转轴摩擦力矩计算
SKF摩擦力矩计算公式
SKF摩擦力矩计算公式SKF（瑞典瑞典轴承制造公司）是全球领先的轴承和密封制造商，提供给各个行业的工程师和设计师广泛的技术知识和解决方案。
摩擦力矩是衡量轴承运转阻力的重要参数之一，它决定了轴承的运转效率和寿命，因此对于轴承性能的评估和选择非常重要。
1.滚动轴承的摩擦力矩计算公式：µm=µr×µv×µc×µk其中，µm为摩擦力矩（Nm）、µr为滚动摩擦系数、µv为粘滞摩擦系数、µc为轴承的摩擦力系数，µk为轴承的损失系数。
2.滑动轴承的摩擦力矩计算公式：µm=µv×µc×µk×F其中，µm为摩擦力矩（Nm）、µv为粘滞摩擦系数、µc为轴承的摩擦力系数，µk为轴承的损失系数，F为轴承的负载（N）。
3.混合轴承的摩擦力矩计算公式：µm=µr×µv×µc×µk×F其中，µm为摩擦力矩（Nm）、µr为滚动摩擦系数、µv为粘滞摩擦系数、µc为轴承的摩擦力系数，µk为轴承的损失系数，F为轴承的负载（N）。
不同类型的轴承使用不同的摩擦力矩计算公式，这些公式通常是通过试验和实验数据进行验证和确定的。
在实际应用中，轴承的运转状态、负载、润滑方式以及环境条件等因素都会对摩擦力矩产生影响，因此在计算摩擦力矩时需要考虑这些因素。
除了摩擦力矩的计算公式，SKF还提供了多种工具和软件来辅助工程师和设计师进行轴承选择和计算。
例如，SKF Bearing Calculator是一个在线工具，可以根据特定的应用条件和需求来选择和计算最佳的轴承类型和尺寸。
此外，SKF还提供了技术手册和培训课程，以帮助用户更好地理解和应用轴承摩擦力矩的相关知识。
力矩计算
负载力矩计算
一、负载驱动机构
1、滚珠螺杆驱动 2、直线运动 3、旋转机构
运动控制新理念
负载力矩计算
二、力矩矩）和加速力矩
M=Ma+Mf M：负载力矩（N.m） Ma：负载加速力矩（N.m） Mf：负载运行力矩（N.m）
运动控制新理念
负载力矩计算
二、力矩计算
运动控制新理念
负载力矩计算
三、负载转动惯量计算
1、滚珠螺杆驱动 Jt=1/2*maR2+m(PB/(2π))2
Jt：负载转动惯量（ kg.m2 ）
ma：螺杆质量（kg）
R：螺杆半径（m）
m：负载总质量（kg） PB：螺杆螺距（m/rev）
运动控制新理念
负载力矩计算
三、负载转动惯量计算
2、直线运动 Jt=m(A/(2π))2
b.惯量比过大时，则起动、停止时的过 冲和回冲亦变大，因而会影响起动、稳 定时间
c.当负载惯量过大时，需减小加载到马 达转轴的惯量
惯性比大时，起动、停止抖动
运动控制新理念
步进电机应用
一、步进电机选型
3、减小负载&转子惯量比的方法 a.改变负载驱动方式
驱动相同负载，滚珠螺杆驱动与同步轮拖动相比，转动惯量会小 很多
c.旋转机构驱动时，运行力矩极小，可忽略
运动控制新理念
负载力矩计算
二、力矩计算
3、加速力矩计算 Ma=2（Jm+Jt）×π × V/t
Ma：负载加速力矩（N.m） Jm：马达转子转动惯量（kg.m2） Jt：负载转动惯量（kg.m2） V：运行目标速度（rps） t：加速时间（s）
从公式可看出，加速力矩跟负载转动惯量以及加速 度成正比，加速度可根据需要设置，重点在于负载 转动惯量的计算
电机力矩计算
电机扭矩计算电机力矩的定义：垂直方向的力*到旋转中心的距离1、电动机有一个共同的公式：P=M*N/9550P为功率，23频率。
步进电机是机电一体化产品中关键部件之一，通常被用作定位控制和定速控制。
步进电机惯量低、定位精度高、无累积误差、控制简单等特点。
广泛应用于机电一体化产品中，如：数控机床、包装机械、计算机外围设备、复印机、传真机等。
?选择步进电机时，首先要保证步进电机的输出功率大于负载所需的功率。
而在选用功率步进电机时，首先要计算机械系统的负载转矩，电机的矩频特性能满足机械负载并有一定的余量保证其运行可靠。
在实际工作过程中，各种频率下的负载力矩必须在矩频特性曲线的范围内。
