计算滚珠丝杆的扭矩

同问

如何计算滚珠丝杆的扭矩，从而选择电机的型号

2011-7-28 08:23

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匀速运行，非精确计算可以套用以下公式：Ta=（Fa*I）/（2*3.14*n1）

式中

Ta：驱动扭矩kgf.mm；

Fa：轴向负载N（Fa=F+μmg，F：丝杠的轴向切削力N，μ：导向件的综合摩擦系数，m：移动物体重量(工作台+工件)kg，g:9.8 ）；

I：丝杠导程mm；

n1：进给丝杠的正效率。

计算举例：

假设工况：水平使用，伺服电机直接驱动，2005滚珠丝杠传动，25滚珠直线导轨承重和导向，理想安装，垂直均匀负载1000kg，求电机功率：

Fa=F+μmg，设切削力不考虑，设综合摩擦系数μ=0.01，得

Fa=0.01*1000*9.8=98N；

Ta=（Fa*I）/（2*3.14*n1），设n1=0.94，得Ta=98*5/5.9032≈83kgf.mm=0.83N.M 根据这个得数，可以选择电机功率。以台湾产某品牌伺服为例，查样本得知，额定扭矩大于0.83N.M的伺服电机是400W。（200W是0.64N.M，小了。400W 额定1.27N.M，是所需理论扭矩的1.5倍，满足要求）

当然咯，端部安装部分和滚珠丝杠螺母预压以及润滑不良会对系统产生静态扭矩，也称初始扭矩，实际选择是需要考虑的。另外，导向件的摩擦系数不能单计理论值，比如采用滚珠导轨，多套装配后的总摩擦系数一定大于样本参数。而且，该结果仅考虑驱动这个静止的负载，如果是机床工作台等设备，还要考虑各向切削力的影响。

若考虑加速情况，较为详细的计算可以参考以下公式（个人整理修正的，希望业内朋友指点）：

水平使用滚珠丝杠驱动扭矩及电机功率计算：

实际驱动扭矩：T=(T1+T2)*e

T：实际驱动扭矩；

T1：等速时的扭矩；

T2：加速时的扭矩；

e：裕量系数。

等速时的驱动扭矩：T1=（Fa*I）/（2*3.14*n1）

T1：等速驱动扭矩kgf.mm；

Fa：轴向负载N【Fa=F+μmg，F：丝杠的轴向切削力N，μ：导向件综合摩擦系数，m：移动物体重量(工作台+工件)kg，g:9.8 】；

I：丝杠导程mm；

n1：进给丝杠的正效率。

加速时的驱动扭矩：T2=T1+J*W

T2:加速时的驱动扭矩kgf.m;

T1:等速时的驱动扭矩kgf.m;

J:对电机施加的惯性转矩kg.m2【J=Jm+Jg1+(N1/N2)2*［Jg2+Js+m(1/2*3.14)2］】W:电机的角加速度rad/s2;

Jm:电机的惯性转矩kg.m2;

Jg1:齿轮1的惯性转矩kg.m2;

Jg2:齿轮2的惯性转矩kg.m2;

Js:丝杠的惯性转矩kg.m2

（电机直接驱动可忽略Jg1 、Jg2）

若采用普通感应电机，功率根据以下公式计算：

P=TN/9549

P：功率；T：扭矩；N：转速

多在文库中找找，资料很多的。参考资料讲的很详细了。

参考资料：https://www.360docs.net/doc/1713997178.html,/view/a5b1e5c46137ee06eff918c5.html

同问

滚珠丝杆推力如何计算？？

已知电机扭矩0.39NM，减速比5.57，滚珠丝杆直径D=20mm.导程L=4mm 螺纹升角φ=3.65度，运动方式为：旋转运动改直线运动，计算丝杆直线运动的推力是多少?

一、

输出扭矩T＝0.39X5.57=2.17NM

T= FL / 2×3.1415926×0.9

F=2.17×6.28×0.9×1000÷4=3066N

二、

tanρ＝0.0025 (ρ当量摩擦角)

T= F×D×tan(φ+ρ)÷1000÷2

F=3277N

第一种算法，推力与导程有关（摘至丝杆选型手册），计算电机所需扭矩时，要考虑恒速和加速时扭矩；

第二算法，推力与丝杆直径和螺纹升角有关（摘至机械设计大典），计算电机所需扭矩时，要考虑轴承摩擦扭矩和零件惯性。

关于电机功率和转矩、转速之间的关系

电机功率和转矩、转速之间的关系功率：物理意义物理意义：表示物体做功快慢的物理量。物理定义：单位时间内所做的功叫功率。说：“功率是做功快慢的物理量公式功率可分为电功率，力的功率等。故计算公式也有所不同。电功率计算公式：P=W/t =UI；在纯电阻电路中，根据欧姆定律U=IR代入P=UI中还可以得到：P=I*IR=(U*U)/R 在动力学中：功率计算公式：P=W/t（平均功率）；P=Fvcosa（瞬时功率）因为W=F（f力）×S（s位移）（功的定义式），所以求功率的公式也可推导出P=F·v：P=W /t=F*S/t=F*V（此公式适用于物体做匀速直线运动）单位 P表示功率，单位是“瓦特”，简称“瓦”，符号是“W”。W表示功，单位是“焦耳”，简称“焦”，符号是“J”。“t”表示时间，单位是“秒”，符号是“s”。功率越大转速越高，汽车的最高速度也越高，常用最大功率来描述汽车的动力性能。最大功率一般用马力（PS）或千瓦（kW）来表示，1马力等于0.735千瓦。1W=1J/s 功率=力*速度 P=F*V---公式-------------------------------------------------1 转矩(T)=扭力(F)*作用半径(R) ------推出F=T/R---公式-------------------------------------2 线速度(V)=2πR*每秒转速(n秒) =2πR*每分转速(n分)/60 =πR*n分/30---公式-------------------3 将公式2、3代入公式1得： P=F*V=（T/R）*（πR*n分/30）= (T*π* n分)/30 （单位W） -----P=功率单位W， T=转矩单位Nm，

