伺服电机选型计算xls 表格计算
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电机选型计算.xls
机械结构参数：皮带与工作物总质量m L =40kg *滑动面摩擦系数μ=0.3*滚筒直径D=0.052m*滚筒质量m 2=5kg*传送带和滚筒的机械效率η=0.8*减速机机械效率ηG =0.7减速比i=50*每次定位时间t=0.1s *每次运动距离L=0.05m *加减速时间比A=50%*外力F A =0N*移动方向与水平轴夹角a =0°1)速度曲线加速时间t 0=t*A=0.05s2)电机转速减速机输出轴角加速度β=769.231rad/s 2减速机输出轴转速N=367.2798rpm电机输出轴角加速度βM =i*β皮带轮间歇运动选型计算表=38461.54rad/s 2电机输出轴转速N M =N*i=18363.99rpm3)计算负载转矩减速机轴向负载F==117.6N减速机轴负载转矩T L=3.822Nm电机轴负载转矩T LM ==0.1092Nm4)计算电机轴加速转矩（克服惯量）皮带和工作物的惯量J M1=0.02704kgm 2滚筒的惯量J M2==0.00169kgm 2J M1+2J M2=0.03042kgm 2折算到减速机轴的负载惯量J L =2F D η22()2()2L L D D ππ2218m D LGT i η全负载惯量J==0.000282kgm 2电机轴加速转矩T S=15.50374Nm5）必须转矩必须转矩T M =(T LM +T S )*S=31.22587Nm6)负荷与电机惯量比惯量比N1==0.045067M J βη计算表格g=9.8m/spi= 3.1416电机惯量J M=0.00027kgm2安全系数S=2。
伺服电机选型计算数据表
速度 (mm/s)
300
0 0.2
300
0 1
300 360 1.4 0.2 0.01
0.2 时间(s)
③换算到 电机轴负 载惯量的 计算
滚珠丝杠的惯量JB=
1.50E-04 kg.m2
负载的惯量JW=
1.63E-04 kg.m2
换算到电机轴负载惯量JL=JW
JL=G2x(JW+J2)+J1
1.63E-04 kg.m2
#REF!
N.m
0.1726 N.m
1800 r/min 1000 (脉冲/转)
﹤[电 机的额 定转矩 ﹤[电 机的瞬 时最大 转矩 ≦[电 机的额 定转数 U系列 的编码
初步 选择 定 R88M U200 30(J m=
1.23E-05
根据
R88M
-
7.8E-03
U200 30的
额定
转矩
Tm=
①机械系
统的决定
负载质量M（kg）
5
·滚珠丝杠节距P（mm）
10
·滚珠丝杠直径D（mm）
20
·滚珠丝杠质量MB（kg）
3
·滚珠丝杠摩擦系数μ
0.1
·因无减速器，所以G=1、η=1
1
②动作模 式的决定
单一变化 ·负载移动速度V（mm/s） ·行程L（mm） ·行程时间tS（s） ·加减速时间tA（s） ·定位精度AP（mm）
0.5096 ＞ 7.8E-03
0.165 N.m
0.1726 N.m 0.0078 N.m -0.1570 N.m #REF! N.m
⑨讨论 负载惯量JL
有效转矩Trms 瞬时最大转矩T1 必要的最大转数N 编码器分辨率R=P.G/AP.S
直线电机伺服电机计算工具(自动计算)
a(m/s*s) V(m/min) S(m) Mt(kg) Mf(kg) μ
直线电机选型 8 加速度要求 60 平台移动速度 1.5 单一性行程移动距离 10 移动平台质量 300 负载质量 0.2 导轨摩擦系数
旋转电机选 a(m/s*s) V(m/min) S(mm) Mt(kg) Mf(kg) μ η PB(mm) DB(mm) MB(kg)
勿动！！！
Fa=Fd Fv t1=t3 t2
3087.6 607.6 0.125 1.387 1.387
加减速阶段推力 匀速阶段推力 加减速时间 匀速运动时间 匀速距离（m）
计算结果，选择至少满足以下要求的直线电机 Fp(N) 3705.12 峰值推力（大于该值） Fc(N) 1595.911 有效推力（大于该值） Ke 250 反电势常数（小于该值） Ip(A) 勿超驱动 峰值电流 Ic(A) 器标称值 额定电流
Ja Jb N t1=t3 t2 TA TB TC
计算结果，选择至少满足以 r/min Tmax(Nm) Trmsx（Nm） Tf（Nm） JA(*10-4kg*m2) Ip(A) Ic(A)
