伺服電機的選型和計算

1、電機的選擇：（1）電機扭矩的計算 負載扭矩是由于驅(qū)動系統(tǒng)的摩擦力和切削力所引起的可用下式表達： 式中 M-電動機軸轉(zhuǎn)距； F-使機械部件沿直線方向移動所需的力； L-電動機轉(zhuǎn)一圈（2rad）時，機械移動的距離2M是電動機以扭矩M轉(zhuǎn)一圈時電動機所作的功，而FL是以F力機械移動L距離時所需的機械功。實際機床上，由于存在傳動效率和摩擦系數(shù)因素，滾珠絲杠克服外部載荷P做等速運動所需力矩，應(yīng)按下式計算：M1-等速運動時的驅(qū)動力矩(N.mm)-雙螺母滾珠絲杠的預(yù)緊力矩(N.mm)-預(yù)緊力(N),通常預(yù)緊力取最大軸向工作載荷的1/3，即=當(dāng)難于計算時，可采用=(0.10.12)；-滾珠絲杠副的額定載荷，產(chǎn)品

2、樣本中可查：-絲杠導(dǎo)程(mm)；K-滾珠絲杠預(yù)緊力矩系數(shù)，取0.10.2；P-加在絲杠軸向的外部載荷(N),；F-作用于絲杠軸向的切削力(N)；W-法向載荷(N),；-移動部件重力(N),包括最大承載重力；-有夾板夾持時（如主軸箱）的夾板夾持力；-導(dǎo)軌摩擦系數(shù)，粘貼聚四氟乙烯板的滑動導(dǎo)軌副，有潤滑條件時，直線滾動導(dǎo)軌；-滾珠絲杠的效率，取0.900.95；-支撐軸承的摩擦力矩，即叫啟動力矩(N.m),可以從滾珠絲杠專用軸承樣本中得到，見表2-6（這里注意，雙支撐軸承有之和的問題）-齒輪1的齒數(shù)-齒輪2的齒數(shù)最后按滿足下式的條件選擇伺服電機-伺服電機的額定轉(zhuǎn)距（2）慣量匹配計算 為使伺服進給系統(tǒng)

3、的進給執(zhí)行部件具有快速相應(yīng)能力，必須選用加速能力大的電動機，亦即能夠快速響應(yīng)的電機（如采用大慣量伺服電機），但又不能盲目追求大慣量，否則由于不能從分發(fā)揮其加速能力，會不經(jīng)濟的。因此必須使電機慣量與進給負載慣量有個合理的匹配。通常在電機慣量與負載慣量（折算至電動機軸）或總慣量之間，推薦下列匹配關(guān)系：或 或 1. 回轉(zhuǎn)的慣量：回轉(zhuǎn)體：（kg.）-回轉(zhuǎn)體材料的密度D-回轉(zhuǎn)體直徑L-回轉(zhuǎn)體長度g-重力加速度有臺階的回轉(zhuǎn)體，按每段計算后相加2. 直線運動物體的慣量W-直線運動物體的重力L-電機轉(zhuǎn)一圈時物體移動的距離，如電機與絲杠直聯(lián)，推倒過程：根據(jù)能量守恒定律絲杠轉(zhuǎn)一圈時：于是得：齒輪傳動慣量轉(zhuǎn)換：負載折算到電機軸上的轉(zhuǎn)動慣量：-絲杠上聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動慣量-絲杠轉(zhuǎn)動慣量-工作臺和工件折算到絲杠上的轉(zhuǎn)動慣量-齒輪減速機構(gòu)的轉(zhuǎn)動慣量-齒輪減速器傳動比電機軸上的驅(qū)動系統(tǒng)總慣量：（3）定位加速時的最大轉(zhuǎn)距計算定位加速時最大轉(zhuǎn)距M:-快速移動時的電機轉(zhuǎn)速-加速減速時間，按，取150200ms-系統(tǒng)的開環(huán)增益，通常825，加工中心一般取左右；-電