滚珠丝杠的设计与计算

一、滚珠丝杠的特长 1、1驱动扭矩仅为滑动丝杠的1/3 滚珠丝杠是滚珠丝杠与螺母间的螺纹沟槽做滚动运动，因此可获得高效率，与过去的滑动丝杠相比，驱动扭矩仅为1/3以下（图1与2）。从而，不仅可将旋转运动变为直线运动，而且可以容易地将直线运动变成旋转运动。图1：正效率（旋转→直线）图2：反效率（直线→旋转） 1、1、1导程角的计算法 ……………………………………（ 1 ） β：导程角（度） d p：滚珠中心直径（mm） ρh：进给丝杠的导程（mm）

1、12推力与扭矩的关系当施加推力或扭矩时，所产生的扭矩或推力可用（2）~（4）式计算。（1）获得所需推力的驱动扭矩 T：驱动扭矩 Fa：导向面的摩擦阻力 Fa=μ×mg μ：导向面的摩擦系数 g：重力加速度（ 9.8m/s2） m：运送物的质量（ kg ） ρh：进给丝杠的导程（ mm ） η：进给丝杠的正效率（图1）（2）施加扭矩时产生的推力 Fa：产生的推力（ N ） T：驱动扭矩（N mm ） ρh：进给丝杠的导程（ mm ） η：进给丝杠的正效率（图1）

（3）施加推力时产生的扭矩 T：驱动扭矩（N mm ） Fa：产生的推力（ N ） ρh：进给丝杠的导程（ mm ） η：进给丝杠的正效率（图2） 1、1、3驱动扭矩的计算例用有效直径是：32mm，导程：10mm（导程角：5O41’的丝杠，运送质量为500Kg的物体，其所需的扭矩如下（1）滚动导向（μ=0.003）滚珠丝杠及（μ=0.003，效率η=0.96）导向面的摩擦阻力 Fa=0.003×500×9.8=14.7N 驱动扭矩（2）滚动导向（μ=0.003）滚珠丝杠及（μ=0.2，效率η=0.32）

电机转速转矩计算公式

针对你的问题有公式可参照分析: 电机功率：P=1.732X UX I x cos 4 电机转矩：T=9549X P/n ; 电机功率转矩=9550*输出功率/输出转速转矩=9550*输出功率/输出转速 P = T*n/9550 公式推导电机功率，转矩，转速的关系功率=力*速度 P=F*V---公式1 转矩（T）=扭力（F）*作用半径（R）推出 F=T/R ---公式2 线速度（V）=2兀R*每秒转速（n秒）=2兀R*每分转速（n 分）/60 =兀R*n分/30--- 公式3 将公式2、3代入公式1得： P=F*V=T/R* 兀R*n 分/30 =兀/30*T*n 分 ---- P=功率单位W T=转矩单位Nm n分=每分钟转速单位转/分钟如果将P的单位换成KW/那么就是如下公式： P*1000=兀/30*T*n 30000/ 兀*P=T*n 30000/3.1415926*P=T*n 9549.297*P = T * n

电机转速：n=60f/p , p为电机极对数，例如四级电机的p=2 ; 注：当频率达50Hz时，电机达到额定功率，再增加频率，其功率时不会再增的，会保持额定功率。电机转矩在50Hz以下时，是与频率成正比变化的；当频率f达到50Hz时，电机达到最大输出功率，即额定功率；如果频率f在50Hz以后再继续增加，则输 1 人生的磨难是很多的，所以我们不可对于每一件轻微的伤害都过于敏感。在生活磨难面前，精神上的坚强和无动于衷是我们抵抗罪恶和人生意外的最好武器。

出转矩与频率成反比变化，因为它的输出功率就是那么大了，你还要继续增加频率f,那么套入上面的计算式分析，转矩则明显会减小。转速的情况和频率是一样的，因为电源电压不变，其频率的变化直接反应的结果就是转速的同比变化，频率增，转速也增，它减另一个也减。关丁电压分析起来有点麻烦，你先看这几个公式。电机的定子电压：U = E + I R （I为电流，R为电子电阻，E为感应电势）；而：E = k f旅（k:常数,f:频率,X:磁通）；对异步电机来说：T=W I X （K:常数,I:电流,X:磁通）；则很容易看出频率f的变化，也伴随着E的变化，则定子的电压也应该是变化的，事实上常用的变频器调速方法也就是这样的，频率变化时，变频器输出电压，也就是加在定子两端的电压也是随之变化的，是成正比的，这就是包V/f比变频方式。这三个式子也可用丁前面的分析，可得出相同结果。当然，如果电源频率不变，电机转矩肯定是正比丁电压的，但是一定是在电机达到额定输出转矩前。电机的扭矩”，单位是N?m （牛米）计算公式是T=9549 * P / n 。 P是电机的额定（输出）功率单位是千瓦（ KW）分母是额定转速n单位是转每分（r/min） P和n可从电机铭牌中直接查到。电机转速和扭矩（转矩）公式含义：1kg=9.8N 1千克的物体受到地球的吸引力是9.8牛顿。含义：9.8N m 推力点垂直作用在离磨盘中心1米的位置上的力为9.8N。

滚珠丝杠的选取与计算.part1

4.1.1驱动扭矩仅为滑动丝杠的1/3 滚珠丝杠是滚珠丝杠与螺母间的螺纹沟槽做滚动运动，因此可获得高效率，与过去的滑动丝杠相比，驱动扭矩仅为1/3以下（图1与2）。从而，不仅可将旋转运动变为直线运动，而且可以容易地将直线运动变成旋转运动。图1：正效率（旋转→直线）图2：反效率（直线→旋转） 4.1.1.1导程角的计算法 p d h ??=πρβtan …………………………………… （ 1 ） β：导程角（度） d p ：滚珠中心直径（mm ） ρh ：进给丝杠的导程（mm ） 4.1.1.2推力与扭矩的关系当施加推力或扭矩时，所产生的扭矩或推力可用（2）~（4）式计算。