橙色是需要填的数据，绿色为计算结果；其他表格的数据均为计算过程，勿动！！！
旋转电机选型 5 加速度要求 60 平台移动速度 1500 单一性行程移动距离 300 移动平台质量 0 负载质量 1 导轨摩擦系数 0.9 机械传动效率 20 导螺杆节距 50 导螺杆直径 0.64 导螺杆质量
速度mm/s 1000
30.4272 2 3000 0.2 1.32 5.656745 10.4034 -4.74665
工作台转动惯量 丝杆转动惯量 电机转速 加减速时间 匀速移动时间 加速扭矩 匀速扭矩（克服摩擦所需要的扭矩） 减速扭矩
直线电机选型 8 加速度要求 60 平台移动速度 1.5 单一性行程移动距离 10 移动平台质量 300 负载质量 0.2 导轨摩擦系数
旋转电机选 a(m/s*s) V(m/min) S(mm) Mt(kg) Mf(kg) μ η PB(mm) DB(mm) MB(kg)
勿动！！！
Fa=Fd Fv t1=t3 t2
3087.6 607.6 0.125 1.387 1.387
加减速阶段推力 匀速阶段推力 加减速时间 匀速运动时间 匀速距离（m）
计算结果，选择至少满足以下要求的直线电机 Fp(N) 3705.12 峰值推力（大于该值） Fc(N) 1595.911 有效推力（大于该值） Ke 250 反电势常数（小于该值） Ip(A) 勿超驱动 峰值电流 Ic(A) 器标称值 额定电流
Ja Jb N t1=t3 t2 TA TB TC
计算结果，选择至少满足以 r/min Tmax(Nm) Trmsx（Nm） Tf（Nm） JA(*10-4kg*m2) Ip(A) Ic(A)
橙色是需要填的数据，绿色为计算结果；其他表格的数据均为计算过程，勿动！！！
旋转电机选型 5 加速度要求 60 平台移动速度 1500 单一性行程移动距离 300 移动平台质量 0 负载质量 1 导轨摩擦系数 0.9 机械传动效率 20 导螺杆节距 50 导螺杆直径 0.64 导螺杆质量
速度mm/s 1000
30.4272 2 3000 0.2 1.32 5.656745 10.4034 -4.74665
工作台转动惯量 丝杆转动惯量 电机转速 加减速时间 匀速移动时间 加速扭矩 匀速扭矩（克服摩擦所需要的扭矩） 减速扭矩
伺服电机选型计算
机械结构 参数：
分度盘 机构选 型计算 表格
分度盘直
径
DT=
分度盘厚
度
LT=
工作物直
径
DW=
工作物厚
度
LW=
工作台材
质密度
ρ=
工作物数 量
n=
由分度盘中心至工作 物中心的距离
l=
定位角度
θ=
定位时间
t=
加速时间
比
A=
减速机减
速比
i=
减速机效
率
ηG=
0.2 m
0.118 m
*
0.03 m
*
0.05 m
*
2700 kg/m3
*
10 个
*
0.125 m
180 °
*
3s
*
10%
10
1
1）决定 加减速时 间
加速时间
2)电机转 速
t0= t*A
= 0.3
s
360 t 0(t t 0)
减速机输 出轴角加 速度
减速机输 出轴最大 转速
电机轴角 加速度
电机输出 轴转速
3)计算负 载转矩
因为摩擦负载及小， 故忽略
4)计算电 机轴加速 转矩（克 服惯量）
工作台的 惯量
工作物的 惯量
（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）
工作物质 量
βG= 360
t 0(t t 0)
= 3.878518519 rad/s2
βG t0 2
N= = 11.11111111 rpm
βm= βG*i = 38.78518519 rad/s2
NM= N*i = 111.1111111 rpm
分度盘 机构选 型计算 表格
分度盘直
径
DT=
分度盘厚
度
LT=
工作物直
径
DW=
工作物厚
度
LW=
工作台材
质密度
ρ=
工作物数 量
n=
由分度盘中心至工作 物中心的距离
l=
定位角度
θ=
定位时间
t=
加速时间
比
A=
减速机减
速比
i=
减速机效
率
ηG=
0.2 m
0.118 m
*
0.03 m
*
0.05 m
*
2700 kg/m3
*
10 个
*
0.125 m
180 °
*
3s
*
10%
10
1
1）决定 加减速时 间
加速时间
2)电机转 速
t0= t*A
= 0.3
s
360 t 0(t t 0)
减速机输 出轴角加 速度
减速机输 出轴最大 转速