一般地说最大静力矩Mjmax大的电机，负载力矩大。
?选择步进电机时，应使步距角和机械系统匹配，这样可以得到机床所需的脉冲当量。
在机械传动过（1i=(φS?---Δ---(mm/脉冲）（2）计算工作台，丝杆以及齿轮折算至电机轴上的惯量Jt。
Jt=J1+（1/i2)[(J2+Js）+W/g（S/2π)2]?（1-2）?S?---丝杆螺距（cm）（3）计算电机输出的总力矩MMa=（式中n---T---Mf---u---η---传递效率?Mt=(Pt.s)/(2πηi)×10ˉ2?（1-6）? Mt---切削力折算至电机力矩（N.m)? Pt---最大切削力（N）（4）负载起动频率估算。
数控系统控制电机的启动频率与负载转矩和惯量有很大关系，其估算公式为fq=fq0[(1-(Mf+Mt))/Ml）÷(1+Jt/Jm)]?1/2?（1-7）式中fq---带载起动频率（Hz）?fq0---Ml---（5高频率?（6Mf与Mt必须首绍折算扭矩（T折）的计算过程。
1、?重物提升T折=?(m×g×D)?/(2×i)?[N.m]2、丝杠螺母传动T折=?1/I((F×t)/(2×π?×η)+Tb)?[N.m]?F=F0+μmg?[N]3、同步带或齿轮齿条传动T折=(F×D)/(?2×i?×η)?[N.m]?F=F0+μmg?[N]应用情况，步进电机要拉动横梁沿垂直导轨上下运动，运动速度为100mm/s，需要计算步进电机的扭矩。
skf轴承摩擦力矩的计算公式
摩擦是导致滚动轴承发热的主要原因，因此也是决定轴承工作温度的关键因素。
摩擦的大小取决于负荷和几个其它因素，其中最重要的是轴承的类型和尺寸、转速、润滑剂的特性和润滑剂的用量。
轴承转动时的总阻力，是由部件之间的滚动和滑动摩擦所构成，包括滚动体和保持架之间的接触、引导面与滚动体或保持架的接触，还有闰滑剂内的摩擦和接触式密封的滑动摩擦。
摩擦力矩的估算在一定的条件下：．轴承负荷P约等于0，1 C．润滑良好●一般的工作条件运用以下的公式，使用固定的摩擦系数U·可以足够准确地计算出摩擦力矩：M=0，5，uPd式中M=摩擦力矩，NmmU=轴承的固定摩擦系数P=当量动负荷，Nd =轴承内任，mm摩擦力矩的准确计算计算滚动轴承摩擦力矩的其中一种方法是将摩擦力矩分成独立的部分，包括不受负荷影响的力矩Mo和与取决于负荷的力矩M1然后把两者相加起来，得出：M=Mo+M1这种方法沿用至今。
但如果不仅考虑负荷的因素，而是根据导致摩擦的根本原因来详细分析。
则可给出更准确的计算方法。
实际上，Mo表示的是负荷以外的摩擦，如果加上滚动摩擦中“流体动力”的分量，也变成有与负荷相关的部分要更准确地计算滚动轴承的摩擦力矩，必须考虑四个不同导致摩擦的原因M = Mrr + Msl + Mseal + Mdrag式中M =总摩擦力矩，NmmMrr =滚动摩擦力矩，NmmMsl =滑动摩擦力矩，NmmMseal = 密封件的摩擦力矩，NmmMdrag = 由于拖曳损失、涡流和飞溅等导致的摩擦力矩，Nmm这种新方法确定发生在轴承中每种导致摩擦的原因并可将这些因素结合起来。
此外，还可根据需要，加入密封件和其它额外原因导致的摩擦来计算总摩擦力矩。
由于这个模型是把每一个接触部分(滚道和挡边)分别考虑，因此有便于改变设计和改进表面质量的工作，而且更能将SKF轴承设计中的改进体现出来。
这个模型也较容易更新。
在接下来的章节中，会由浅入深地介绍SKF新的摩擦力矩计算模型，从最简单的影响因素，如滚动，滑动和密封：至较为复杂的情况，如轴承的油位、高速下的贫油、润滑油的切入发热效应和混合润滑状态等。
电机中的摩擦扭矩计算公式
电机中的摩擦扭矩计算公式电机中的摩擦扭矩是由于电机轴承和密封件等部件之间的摩擦力所产生的扭矩。
在电机运行时，这部分扭矩会使电机产生一定的能量损失，降低电机的效率。
因此，准确地计算和控制摩擦扭矩对于提高电机的性能和节能减排具有重要意义。
摩擦扭矩的计算公式可以通过以下方式进行推导和分析。
首先，考虑电机轴承的摩擦力。