（1）获得所需推力的驱动扭矩 T ：驱动扭矩 Fa ：导向面的摩擦阻力 Fa=μ×mg μ：导向面的摩擦系数 g ：重力加速度（ 9.8m/s 2 ） m ：运送物的质量（ kg ） ρh ：进给丝杠的导程（ mm ） η：进给丝杠的正效率（图1）（2）施加扭矩时产生的推力 h T Fa ???= ρηπ12…………………………………… （ 2 ） Fa ：产生的推力（ N ） T ：驱动扭矩（N mm ） ρh ：进给丝杠的导程（ mm ） η：进给丝杠的正效率（图1）（3）施加推力时产生的扭矩 π ηρ22Fa h T ??=…………………………………… （ 4） T ：驱动扭矩（N mm ） Fa ：产生的推力（ N ） ρh ：进给丝杠的导程（ mm ） η：进给丝杠的正效率（图2） 4.1.1.3驱动扭矩的计算例

滚珠丝杠计算

滚珠丝杠: 滚珠丝杠是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的理想的产品。滚珠丝杠是工具机械和精密机械上最常使用的传动元件，其主要功能是将旋转运动转换成线性运动，或将扭矩转换成轴向反复作用力。滚珠丝杠计算: 转矩和轴向力的换算公式如下：换算公式：N=Ec·A【K（fi2-f02）+b（Ti-T0）】轴向力*导程=电机输出扭矩*2*3.14*丝杠效率（90%以上）。合格的主轴一般不会有轴向窜动。但是在主轴的检验过程中有一道静刚度测试，分为轴向静刚度和径向静刚度。径向静刚度就是在径向施加一定的推力，然后计算出一个单位为N/μ的数值即为检验标准。用表指住端面前撬差值间隙基本认跳值要精测检验盘精校校误差静跳车跳差跳差值即轴向窜值。机械元件在转矩作用下都会产生一定程度的扭转变形，故转矩有时又称为扭矩（torsional moment）。转矩是各种工作机械传动轴的基本载荷形式，与动力机械的工作能力、能源消耗、效率、运转寿命及安全性能等因素紧密联系。转矩的测量对传动轴载荷的确定与控制、传动系统工作零件的强度设计以及原动机容量的选择等都具有重要的意义。转矩的原理使机械元件转动的力矩称为转动力矩，简称转矩。机械元件在转

矩作用下都会产生一定程度的扭转变形，故转矩有时又称为扭矩。转矩是各种工作机械传动轴的基本载荷形式，与动力机械的工作能力、能源消耗、效率、运转寿命及安全性能等因素紧密联系，转矩的测量对传动轴载荷的确定与控制、传动系统工作零件的强度设计以及原动机容量的选择等都具有重要的意义。此外,转矩与功率的关系T=9549P/n或T=P/Ω（Ω为角速度，单位为rad/s）。电机的额定转矩表示额定条件下电机轴端输出转矩。转矩等于力与力臂或力偶臂的乘积，在国际单位制(SI)中，转矩的计量单位为牛顿?米(N?m)，工程技术中也曾用过公斤力?米等作为转矩的计量单位。电机轴端输出转矩等于转子输出的机械功率除以转子的机械角速度。直流电动机堵转转矩计算公式TK=9.55KeIK。

电机转速和扭矩(转矩)计算公式

电机转速和扭矩（转矩）公式 1、电机有个共同的公式，P=MN/9550 P为额定功率，M为额定力矩，N为额定转速，所以请确认电机功率和额定转速就可以得出额定力矩大小。注意P的单位是KW,N的单位是R/MIN(RPM),M的单位是NM 2、扭矩和力矩完全是一个概念，是力和力臂长度的乘积，单位NM(牛顿米) 比如一个马达输出扭矩10NM，在离输出轴1M的地方（力臂长度1M），可以得到10N的力；如果在离输出轴10M的地方（力臂长度10M），只能得到1N的力含义：1kg=9.8N 1千克的物体受到地球的吸引力是9.8牛顿。含义：9.8N·m 推力点垂直作用在离磨盘中心1米的位置上的力为9.8N。转速公式：n＝60f/P (n＝转速，f＝电源频率，P＝磁极对数) 扭矩公式：T=9550P/n T是扭矩，单位N·m P是输出功率，单位KW n是电机转速，单位r/min 扭矩公式：T=973P/n T是扭矩，单位Kg·m P是输出功率，单位KW n是电机转速，单位r/min 力矩、转矩和扭矩在电机中其实是一样的。一般在同一篇文章或同一本书，上述三个名词只采用一个，很少见到同时采用两个或以上的。虽然这三个词运用的场合有所区别，但在电机中都是指电机中转子绕组产生的可以用来带动机械负载的驱动“矩”。所谓“矩”是指作用力和支点与力作用方向相垂直的距离的乘积。对于杠杆，作用力和支点与力作用方向相垂直的距离的乘积就称为力矩。对于转动的物体，若将转轴中心看成支点，在转动的物体圆周上的作用力和转轴中心与作用力方向垂直的距离的乘积就称为转矩。当圆柱形物体，受力而未转动，该物体受力后只存在因扭力而发生的弹性变形，此时的转矩就称为扭矩。因此，在运行的电机中严格说来只能称为“转矩”。采用“力矩”或“扭矩”都不太合适。不过习惯上这三种名称使用的历史都较长至少也有六七十年了，因此也没有人刻意去更正它。至于力矩、转矩和扭矩的单位一般有两种，就是千克·米(kg·m)和牛顿·米(N·m) 两种，克·米(g·m)只是千克·米(kg·m)千分之一。如一楼的朋友所说，“1kg力＝9.8N”。1千克·米(kg·m)＝9.8牛顿·米(N·m)。形象的比喻: 功率与扭矩哪一项最能具体代表车辆性能？有人说：起步靠扭矩，加速靠功率，也有人说：功率大代表极速高，扭矩大代表加速好，其实这些都是片面的错误解释，其实车辆的前进一定是靠发动机所发挥的扭力，所谓的「扭力」在物理学上应称为「扭矩」，因为以讹传讹的结果，大家都说成「扭力」，也就从此流传下来，为导正视听，我们以下皆称为「扭矩」。扭矩的观念从小学时候的「杠杆原理」就说明过了，定义是「垂直方向的力乘上与旋

扭矩和功率的计算公式推导及记忆方法(全)

