S=1=0.6590632065Nm5)必须转矩必须转矩TM=(TL+TS)*S电机惯量JM=0.0011kgm2=0.6854050564Nm6)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TM7)负荷与电机惯量比惯量比I1=1.71768024778)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=0.1073550155减速机减速比i＝4丝杠垂直运动选型计算表格机械结构参数：速度：Vl=24m/min*其他常数滑动部分质量M=30kg*G=9.8m/s丝杠部分长度LB=1.4m*pi=3.1416丝杠直径DB=0.035m*丝杠密度ρ=7900kg/m3丝杠导程PB=0.025m*连轴器质量MC0.5kg*连轴器直径DC0.05m*摩擦系数μ=0.1*移动距离L=1.2m机械效率η=0.9*定位时间t=3s*加减速时间比A=25%*外力FA=0N移动方向与水平轴夹角a=90°1)速度曲线加速时间t0=t*A=0.75s2)电机转速NM=Vl/PB=960rpm3)负荷转矩计算轴向负载F=FA+=293.9998920058Nm负载转矩TL==1.2997618517Nm4)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==0.0004749408kgm2滚珠丝杠惯量JB==0.0016294019kgm2连轴器惯量JC==0.00015625kgm2总负荷惯量JL=JL+JB+JC=0.0022605927kgm2启动转矩TS=安全系数S=2=0.329821784Nm5)必须转矩必须转矩TM=(TL+TS)*S电机惯量JM=0.0002kgm2=3.2591672715Nm6)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TM7)负荷与电机惯量比I1=11.30296355898)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=2.8257408897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=0.5kg*g=9.8m/s滑动面摩擦系数μ=0.3*pi=3.1416滚筒直径D=0.052m*滚筒质量m2=1kg*传送带和滚筒的机械效率η=0.9*减速机机械效率ηG=0.7减速比i=1*每次定位时间t=0.07s*每次运动距离L=0.09m*加减速时间比A=50%*外力FA=0N*移动方向与水平轴夹角a=0°1)速度曲线加速时间t0=t*A=0.035s2)电机转速减速机输出轴角加速度β=2825.7456828885rad/s2减速机输出轴转速N=944.433717543rpm电机输出轴角加速度βM=i*β=2825.7456828885rad/s2电机输出轴转速NM=N*i=944.433717543rpm3)计算负载转矩减速机轴向负载F==1.47N减速机轴负载转矩TL==0.0424666667Nm电机轴负载转矩TLM==0.0606666667Nm4)计算电机轴加速转矩（克服惯量）皮带和工作物的惯量JM1===0.000338kgm2滚筒的惯量JM2==0.000338kgm2折算到减速机轴的负载惯量JL=JM1+2JM2=0.001014kgm2电机惯量JM=0.00027kgm2全负载惯量J==0.001284kgm2电机轴加速转矩TS==5.1832249383Nm5）必须转矩必须转矩TM=(TLM+TS)*S安全系数S=2=10.48778321Nm6)负荷与电机惯量比惯量比N1==3.7555555556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=3m/min其他常数皮带与工作物总质量mL=40kg*G=9.8m/s滑动面摩擦系数μ=0.3*pi=3.1416滚筒直径D=0.1m*滚筒质量m2=1kg*传送带和滚筒的机械效率η=0.9*减速机机械效率ηG=0.7减速比i=3*外力FA=0N*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=9.5492742552rpm电机输出轴转速NM=N*i=28.6478227655rpm2)计算负载转矩减速机轴向负载F==117.6N减速机轴负载转矩TL==6.5333333333Nm电机轴负载转矩TLM==3.1111111111Nm4)计算折算到电机轴的惯量皮带和工作物的惯量JM1===0.1kgm2滚筒的惯量JM2==0.00125kgm2折算到减速机轴的负载惯量JL=JM1+2JM2=0.1025kgm2电机惯量JM=0.0011kgm25）必须转矩必须转矩TM=TLM*S安全系数S=2=6.2222222222Nm6)负荷与电机惯量比惯量比N1==10.3535353535分度盘机构选型计算表格机械结构参数：分度盘直径DT=0.3m其他常数分度盘厚度LT=0.01m*G=9.8m/s工作物直径DW=0.05m*pi=3.1416工作物厚度LW=0.04m*工作台材质密度ρ=1500kg/m3*工作物数量n=4个*由分度盘中心至工作物中心的距离l=0.125m定位角度θ=90°*定位时间t=1s*加减速时间比A=25%减速机减速比i=7减速机效率ηG=0.71）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=0.25s2)电机转速减速机输出轴角加速度βG==8.3776rad/s2减速机输出轴最大转速N==20rpm电机轴角加速度βm=βG*i=58.6432rad/s2电机输出轴转速NM=N*i=140rpm3)计算负载转矩因为摩擦负载及小，故忽略TL=0Nm4)计算电机轴加速转矩（克服惯量）工作台的惯量JT==0.0119282625kgm2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）=0.0000368156kgm2工作物质量mw==0.11781kg电机惯量JM=0.00014kgm2工作物的惯量JW=(按工作物体中心自转）=0.0075103875kgm2全负载惯量JL=JT+JW=0.01943865kgm25）加速转矩负载折算到电机轴上的惯量：JLM=JL/i2=0.0003967071kgm2电机轴加速转矩Ts==0.0449631776Nm6)必须转矩必须转矩T=（TS+TL）*S安全系数S=2*=0.0899263552Nm6)负荷与电机惯量比惯量比N1==2.833622449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*g=9.8m/s每次定位时间t=0.2s*pi=3.1416每次运动角度L=367°*加减速时间比A=30%*负载惯量J=0.000096Kg.m21)速度曲线加速时间t0=t*A=0.06s2)电机转速减速机输出轴角加速度β=＝762.5444444444rad/s2减速机输出轴转速Nmax=＝436.9047619048rpm电机输出轴角加速度βM=i*β=762.5444444444rad/s2电机输出轴转速NM=Nmax*i=436.9047619048rpm电机输出扭据：T=Jβ=0.0732042667NmTs＝2×T=0.1464085333Nm常识一.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.θ＝T2-T1θ-------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);　　　η1----生产机械本身效率;　　　　η2----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V1.1需要对启动扭据部分的计算引入机械效率。