电机轴角 加速度
电机输出 轴转速
3)计算负 载转矩
因为摩擦负载及小， 故忽略
4)计算电 机轴加速 转矩（克 服惯量）
工作台的 惯量
工作物的 惯量
（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）
工作物质 量
βG= 360
t 0(t t 0)
= 3.878518519 rad/s2
βG t0 2
N= = 11.11111111 rpm
βm= βG*i = 38.78518519 rad/s2
NM= N*i = 111.1111111 rpm
伺服电机、滚珠丝杆选型与校核
P= 0.20
KW
1、计算允许的最大临界转速nc值
项目
符号
允许的最大临界转速
nc
临界转速计算长度
LC2
支撑系数f
f
丝杠底径 丝杠最高当量转速 判断最大临界转速是否合格
d2
NB 合格
2、压杆稳定性校核
滚珠丝杠校核
数值 3024 790
15.1
12.5 2400
单位 r/min mm
计算公式 nc=10000000*f*d2/LC22
mm
项目
符号
数值
单位
计算公式
压杆稳定性符合Fc（允许的 最大临界压缩负荷力）
安全系数值K1 支撑系数K2 丝杠最大受压长度LC1
预拉伸力Ft 判断压杆稳定是否合格
Fc
K1 K2 LC1 Ft 合格
支撑方式
K2
铰支—铰支
1
3631 0.5 2 820 1523
f 9.7
N
Fc=100000*d24*K1*K2/LC12
总负荷 惯量
启动转 矩
4、必须 转矩
必须转 矩
5、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
6、负荷 与电机惯 量比
惯量比
7、负荷 与减速机 惯量比
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 比折算到 电机轴 端转矩 T=TM/i
9)电机功 率计算
J L +J B + JL= JC
= 4.51E-04 2π
T S = Nm(J m + = 0.35
kgm2 Nm
(T L +T S )
伺服电机选型计算(汇川)
LB=
1.8 m
DB=
0.025 m
PB=
0.02 m
MC
0.2 kg
DC
0.06 m
μ=
0.05
L=
1.3 m
η=
0.9
t=
0.65 s
A=
40%
FA=
0N
a=
0°
t0= t*A
= 0.26
s
NM = Vl/PB/N
= 1500
rpm
轴向负载F = FFAA+ mg(sin a cos a)
= 7.35
7)负荷与 电机惯量 比
惯量比
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
I1= 0.715738645
I2= 0.715738645
T=
2.332444717
N=
1500
*
其他常数
*
*
*
丝杠密度
*
*
*
*
* *
*
G=
9.8 m/s
机械结构 参数：
速度： 滑动部分质 量 丝杠部分长 度
丝杠直径 丝杠导程 连轴器质量 连轴器直径 摩擦系数 移动距离 机械效率 定位时间 加减速时间 比 外力 移动方向与 水平轴夹角
1)速度曲 线
加速时间
2)电机转 速
3)负荷转 矩计算
丝杠水平 运动选型 计算表格
Vl=
30 m/m3.1416
ρ=
7900 kg/m3
a cos a)
安全系数
S=
2
电机惯量
JM=
伺服电机配丝杆选型(自动计算)
T1=TA+TL T2=TL T3=TL-TA
2.0662 N.m 0.3901 N.m -1.2860 N.m
1.101 N.m
⑨讨论 负载惯量JL 有效转矩Trms
1.04E-03 kg.m2 1.101 N.m
≦[电机 的转子惯 量JM
﹤[电机 的额定转 矩
瞬时最大转矩T1 必要的最大转数N
④负载转 矩的计算
对摩擦力的转矩Tw
3.90E-01 N.m
换算到电机轴负载转矩TL=Tw
⑤旋转数 的计算
转数N
⑥电机的 初步选定 [选自 OMNUC U 系列的初 步选定举 例]
N=60V/P.G
选定电机的转子·惯量为负载的 1/30*以上的电机
JM≥JL/30
3.90E-01 N.m 1500 r/min
①机械系 统的决定
负载质量M（kg） ·滚珠丝杠节距P（mm） ·滚珠丝杠直径D（mm） ·滚珠丝杠质量MB（kg） ·滚珠丝杠摩擦系数μ ·因无减速器，所以G=1、η=1