扭矩和功率及转速的关系式，是电机学中常用的关系式，近期在百度知道上常有看到关于扭矩和功率及转速的相关计算式的问答，一般回答者都是直接给出计算公式，公式中的常数采用近似值，常数往往不容易记住，本文的目的就是帮助大家方便的记住这些公式，并在工程应用中熟练的使用。一记住扭矩和功率的公式形式扭矩和功率及转速的关系式一般用于描述电机的转轴的做功问题，扭矩越大，轴功率越大；转速越高，轴功率越大，扭矩和转速都是产生轴功率的必要条件，扭矩为零或转速为零，输出轴功率为零。因此，电机空转或堵转就是轴功率等于零的两个特例。功率和扭矩及转速成正比，扭矩和功率的关系式具有如下形式： P=aTN 上式中，a为常数，对应的有： T=(1/a)(1/N)P 即扭矩和功率成正比，和转速成反比。记忆方法：记住扭矩T和功率P成正比，扭矩T和转速N成反比，而系数a不必记忆。二记住力做功的基本公式提问者通常都知道上述关系式，问题的焦点在于常数a的具体数值。如果不是经常使用该公式，的确很难记住这个常数，本人亦是如此。不过，只要记住扭矩和转速公式的推导方式，可以很快推导出结果，得到系数a的准确值。我们知道力学中力做功的功率计算公式为： P=FV（2）上述公式为力做功的基本公式。然而，基本公式中没有出现扭矩T和转速N。如果我们注意到：扭矩实际上就是力学上的力矩。就很容易联想到扭矩T和力F的关系。由于力矩等于力F和力臂的乘积，而力臂是轴的半径r，因此有： T=Fr或 F=T/r（3）

图2 扭矩和力臂的关系记忆方法： N是力的单位，m是长度的单位，因此，力等于扭矩除以长度，而长度就是半径r。扭矩的单位是N.m，三掌握角速度和速度的转换方法第二节告诉我们，扭矩与轴的半径有关，可是，扭矩和功率的关系式（1）中，并无轴半径的参数r，也无力做功基本公式（2）中的速度V。这就引导我们去思考，将速度V变换为转速N后，转速N与扭矩T相乘，应该可以抵消掉轴半径r。实际正是如此：电动机轴面上任意一点的速度与旋转的角速度及轴半径成正比，即： V=ωr（4）记忆方法：圆弧的长度等于角度乘以半径，圆周运动的速度等于角速度乘以半径。四扭矩和功率的基本公式将式（3）和（4）代入式（2），得到： P=Tω（5）式（5）为扭矩和功率的基本公式，这个公式，我们可以按照上述方式推导，不过最好的办法还是直接记住。记忆方法：角速度ω和转速N都可以反映转速，采用角速度时，扭矩和功率成正比，扭矩和转速成反比，且正反比的系数均为1，因此，这是扭矩和功率的基本公式。五单位转换

扭矩和功率的计算公式

扭矩和功率的计算公式扭矩和功率及转速的关系式，是电机学中常用的关系式，近期在百度知道上常有看到关于扭矩和功率及转速的相关计算式的问答，一般回答者都是直接给出计算公式，公式中的常数采用近似值，常数往往不容易记住，本文的目的就是帮助大家方便的记住这些公式，并在工程应用中熟练的使用。一、记住扭矩和功率的公式形式扭矩和功率及转速的关系式一般用于描述电机的转轴的做功问题，扭矩越大，轴功率越大；转速越高，轴功率越大，扭矩和转速都是产生轴功率的必要条件，扭矩为零或转速为零，输出轴功率为零。因此，电机空转或堵转就是轴功率等于零的两个特例。功率和扭矩及转速成正比，扭矩和功率的关系式具有如下形式：P=aTN 上式中，a为常数，对应的有： T=(1/a)(1/N)P 即扭矩和功率成正比，和转速成反比。记忆方法：记住扭矩T和功率P成正比，扭矩T和转速N成反比，而系数a 不必记忆。

二、记住力做功的基本公式提问者通常都知道上述关系式，问题的焦点在于常数a的具体数值。如果不是经常使用该公式，的确很难记住这个常数，本人亦是如此。不过，只要记住扭矩和转速公式的推导方式，可以很快推导出结果，得到系数a的准确值。我们知道力学中力做功的功率计算公式为： P=FV （2）上述公式为力做功的基本公式。然而，基本公式中没有出现扭矩T和转速N。如果我们注意到：扭矩实际上就是力学上的力矩。就很容易联想到扭矩T和力F的关系。由于力矩等于力F和力臂的乘积，而力臂是轴的半径r，因此有：T=Fr或 F=T/r（3）图2 扭矩和力臂的关系记忆方法：扭矩的单位是N.m，N是力的单位，m是长度的单位，因此，力

滚珠丝杠计算

滚珠丝杠上的转矩怎么换算为轴向力：在匀速运行，非精确计算滚珠丝杠所受的转矩，可以套用以下公式：Ta=（Fa*I）/（2*3.14*n1），式中各参数含义： Ta：驱动扭矩kgf.mm； Fa：轴向负载，单位N（Fa=F+μmg，F：丝杠的轴向力，单位N，μ：导向件的综合摩擦系数，m：移动物体重量(工作台+工件)，单位kg，g：9.8 ）； l：丝杠导程，单位mm； n1：进给丝杠的正效率。 1、丝杠中径在扭矩推力关系中没有直接联系，仅通过影响螺旋升角间接影响（但在校验时，须在计算推力与对应中径的丝杠的轴向额定负载中取小值）； 2、当量摩擦角仅影响滚道受力状态（参与丝杠副受力分析），但对推力扭矩的关系不产生影响； 3、上例为：F=2πM/P=18692 N；（相同扭矩下，推力仅是导程的函数） 4、转速对推力没有影响，但对于运动过程表征其与机械效率的函数，功率校验时建议取η=0.85核定。扩展资料转矩的原理使机械元件转动的力矩称为转动力矩，简称转矩。机械元件在转矩作用下都会产生一定程度的扭转变形，故转矩有时又称为扭矩。转矩是

