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三菱伺服電機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩選擇

點(diǎn)擊:10652 日期:2019-07-23 選擇字號(hào):
三菱伺服電機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩選擇,負(fù)載轉(zhuǎn)矩的計(jì)算這個(gè)數(shù)據(jù)的工程師們都在處理,下面小編為您介紹三菱伺服電機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩選擇。
一、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)的選擇  
1.原則上應(yīng)該根據(jù)負(fù)載條件來(lái)選擇伺服電機(jī)。在電機(jī)軸上所有的負(fù)載有兩種,即阻尼轉(zhuǎn)矩和慣量負(fù)載。這兩種負(fù)載都要正確地計(jì)算,其值應(yīng)滿足下列條件:  
1)當(dāng)機(jī)床作空載運(yùn)行時(shí),在整個(gè)速度范圍內(nèi),加在伺服電機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩應(yīng)在電機(jī)連續(xù)額定轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi),即應(yīng)在轉(zhuǎn)矩速度特性曲線的連續(xù)工作區(qū)?! ?/span>
2最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩,加載周期以及過(guò)載時(shí)間都在提供的特性曲線的準(zhǔn)許范圍以內(nèi)。 3電機(jī)在加速/減速過(guò)程中的轉(zhuǎn)矩應(yīng)在加減速區(qū)(或間斷工作區(qū))之內(nèi)?! ?/span>
4對(duì)要求頻繁起,制動(dòng)以及周期性變化的負(fù)載,必須檢查它的在一個(gè)周期中的轉(zhuǎn)矩均方根值。并應(yīng)小于電機(jī)的連續(xù)額定轉(zhuǎn)矩?! ?/span>
5加在電機(jī)軸上的負(fù)載慣量大小對(duì)電機(jī)的靈敏度和整個(gè)伺服系統(tǒng)的精度將產(chǎn)生影響。通常,當(dāng)負(fù)載小于電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量時(shí),上述影響不大。但當(dāng)負(fù)載慣量達(dá)到甚至超過(guò)轉(zhuǎn)子慣量的5倍時(shí),會(huì)使靈敏度和響應(yīng)時(shí)間受到很大的影響。甚至?xí)顾欧糯笃鞑荒茉谡U{(diào)節(jié)范圍內(nèi)工作。所以對(duì)這類慣量應(yīng)避免使用。
推薦對(duì)伺服電機(jī)慣量Jm和負(fù)載慣量Jl之間的關(guān)系如下:
Jl<5×Jm
1、負(fù)載轉(zhuǎn)矩的計(jì)算
負(fù)載轉(zhuǎn)矩的計(jì)算方法加到伺服電機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式,因機(jī)械而異。但不論何種機(jī)械,都應(yīng)計(jì)算出折算到電機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩。
通常,折算到伺服電機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩可由下列公式計(jì)算:  
Tl=(F*L/2πμ)+T0  
式中:Tl折算到電機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩(N.M);  
F:軸向移動(dòng)工作臺(tái)時(shí)所需要的力;  
L:電機(jī)軸每轉(zhuǎn)的機(jī)械位移量(M);
To:滾珠絲杠螺母,軸承部分摩擦轉(zhuǎn)矩折算到伺服電機(jī)軸上的值(N.M);
Μ:驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率
F:取決于工作臺(tái)的重量,摩擦系數(shù),水平或垂直方向的切削力,是否使用了平衡塊(用在垂直軸)。