②动作模 式的决定
单一变化 ·负载移动速度V（mm/s） ·行程L（mm） ·行程时间tS（s） ·加减速时间tA（s） ·定位精度AP（mm）
编码器分辨率R=P.G/AP.S
2.0662 N.m 1500 r/min
1000 (脉冲/转)
﹤[电机 的瞬时最 大转矩 ≦[电机 的额定转 数 U系列的 编码器规 格为2048 （脉冲/ 转），经 编码器分 频比设定 至1000 （脉冲/ 转）的情 况下使用 。
300
0
0.2
1
0.2 0.2
时间 (s)
初步
选择
定
R88M
-
伺服电机选型表格最新
22
110
22
110
22
110
24
110
24
110
35
114.3
35
114.3
35
114.3
35
114.3
22
110
22
110
35
114.3
35
114.3
35
114.3
35
114.3
22
110
22
110
22
110
22
110
35
114.3
35
114.3
35
114.3
35
114.3
35
114.3
35
114.3
0.64
1.91
11
50
0.64
1.91
11
50
0.64
1.91
11
50
1.3
3.8
14
50
1.3
3.8
14
50
1.3
3.8
14
50
1.3
3.8
14
50
2.4
7.1
19
70
2.4
7.1
19
70
0.64
1.91
11
50
0.64
1.91
11
50
0.64
1.91
11
50
0.64
1.91
11
50
1.3
3.8
12.7
38.2
24
110
12.7
38.2
24
110
15.9
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TMx0.8＞TL
＊ 此值因各系列而异，请加以注 意。
⑦加减速 转矩的计 算
加减速转矩TA
0.5096 0.037
⑧瞬时最 大转矩、 有效转矩 的计算
必要的瞬时最大转矩为T1
有效转矩Trms为
T1=TA+TL T2=TL T3=TL-TA
0.0523 0.0156 -0.0211
0.029
⑨讨论 负载惯量JL 有效转矩Trms
1.528 N.M
3000
r/mi n
条件满足 条件满足
条件满足 条件满足
条件满足
kg.m2 ＞
初步
选择
定
R88M
-
U200
30(J
m=
根据
R88M
-
1.6E-02
U200 30的
额定转矩Tm=源自N.m1.23E-05
0.637
(N.m )
N.m N.m N.m
N.m
≦[电机 的转子惯 量JM
﹤[电机 的额定转 矩
×
[适
1.23E-05
用的 惯量
比
=30]
0.5096 N.M
﹤[电机 的瞬时最 大转矩 ≦[电机 的额定转 数 U系列的 编码器规 格为2048 （脉冲/ 转），经 编码器分 频比设定 至1000 （脉冲/ 转）的情 况下使用 。
10 15 20
3 0.1
1
80 40 0.5 0.2 0.01
③换算到 电机轴负 载惯量的 计算
滚珠丝杠的惯量JB=
负载的惯量JW=
换算到电机轴负载惯量JL=JW
JL=G2x(JW+J2)+J1
④负载转 矩的计算
对摩擦力的转矩Tw
0.00015 0.000207051 0.000207051
0.015605096
①机械系 统的决定
负载质量M（kg） ·滚珠丝杠节距P（mm） ·滚珠丝杠直径D（mm） ·滚珠丝杠质量MB（kg） ·滚珠丝杠摩擦系数μ ·因无减速器，所以G=1、η=1
②动作模 式的决定
单一变化 ·负载移动速度V（mm/s） ·行程L（mm） ·行程时间tS（s） ·加减速时间tA（s） ·定位精度AP（mm）
换算到电机轴负载转矩TL=Tw
⑤旋转数 的计算
转数N
⑥电机的 初步选定 [选自 OMNUC U 系列的初 步选定举 例]
N=60V/P.G
选定电机的转子·惯量为负载的 1/30*以上的电机
JM≥JL/30
0.015605096 320
6.9017E-06
选定电机的额定转矩×0.8 比换算到电机轴负载转矩 大的电机N.m
2.07E-04 kg.m2 0.029 N.m
瞬时最大转矩T1 必要的最大转数N
编码器分辨率R=P.G/AP.S
0.0523 N.m 320 r/min
1500 (脉冲/转)
速度 (mm/s)
300
0
0.2
1
0.2 0.2
时间 (s)
kg.m2 kg.m2 kg.m2
N.m
N.m r/min