各种工作机械传动轴的基本载荷形式，与动力机械的工作能力、能源消耗、效率、运转寿命及安全性能等因素紧密联系，转矩的测量对传动轴载荷的确定与控制、传动系统工作零件的强度设计以及原动机容量的选择等都具有重要的意义。此外,转矩与功率的关系T=9549P/n 或T=P/Ω（Ω为角速度，单位为rad/s）。机的额定转矩表示额定条件下电机轴端输出转矩。转矩等于力与力臂或力偶臂的乘积，在国际单位制(SI)中，转矩的计量单位为牛顿?米(N?m)，工程技术中也曾用过公斤力?米等作为转矩的计量单位。电机轴端输出转矩等于转子输出的机械功率除以转子的机械角速度。直流电动机堵转转矩计算公式TK=9.55KeIK 。

扭矩和功率的计算公式

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丝杆扭矩与推力关系 (1)

匀速运行，非精确计算可以套用以下公式：Ta=（Fa*I）/（2*3.14*n1）式中 Ta：驱动扭矩kgf.mm； Fa：轴向负载N（Fa=F+μmg， F：丝杠的轴向切削力N，μ：导向件的综合摩擦系数，m：移动物体重量(工作台+工件)kg，g:9.8 ）； I：丝杠导程mm； n1：进给丝杠的正效率。计算举例：假设工况：水平使用，伺服电机直接驱动，2005滚珠丝杠传动，25滚珠直线导轨承重和导向，理想安装，垂直均匀负载1000kg，求电机功率： Fa=F+μmg，设切削力不考虑，设综合摩擦系数μ=0.01，得 Fa=0.01*1000*9.8=98N； Ta=（Fa*I）/（2*3.14*n1），设n1=0.94，得Ta=9.8*5/5.9032≈ 当然咯，端部安装部分和滚珠丝杠螺母预压以及润滑不良会对系统产生静态扭矩，也称初始扭矩，实际选择是需要考虑的。另外，导向件的摩擦系数不能单计理论值，比如采用滚珠导轨，多套装配后的总摩擦系数一定大于样本参数。而且，该结果仅考虑驱动这个静止的负载，如果是机床工作台等设备，还要考虑各向切削力的影响。若考虑加速情况，较为详细的计算可以参考以下公式（个人整理修正的，希望业内朋友指点）：水平使用滚珠丝杠驱动扭矩及电机功率计算：实际驱动扭矩：T=(T1+T2)*e T：实际驱动扭矩； T1：等速时的扭矩； T2：加速时的扭矩； e：裕量系数。等速时的驱动扭矩：T1=（Fa*I）/（2*3.14*n1） T1：等速驱动扭矩kgf.mm； Fa：轴向负载N【Fa=F+μmg， F：丝杠的轴向切削力N，μ：导向件综合摩擦系数，m：移动物体重量(工作台+工件)kg，g:9.8 】； I：丝杠导程mm； n1：进给丝杠的正效率。

电机及减速机扭矩与功率计算公式

电机及减速机扭矩与功率关系1.电机功率,转矩,转速的关系：由物理学定律：功=力*距离J=F*S ；再由功率=功/时间=力*距离/时间=力*速度得到： P=J/T=F*S/t=F*V ---公式（1）转矩(T)=扭力(F)*作用半径(R) T=F*R 推出F=T/R ---公式（2）线速度(V)=ω*R=2πR*每秒转速(n转/秒) =2πR*每分转速(n转/分)/60 =πR*n（转/分）/30 ---公式(3) 将公式2、3代入公式1得: P=F*V=T/R*πR*n(转/分)/30 =π/30*T*n(转/分) 此处： P=功率单位W, T=转矩单位N.m, n分=每分钟转速单位转/分钟如果将P的单位换成KW,那么就是如下公式 P*1000=π/30*T*n 30000/π*P=T*n 30000/3.1415926*P=T*n T=9549.29≈9550P/n 此处:

P 功率单位为k W T 转矩单位N.m n每分钟转速单位转/分钟 2．转矩 2.1转矩相关术语转矩定义使机械元件转动的力矩称为转动力矩，简称转矩。机械元件在转矩作用下都会产生一定程度的扭转变形，故转矩有时又称为扭矩(torsional moment)。转矩是各种工作机械传动轴的基本载荷形式，与动力机械的工作能力、能源消耗、效率、运转寿命及安全性能等因素紧密联系，转矩的测量对传动轴载荷的确定与控制、传动系统工作零件的强度设计以及原动机容量的选择等都具有重要的意义。转矩可分为静态转矩和动态转矩。静态转矩是指不随时间变化或变化很小、很缓慢的转矩，包括静止转矩、恒定转矩、缓变转矩和微脉动转矩。以下几种常见转矩术语：（1）静止转矩的值为常数，传动轴不旋转; （2）恒定转矩的值为常数，但传动轴以匀速旋转，如电机稳定工作时的转矩; （3）缓变转矩的值随时间缓慢变化，但在短时间内可认为转矩值是不变的; （4）微脉动转矩的瞬时值有幅度不大的脉动变化。动态转矩是指随时间变化很大的转矩，包括振动转矩、过渡转矩和随机转矩三种。（1）振动转矩的值是周期性波动的;