根据库仑摩擦定律，摩擦力与轴承的载荷和摩擦系数成正比。
因此，电机轴承的摩擦力可以表示为：F = μN。
其中，F为摩擦力，μ为摩擦系数，N为轴承的载荷。
根据力矩的定义，摩擦力产生的扭矩可以表示为：T = rF。
其中，T为摩擦扭矩，r为轴承的半径。
综合考虑所有轴承的摩擦力和扭矩，可以得到电机中的总摩擦扭矩。
除了轴承摩擦力外，电机中的密封件、齿轮传动等部件也会产生一定的摩擦扭矩。
因此，电机中的总摩擦扭矩可以表示为：T_friction = T_bearing + T_seal + T_gear。
其中，T_friction为总摩擦扭矩，T_bearing为轴承摩擦扭矩，T_seal为密封件摩擦扭矩，T_gear为齿轮传动摩擦扭矩。
在实际工程中，通过测量和计算各部件的摩擦系数和载荷，可以准确地计算出电机中的摩擦扭矩。
这对于电机的设计和优化具有重要意义。
例如，在电机设计阶段，可以通过优化轴承和密封件的选择和布局，减小摩擦扭矩，提高电机的效率。
在电机运行过程中，通过监测和分析摩擦扭矩的变化，可以及时发现电机运行异常，保证电机的安全和稳定运行。
此外，摩擦扭矩的计算还可以用于电机的故障诊断和预测维护。
通过监测电机运行时的摩擦扭矩变化，可以及时发现轴承磨损、密封件老化等问题，预测电机的寿命和维护周期，提高电机的可靠性和可维护性。
总之，电机中的摩擦扭矩计算公式是电机设计和运行中一个非常重要的参数。
通过准确地计算和分析摩擦扭矩，可以优化电机的设计，提高电机的效率和性能，降低能源消耗和排放，保证电机的安全和稳定运行。
9 力矩 转动定律
ω
i
o ri
∑r Fτ + ∑r f τ = (∑∆m r
i i i i i i
i=1
n
2
i i
)α
fiτ
∆ mi
Fiτ
τ
∴
∑r Fτ = Jα
i=1 i i
n
Mz = Jα
( 转动定律 )
1. Mz = Iα 反映了力矩 Mz与角加速度 α 间的瞬时关系。 间的瞬时关系。 瞬时关系 2. 矢量关系（但在定轴转动中力矩只有两个方向）。 矢量关系（但在定轴转动中力矩只有两个方向 只有两个方向）。 3. Mz、I、α 皆对同一轴而言。 同一轴而言 而言。 4. 综合解题时，除了考虑运用牛顿定律外, 还需考 综合解题时，除了考虑运用牛顿定律外, 虑刚体的转动定律。 虑刚体的转动定律。 转动定律
I = ∫ r 2 dm
绕细杆边缘轴的转动惯量为 m l 1 2 I = ml o 3
通过棒中心并与棒垂直的轴的转动惯量
1 I = ml 2 12
m l o
过圆盘中心轴的转动惯量为
1 2 I = mR 2
m
R
过圆环中心轴的转动惯量为
I = mR
2
m
R
平行轴定理 定理表述： 定理表述：刚体绕平行于质心轴的转动惯 量 I，等于绕质心轴的转动惯量 IC 加上刚 ， 体质量与两轴间的距离平方的乘积。 体质量与两轴间的距离平方的乘积。 IC I 2 I = I C + md 刚体绕质心轴 的转动惯量最小。 的转动惯量最小。
在总质量一定的情况下， 在总质量一定的情况下， 越大。 质量分布离轴越远 I与转轴的位置有关。 与转轴的位置有关
刚体的动能
转动定律
J
1 ml 2
2l
3
A
G
M
J
J
d
dt
J
d d
d
dt
J
d d
Md
Jd
代入 M ＝ 1 mgl 2
cos
1 mgl cos d J d
2
1 mgl cos d
Jd
02
0
1 mgl cos d
Jd
02
0
1 mgl sin 1 J 2
2
2
mgl sin 3 g sin
O´ dr l
r 解 设棒的线密度为 ，取一距离转轴 OO´ 为
处的质量元 dm dr dJ r2dm r2dr
J 2 l /2 r 2dr 1 l3
0
12
1 ml2
12
如转轴过端点垂直于棒
J l r 2dr 1 ml2
0
3
例6 一质量为 m 、半径为 R 的均匀圆盘，求通
过盘中心 O 并与盘面垂直的轴的转动惯量 .