無(wú)切削時(shí): F=μ*(W+fg),切削時(shí): F=Fc+μ*(W+fg+Fcf)。

三菱伺服電機(jī)負(fù)債轉(zhuǎn)矩選擇

三菱伺服電機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩選擇

W:滑塊的重量(工作臺(tái)與工件)Kg;  
Μ:摩擦系數(shù);  
Fc:切削力的反作用力;  
Fg:用鑲條固緊力;  
Fcf:由于切削力靠在滑塊表面作用在工作臺(tái)上的力(kg)即工作臺(tái)壓向?qū)к壍恼驂毫??! ?計(jì)算轉(zhuǎn)矩時(shí)下列幾點(diǎn)應(yīng)特別注意:  
(a)由于鑲條產(chǎn)生的摩擦轉(zhuǎn)矩必須充分地考慮。通常,僅僅從滑塊的重量和摩擦系數(shù)來(lái)計(jì)算的轉(zhuǎn)矩很小的。請(qǐng)?zhí)貏e注意由于鑲條加緊以及滑塊表面的精度誤差所產(chǎn)生的力矩。  
(b)由于軸承,螺母的預(yù)加載,以及絲杠的預(yù)緊力滾珠接觸面的摩擦等所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩均不能忽略。尤其是小型輕重量的設(shè)備。這樣的轉(zhuǎn)矩回應(yīng)影響整個(gè)轉(zhuǎn)矩。所以要特別注意?! ?/span>
(c)切削力的反作用力會(huì)使工作臺(tái)的摩擦增加,以此承受切削反作用力的點(diǎn)與承受驅(qū)動(dòng)力的點(diǎn)通常是分離的。如圖所示,在承受大的切削反作用力的瞬間,滑塊表面的負(fù)載也增加。當(dāng)計(jì)算切削期間的轉(zhuǎn)矩時(shí),由于這一載荷而引起的摩擦轉(zhuǎn)矩的增加應(yīng)給予考慮?! ?/span>
(d)摩擦轉(zhuǎn)矩受進(jìn)給速率的影響很大,必須研究測(cè)量因速度工作臺(tái)支撐物(滑塊,滾珠,壓力),滑塊表面材料及潤(rùn)滑條件的改變而引起的摩擦的變化。已得出正確的數(shù)值?! ?/span>
(e)通常,即使在同一臺(tái)的機(jī)械上,隨調(diào)整條件,周圍溫度,或潤(rùn)滑條件等因素而變化。當(dāng)計(jì)算負(fù)載轉(zhuǎn)矩時(shí),請(qǐng)盡量借助測(cè)量同種機(jī)械上而積累的參數(shù),來(lái)得到正確的數(shù)據(jù)?! ?/span>
2.負(fù)載慣量的計(jì)算。
由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的所有運(yùn)動(dòng)部件,無(wú)論旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的部件,還是直線運(yùn)動(dòng)的部件,都成為電機(jī)的負(fù)載慣量。電機(jī)軸上的負(fù)載總慣量可以通過(guò)計(jì)算各個(gè)被驅(qū)動(dòng)的部件的慣量,并按一定的規(guī)律將其相加得到?! ?/span>
1)圓柱體慣量 如滾珠絲杠,齒輪等圍繞其中心軸旋轉(zhuǎn)時(shí)的慣量可按下面公式計(jì)算:   J=(πγ/32)*D4L(kg cm2)   如機(jī)構(gòu)為鋼材,則可按下面公式計(jì)算:   J=(0.78*10-6)*D4L(kg cm2)   式中: γ材料的密度(kg/cm2)   D圓柱體的直經(jīng)(cm)   L圓柱體的長(zhǎng)度(cm)  
2)軸向移動(dòng)物體的慣量工件,工作臺(tái)等軸向移動(dòng)物體的慣量,可由下面公式得出:   J=W*(L/2π)2 (kg cm2)   式中: W直線移動(dòng)物體的重量(kg)   L電機(jī)每轉(zhuǎn)在直線方向移動(dòng)的距離(cm)  
3)圓柱體圍繞中心運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣量如圖所示:  圓柱體圍繞中心運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣量  屬于這種情況的例子:如大直經(jīng)的齒輪,為了減少慣量,往往在圓盤上挖出分布均勻的孔這時(shí)的慣量可以這樣計(jì)算:   J=Jo+W*R2(kg cm2)   式中:Jo為圓柱體圍繞其中心線旋轉(zhuǎn)時(shí)的慣量(kgcm2)   W圓柱體的重量(kg)   R旋轉(zhuǎn)半徑(cm)  
4)相對(duì)電機(jī)軸機(jī)械變速的慣量計(jì)算將上圖所示的負(fù)載慣量Jo折算到電機(jī)軸上的計(jì)算方法如下:   J=(N1/N2)2Jo   式中:N1 N2為齒輪的齒數(shù)  


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