扭矩计算公式和单位

扭矩计算公式和单位扭矩：扭矩是使物体发生转动的力。发动机的扭矩就是指发动机从曲轴端输出的力矩。在功率固定的条件下它与发动机转速成反比关系，转速越快扭矩越小，反之越大，它反映了汽车在一定范围内的负载能力。扭矩和功率一样，是汽车发动机的主要指数之一，它反映在汽车性能上，包括加速度、爬坡能力以及悬挂等。它的准确定义是：活塞在汽缸里的往复运动，往复一次做有一定的功，它的单位是牛顿。在每个单位距离所做的功就是扭矩了。是这样的，扭矩是衡量一个汽车发动机好坏的重要标准，一辆车扭矩的大小与发动机的功率成正比。举个通俗的例子，比如，像人的身体在运动时一样，功率就像是身体的耐久度，而扭矩是身体的爆发力。对于家用轿车而言，扭矩越大加速性越好；对于越野车，扭矩越大其爬坡度越大；对于货车而言，扭矩越大车拉的重量越大。在排量相同的情况下，扭矩越大说明发动机越好。在开车的时候就会感觉车子随心所欲，想加速就可加速，“贴背感”很好。现在评价一款车有一个重要数据，就是该车在0－100公里／小时的加速时间。而这个加速时间就取决于汽车发动机的扭矩。一般来讲，扭矩的最高指数在汽车2000－4000／分的转速下能够达到，就说明这款车的发动机工艺较好，力量也好。有些汽车在5000／分的转速左右才达到该车扭矩的最高指数，这说明“力量”就不是此车所长。扭矩在物理学中就是力矩的大小，等于力和力臂的乘积，国际单位是牛米Nm，此外我们还可以看见kgm、lb-ft这样的扭矩单位，由于G=mg，当g=9.8的时候，1kg ＝9.8N，所以1kgm＝9.8Nm，而磅尺lb-ft则是英制的扭矩单位，1lb=0.4536kg;1ft=0.3048m，可以算出1lb-ft＝0.13826kgm。在人们日常表达里，扭矩常常被称为扭力（在物理学中这是2个不同的概念）。现在我们举个例子：8代Civic 1.8的扭矩为173.5Nm@4300rpm，表示引擎在4300转/分时的输出扭矩为173.5Nm，那173.5N的力量怎么能使1吨多的汽车跑起来呢？其实引擎发出的扭矩要经过放大（代价就是同时将转速降低）这就要靠变速箱、终传和轮胎了。引擎释放出的扭力先经过变速箱作“可调”的扭矩放大（或在超比挡时缩小）再传到终传（尾牙）里作进一步的放大（同时转速进一步降低），最后通过轮胎将驱动力释放出来。如某车的1挡齿比（齿轮的齿数比，本质就是齿轮的半径比）是3，尾牙为4，轮胎半径为0.3米，原扭矩是

电机转矩与功率的关系

电机功率与转矩的关系在一定功率的条件下，转速转速越高，扭矩就越低，反之就越高。比如同样1.5kw电机，6级输出转矩就比4级高也可用公式M=9550P/n粗算对于交流电机：额定转矩=9550×额定功率/额定转速；对于直流电机比较麻烦因为种类太多。大概是转速与电枢电压成正比，与励磁电压成反比。转矩与励磁磁通和电枢电流成正比。在直流调速中调节电枢电压属于恒转矩调速（电机输出转矩基本不变）调节励磁电压属于恒功率调速（电机输出功率基本不变）电机的选择电动机的功率，应根据生产机械所需要的功率来选择，尽量使电动机在额定负载下运行。选择时应注意以下两点： ①如果电动机功率选得过小．就会出现“小马拉大车”现象，造成电动机长期过载．使其绝缘因发热而损坏．甚至电动机被烧毁。 ②如果电动机功率选得过大．就会出现“大马拉小车”现象．其输出机械功率不能得到充分利用，功率因数和效率都不高，不但对用户和电网不利。而且还会造成电能浪费。要正确选择电动机的功率，必须经过以下计算或比较： P=F×V /1000 (P=计算功率 KW， F=所需拉力 N，工作机线速度 m/s) 对于恒定负载连续工作方式，可按下式计算所需电动机的功率： P1(kw)：P=P/n1n2 式中 n1为生产机械的效率；n2为电动机的效率，即传动效率。按上式求出的功率P1，不一定与产品功率相同。因此．所选电动机的额定功率应等于或稍大于计算所得的功率。

此外．最常用的是类比法来选择电动机的功率。所谓类比法。就是与类似生产机械所用电动机的功率进行对比。具体做法是：了解本单位或附近其他单位的类似生产机械使用多大功率的电动机，然后选用相近功率的电动机进行试车。试车的目的是验证所选电动机与生产机械是否匹配。验证的方法是：使电动机带动生产机械运转，用钳形电流表测量电动机的工作电流，将测得的电流与该电动机铭牌上标出的额定电流进行对比。如果电功机的实际工作电流与铭脾上标出的额定电流上下相差不大．则表明所选电动机的功率合适。如果电动机的实际工作电流比铭牌上标出的额定电流低70％左右．则表明电动机的功率选得过大，应调换功率较小的电动机。如果测得的电动机工作电流比铭牌上标出的额定电流大40％以上．则表明电动机的功率选得过小，应调换功率较大的电动机。实际上应该是考虑扭矩（转矩）、电机功率和转矩是有计算公式的。即 T = 9550P/n 式中： P —功率，kW； n —电机的额定转速，r/min； T —转矩，Nm。电机的输出转矩一定要大于工作机械所需要的转矩，一般需要一个安全系数。关于功率、转矩、转速之间关系的推导如下：功率=力*速度 P=F*V---公式1 转矩(T)=扭力(F)*作用半径(R)------推出F=T/R---公式2 线速度(V)=2πR*每秒转速(n秒)=2πR*每分转速(n分)/60=πR*n分/30---公式3 将公式2、3代入公式1得：

滚珠丝杠的选取与计算.part1

4. 1. 1驱动扭矩仅为滑动丝杠的1/3 滚珠丝杠是滚珠丝杠与螺母间的螺纹沟槽做滚动运动，因此可获得高效率，与过去的滑动丝杠相比，驱动扭矩仅为1/3以下（图1与2）。从而，不仅可将旋转运动变为直线运动，而且可以容易地将直线运动变成旋转运动。 4.1.1.1导程角的计算法伽0亠兀dp 3：导程角（度） d P ：滚珠中心直径（mm ） P h ：进给丝杠的导程（mm ） 4. 1. 1.2推力与扭矩的关系图1：正效率（旋转一直线）谢昏角正致率 ◎(% 图2：反效率（直线一旋转）

当施加推力或扭矩时，所产生的扭矩或推力可用（2） ~ （4）式计算。（1）获得所需推力的驱动扭矩 T：驱动扭矩 Fa：导向面的摩擦阻力 Fa二u Xmg P:导向面的摩擦系数g:重力加速度m：运送物的质量 P h：进给丝杠的导程 n：进给丝杠的正效率（2）施加扭矩时产生的推力 (9.8m/s~ ) (kg ) (mm ) (图1) p?h Fa：产生的推力 T：驱动扭矩 P h：进给丝杠的导程 n：进给丝杠的正效率（3）施加推力时产生的扭矩(N ) (N mm ) (mm ) (图1) Q/Z ?? Fa 2/r (4) T：驱动扭矩（N mm ） Fa：产生的推力（N ） P h:进给丝杠的导程（mm ）