解 设圆盘面密度为 ，
r 在盘上取半径为 ，宽为 dr
的圆环
圆环质量 dm 2π rdr
O
RR
r
dr
圆环对轴的转动惯量
dJ r2dm 2π r3dr
J R 2π r3dr π R4
0
2
而 m π R2
所以 J 1 mR2 2
例7 一半径为R，质量为m的匀质圆盘，平放在粗糙的
FT1 mAa
mB g FT2 mBa
RFT2 RFT1 J
a R
a
mB g
mA mB mC 2
FT1
mA
滚动轴承摩擦力矩测量技术
2003321一、轴承摩擦力矩测量的目的意义：滚动轴承在旋转过程中，由于其外圈、内圈、保持架、钢球、密封圈五大件之间互相接触，故存在着摩擦阻力。
轴承摩擦阻力的性能一般按两种方法进行评定，一种是灵活性检查：采用徒手检查的方法，检查轴承在旋转时的阻滞现象，以定性的粗略判断其轴承摩擦阻力大小。
另一种是以摩擦力矩来衡量，这也是一种科学的客观的测量方法。
轴承摩擦阻力影响轴承寿命，影响主机制导系统的可靠性和精确性的重要因素。
尤其对于高科技使用的轴承，如：陀螺仪轴承、卫星消旋天线轴承、运载大箭轴承、飞行平台轴承等等，均需要更加严格的摩擦力矩测量。
总之目前世界各国对于精密轴承质量的重点要求，已经由尺寸精度、几何精度、成品的旋转精度等方面转向了轴承的动态性能方面-----摩擦力矩和振动的测量，这也是使用单位最关心的两个重要技术性能指标。
因此，轴承摩擦力矩测量技术的研究目的就是研究如何合理评定，准确测量轴承的摩擦性能，为改进轴承设计参数、改进加工工艺和分析轴承摩擦力矩的影响因素，提供一个可靠的手段。
从而提高轴承质量，提高主机精度，满足使用单位对轴承摩擦性能的技术要求，这对尖端科学技术的发展和国防建设都有着重要意义。
二、轴承摩擦力矩的特性：为了阐明摩擦力矩测量技术首先对轴承摩擦力矩的特性（图1）进行分析。
图1 轴承摩擦力矩特性曲线M max---最大摩擦力矩M mcp---平均摩擦力矩1．摩擦力矩是轴承内外圈角变位的函数M = f (H)，从式中可以看出轴承在旋转过程中每个位置都具有一个摩擦力矩值，即被测量轴承摩擦力矩是个随机变量。
可以在测量过程中提取最大力矩，平均力矩和力矩差值等性能指标，用于分析轴承摩擦性能。
dF M μ5.0.1=p d M m22μ=据轴承的不同要求，采用不同的测量方法，所以轴承摩擦力矩测量仪器种类繁多，仅公开报导国内外就有近百种仪器。
八、国内外轴承摩擦力矩测量仪器简介 1．P M692平均摩擦力矩测量低度（图2）不能直接显示测量结果需按下式计算获得： 式中：M---平均摩擦力矩；n ---从重锤脱开负荷转 图2 ∏M692仪器测量原理图 盘到负荷转盘停止 1-重锤 2-滑轮 3-螺钉时的圈数。
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转轴摩擦力矩计算
转轴摩擦力矩计算是一种重要的工程计算方法，用于估算机械设备中转轴的摩擦损失。
转轴摩擦力矩是由摩擦力引起的力矩，它会对机械设备的性能和效率产生直接影响。
计算转轴摩擦力矩的方法主要包括两种：一种是利用经验公式计算，另一种是基于材料力学理论进行计算。
根据具体情况选择不同的计算方法，可以得到精确的转轴摩擦力矩值。
在进行转轴摩擦力矩计算时，需要考虑多个因素，如材料的摩擦系数、转轴的几何形态、负载条件等等。
此外，还需要注意转轴的润滑情况，润滑不良会导致转轴摩擦力矩增大，影响机械设备的性能。
总之，转轴摩擦力矩计算对于机械设备的设计和优化至关重要，只有精确计算转轴摩擦力矩，才能确保机械设备的长期稳定运行。
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