4. 1.1.3驱动扭矩的计算例用有效直径是：32mm,导程：10mm （导程角：5°41'的丝杠，运送质量为500Kg 的物体，其所需的扭矩如下（1）滚动导向（卩=0.003）滚珠丝杠及（卩=0.003,效率n =0. 96）导向面的摩擦阻力 Fa=0. 003X500X9. 8=14. 7N 驱动扭矩（2）滚动导向（u=0. 003）滚珠丝杠及（卩二0.2,效率n=o. 32）导向面的摩擦阻力 Fa=0. 003X500X9. 8=14. 7N 驱动扭矩 14.7x10 … ------------ =J3N ? mm 2^ x 0.32 4. 1.2能高速进给因滚珠丝杠效率高，发热低，从而能进行高速进给。高速例）图7表示使用大导程滚珠丝杠以2m/s 速度使用时的速度线图。14.7x10 2^ x 0.96 =247V ? mm

精密滚珠丝杆pdf

.45精密滚珠丝杆的特点一.与滑动丝杠相比，驱动扭矩仅为滑动丝杠的1/3 滚动丝杆副是由丝杆、螺母、滚珠、密封件等零件组成的高精度机械传动部件，由于滚珠丝杆副的丝杆与螺母之间有滚珠在做滚动运动，所以能得到较高的运动效率，与滑动丝杆相比，驱动扭矩在1/3以下。因此，不仅能把回转运动转变为直线运动，也能容易地将直线运动变为回转运动。下图1、图2即反映出滚珠丝杆与滑动丝杆传动效率的关系以及滚动丝杆传动效率与摩擦系数、导程角的关系。图1：正效率（旋转→直线）图2：反效率（直线→旋转）导程角的计算方法 …………………………………… （ 1 ）β：导程角（度） d p ：滚珠中心直径（mm ） ρh ：进给丝杠的导程（mm ）

.473.施加推力时产生的扭矩 …………………………………… （ 4 )T ：驱动扭矩（N mm ） Fa ：产生的推力（ N ）ρh ：进给丝杠的导程（ mm ） η：进给丝杠的正效（图2）4.驱动扭矩的计算例用有效直径是：32mm ，导程：10mm （导程角：5°41’的丝杠，运送质量为500Kg 的物体，其所需的扭矩如下 (1）滚动导向（μ=0.003 ），效率（η =0.96）导向面的摩擦阻力 Fa=0.003×500×9.8=14.7N 驱动扭矩匀速运动

.49 F=丝杆理论允许轴向负载 F K =丝杆工作允许轴向负载 m=系数，由安装形式决定 d1=螺纹根径（mm ） L=安装间距（mm ）（丝杆两端之间的相对距离）五.刚性的计算为提高NC 机床及精密机械进给丝杠的定位精度，以及减少因切削力所引起的位移，有必要综合考虑各个组成元件的刚性来进行设计。进给丝杠系统的轴向刚性进给丝杠系统的轴由刚性用K 表示，轴向弹性位移量由（5）式求出。 …………………………………… （ 5 ）δ：进给丝杠系统的轴向弹性位移量（μm ） Fa ：轴向负荷（ N ）

汉江丝杠样本

HJG-S系列滚珠丝杠副的特点 1、HJG-S以欧美及日本等国家常用的结构为基础，发展成自己特有的系列。结构先进，性能良好，与老结构相比，轴向、径向尺寸都有明显的缩小。 2、HJG-S系列由内、外循环十一种不同结构形式组成，给顾客提供很大的选择空间。 3、HJG-S传动效率高，各种不同结构的滚珠丝杠副其机械效率可达90-95％，比梯形丝杠传动效率高3倍左右，如图 4、HJG-S精密滚珠丝杠副均经过精密磨削，精密装配和严格检测，因此可保证很好的运动精度和重复定位精度。 5、HJG-S系列中有增大钢球型、垫片型和变位螺距型消除间隙的预加负荷的方法，特别是采用“变位螺距型”实现了对整体螺母进行预加负荷，增加了滚珠丝杠副的刚度。 6、HJG-S结构先进，加工设备精良，工艺可靠，具有良好的抗振性，因此有较好的极限转速和承载能力。 7、HJG-S系列在润滑与防尘等辅助装置方面，均为用户作了周密的考虑。 8、HJG-S系列已配齐了为生产整个系列所需的全套工装和测试手段，因此，质量优良，价格公道，交货迅速，服务周到。 9、HJG-S可承接特殊结构及非标准滚珠丝杠副的加工，并可代客设计。

HJG-S 系列滚珠丝杠副系列的组成 1、回珠元件形式在HJG-S系列中，C---外循环导管式（如图2）；N---内循环反向器式（如图3）。 2、预如负荷形式在HJG-S系列中，B---变位螺距预加荷式；D---垫片预加负荷式；Z---增大钢球预加负荷式。 3、外形结构特征在HFG-S系列中，Y---圆柱形；F---法兰形；FY---双螺母法兰、圆柱形；V---微形；FDL---大导程形。 4、HJG-S系列的结构组成形式(见下表)

电机功率与扭矩等相关计算

功率：什么是功率？功率就是表示物体做功快慢的物理量，物理学里功率P＝功W/时间t，单位是瓦w，我们在媒体上常常看见的功率单位有kw、ps、hp、bhp、whp等，还有意大利以前用的cv，在这里边千瓦kw是国际标准单位，1kw＝1000w，用1秒做完1000焦耳的功，其功率就是1kw。日常生活中，我们常常把功率俗称为马力，单位是匹，就像将扭矩称为扭力一样。在汽车上边，最大的做功机器就是引擎，引擎的功率是由扭矩计算出来的，而计算的公式相当简单：功率(w)＝2π×扭矩(Nm)×转速(rpm)/60，简化计算后成为：功率(kw)=扭矩(Nm) ×转速(rpm)/9549。然而功率kw要如何转换成大家常见的多少匹马力的呢？由于英制与公制的不同，对马力的定义基本上就不一样。英制的马力(hp)定义为：一匹马于一分钟内将200磅(lb)重的物体拉动165英呎(ft)，相乘之后等于33,000lb-ft/min；而公制的马力(ps)定义则为一匹马于一分钟内将75kg 的物体拉动60米，相乘之后等于4500kgm/min。经过单位换算，(1lb=0.454kg;1ft=0.3048m)竟然发现1hp=4566kgm/min，与公制的1ps=4500kgm/min有些许差异，而如果以瓦作单位(1w=1Nm/sec=9.8kgm/sec)来换算的话，可得1hp=746w;1ps=735w，两项不一样的结果，相差1.5%左右。到底世界上为什么会有英制与公制的分别，就好像为什么有的汽车是右舵，有的却是左舵一样，是人类永远难以协调的差异点。若以大家比较熟悉的几个测试标准来看，德国的DIN与欧洲共同体的新标准EEC有日本的JIS是以公制的ps 为马力单位，而SAE使用的是英制的hp为单位，但由于世界一体化经济的来临和为了避免复杂换算，越来越多的原厂数据已改提供毫无争议的国际标准单位千瓦kw作为引擎输出的功率数值。小结：1hp=0.746kw 1ps=0.735kw 1hp＝1.014966ps 与hp计算毛马力不同，whp和bhp则是用不同方法测得的以hp为基础的功率单位，就是wheel horse power （车轮马力）和brake horse power（制动马力），whp是dyno（俗称跑步机，测功率用的）测出的车轮输出功率，bhp则是引擎加上发电机，水泵等附件从engine shaft测量出来的功率数值，用bhp作单位，bhp和hp的差别很小。扭矩：扭矩在物理学中就是力矩的大小，等于力和力臂的乘积，国际单位是牛米Nm，此外我们还可以看见kgm、lb-ft这样的扭矩单位，由于G=mg，当g=9.8的时候，1kg＝9.8N，所以1kgm＝9.8Nm，而磅尺lb-ft则是英制的扭矩单位，1lb=0.4536kg;1ft=0.3048m，可以算出1lb-ft＝0.13826kgm。在人们日常表达里，扭矩常常被称为扭力（在物理学中这是2个不同的概念）。现在我们举个例子：8代Civic 1.8的扭矩为173.5Nm@4300rpm，表示引擎在4300转/分时的输出扭矩为173.5Nm，那173.5N的力量怎么能使1吨多的汽车跑起来呢？其实引擎发出的扭矩要经过放大（代价就是同时将转速降低）这就要靠变速箱、终传和轮胎了。引擎释放出的扭力先经过变速箱作“可调”的扭矩放大（或在超比挡时缩小）再传到终传（尾牙）里作进一步的放大（同时转速进一步降低），最后通过轮胎将驱动力释放出来。如某车的1挡齿比（齿轮的齿数比，本质就是齿轮的半径比）是3，尾牙为4，轮胎半径为0.3米，原扭矩是200Nm的话，最后在轮轴的扭力就变成200×3×4＝2400Nm（设传动效率为100%）在除以轮胎半径0.3米后，轮胎与地面摩擦的部分就有2400Nm/0.3m＝8000N的驱动力，这就足以驱动汽车了。若论及机械效率，每经过一个齿轮传输，都会产生一次动力损耗，手动变速箱的机械效率约在95%左右，自排变速箱较惨，约剩88%左右，而传动轴的万向节效率约为98%。整体而言，汽车的驱动力可由下列公式计算：扭矩×变速箱齿比×最终齿轮比×机械效率驱动力= ———————————————————— 轮胎半径（单位：米）

丝杆扭矩与推力关系

丝杆扭矩与推力关系 Document serial number【LGGKGB-LGG98YT-LGGT8CB-LGUT-

匀速运行，非精确计算可以套用以下公式：Ta=（Fa*I）/（2**n1）式中 Ta：驱动扭矩； Fa：轴向负载N（Fa=F+μmg， F：丝杠的轴向切削力N，μ：导向件的综合摩擦系数，m：移动物体重量(工作台+工件)kg，g: ）； I：丝杠导程mm； n1：进给丝杠的正效率。计算举例：假设工况：水平使用，伺服电机直接驱动，2005滚珠丝杠传动，25滚珠直线导轨承重和导向，理想安装，垂直均匀负载1000kg，求电机功率： Fa=F+μmg，设切削力不考虑，设综合摩擦系数μ=，得Fa=*1000*=98N； Ta=（Fa*I）/（2**n1），设n1=，得Ta=*5/≈当然咯，端部安装部分和滚珠丝杠螺母预压以及润滑不良会对系统产生静态扭矩，也称初始扭矩，实际选择是需要考虑的。另外，导向件的摩擦系数不能单计理论值，比如采用滚珠导轨，多套装配后的总摩擦系数一定大于样本参数。而且，该结果仅考虑驱动这个静止的负载，如果是机床工作台等设备，还要考虑各向切削力的影响。若考虑加速情况，较为详细的计算可以参考以下公式（个人整理修正的，希望业内朋友指点）：水平使用滚珠丝杠驱动扭矩及电机功率计算：实际驱动扭矩：T=(T1+T2)*e T：实际驱动扭矩； T1：等速时的扭矩； T2：加速时的扭矩； e：裕量系数。等速时的驱动扭矩：T1=（Fa*I）/（2**n1） T1：等速驱动扭矩；

Fa：轴向负载N【Fa=F+μmg， F：丝杠的轴向切削力N，μ：导向件综合摩擦系数，m：移动物体重量(工作台+工件)kg，g: 】； I：丝杠导程mm； n1：进给丝杠的正效率。加速时的驱动扭矩：T2=T1+J*W T2:加速时的驱动扭矩; T1:等速时的驱动扭矩; J:对电机施加的惯性转矩【J=Jm+Jg1+(N1/N2)2*［Jg2+Js+m(1/2*2］】 W:电机的角加速度rad/s2; Jm:电机的惯性转矩; Jg1:齿轮1的惯性转矩; Jg2:齿轮2的惯性转矩; Js:丝杠的惯性转矩（电机直接驱动可忽略Jg1 、Jg2）若采用普通感应电机，功率根据以下公式计算： P=TN/9549 P：功率；T：扭矩；N：转速