伺服电机配丝杆选型(自动计算)
伺服电机配丝杆选型(自动计算)
负载质量M（kg）250·滚珠丝杠节距P（mm）10·滚珠丝杠直径D（mm）32·滚珠丝杠质量MB（kg） 3.13·滚珠丝杠摩擦系数μ0.1·因无减速器，所以G=1、η=11②动作模式的决定速度(mm/s)单一变化·负载移动速度V（mm/s）250·行程L（mm）500·行程时间tS（s） 1.4·加减速时间tA（s）0.2·定位精度AP（mm）0.01③换算到电机轴负载惯量的计算滚珠丝杠的惯量JB= 4.01E-04kg.m2负载的惯量JW= 1.04E-03kg.m2换算到电机轴负载惯量JL=JW J=G2x(J W+J2)+J1 1.04E-03kg.m2L④负载转矩的计算对摩擦力的转矩Tw 3.90E-01N.m换算到电机轴负载转矩TL=Tw 3.90E-01N.m⑤旋转数的计算转数N N=60V/P.G1500r/min⑥电机的初步选定[选自OMNUC U系列的初步选定举例]选定电机的转子·惯量为负载的JM≥J L/30 3.45E-05kg.m2 1/30*以上的电机选定电机的额定转矩×0.8TMx0.8＞T L0.5096＞比换算到电机轴负载转矩大的电机N.m＊ 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 1.676N.m⑧瞬时最大转矩、有效转矩的计算必要的瞬时最大转矩为T1T1=TA+TL 2.0662N.mT2=TL0.3901N.mT3=TL-TA-1.2860N.m有效转矩Trms为1.101N.m⑨讨论负载惯量JL 1.04E-03kg.m2≦[电机的转子惯量JM有效转矩Trms 1.101N.m﹤[电机的额定转矩瞬时最大转矩T1 2.0662N.m﹤[电机的瞬时最大转矩必要的最大转数N1500r/min≦[电机的额定转数编码器分辨率R=P.G/AP.S1000(脉冲/转)U系列的编码器规格为204速度(mm/s)3000.210.20.2时间(s)初步选择定R88M-U20030(Jm= 1.10E-03根据R88M-U20030的额定转矩Tm=(N.m)≦[电机的转子惯量JM 1.10E-03×[适用的惯量比=30]﹤[电机的额定转矩0.637N.M3.9E-010.637﹤[电机的瞬时最大转矩 1.528N.M≦[电机的额定转数3000r/minU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。
伺服电机配丝杆_选型计算(自动计算版)
伺服电机配丝杆_选型计算（自动计算版）1.确定运动参数：首先确定伺服电机的运动参数，包括运动的线速度、所需的动力和扭矩等。
这些参数将用于后续的计算。
2.计算负载参数：根据实际应用中的负载情况，计算负载的重量、摩擦系数和惯性矩等参数。
这些参数将用于后续的计算。
3.选择丝杆规格：根据伺服电机的运动参数和负载参数，选择合适的丝杆规格。
丝杆规格主要包括丝杆的直径、螺距和精度等参数。
选型时要考虑伺服电机的运动速度和负载扭矩对丝杆的影响，以确保丝杆能够满足运动要求并具有足够的强度和刚度。
4.计算传动参数：根据选择的丝杆规格，计算伺服电机系统的传动参数，包括传动比、传动效率和回程间隙等。
这些参数将用于后续的计算。
5.校核选型结果：对选择的丝杆规格和传动参数进行校核，确保其能够满足伺服电机系统的性能要求。
校核主要包括对丝杆的强度和刚度进行计算，以确保其在工作过程中不会发生断裂或过度变形，并能提供足够的精度和重复性。
6.优化选型结果：根据实际需求进行优化，比如考虑使用精密级别更高的丝杆、增加滚珠丝杆支撑方式或增加减速器等。
优化选型可以提高运动的精度和重复性，并减小伺服电机系统的噪声和振动。
在进行伺服电机配丝杆选型计算时，可以借助计算软件进行自动计算。
这种软件通常具有丰富的丝杆选型数据库，能够根据输入的运动参数和负载参数自动选择合适的丝杆规格，并计算相应的传动参数。
同时，软件还可以进行校核和优化，提供准确的选型结果。
需要注意的是，伺服电机配丝杆的选型计算是一个复杂的过程，需要考虑众多参数和因素。
因此，在进行选型计算时，建议用户充分了解伺服电机和丝杆的相关知识，同时参考相关的选型手册、技术资料和专业人员的建议，以确保选型结果的准确性和可靠性。
总之，伺服电机配丝杆的选型计算是一个重要的工作，对于伺服系统的性能和稳定运行具有重要影响。
通过借助计算软件和参考相关手册等工具，可以帮助用户快速准确地选择合适的丝杆参数，优化伺服系统的性能和使用效果。
伺服电机步进电机丝杠导轨的计算选择
伺服电机的选择伺服电机：伺服主要靠脉冲来定位，伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应的角度，从而实现位移；可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。
伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。
伺服电机的精度决定于编码器的精度（线数）。
闭环半闭环：格兰达的设备用伺服电机都是半闭环，只是编码器发出多少个脉冲，无法进行反馈值和目标值的比较；如是闭环则使用光栅尺进行反馈。
开环步进电机：则没有记忆发出多少个脉冲。
伺服：速度控制、位置控制、力矩控制增量式伺服电机：是没有记忆功能，下次开始是从零开始；绝对值伺服电机：具有记忆功能，下次开始是从上次停止位置开始。
伺服电机额定速度3000rpm，最大速度5000 rpm；加速度一般设0.05 ~~ 0.5s计算内容：1.负载(有效)转矩T<伺服电机T的额定转矩2.负载惯量J/伺服电机惯量J< 10 (5倍以下为好)3.加、减速期间伺服电机要求的转矩 < 伺服电机的最大转矩4.最大转速<电机额定转速伺服电机：编码器分辨率2500puls/圈；则控制器发出2500个脉冲，电机转一圈。
1.确定机构部。
另确定各种机构零件（丝杠的长度、导程和带轮直径等）细节。
典型机构：滚珠丝杠机构、皮带传动机构、齿轮齿条机构等2.确定运转模式。
（加减速时间、匀速时间、停止时间、循环时间、移动距离）运转模式对电机的容量选择影响很大，加减速时间、停止时间尽量取大，就可以选择小容量电机3.计算负载惯量J和惯量比（xkg.）。
根据结构形式计算惯量比。
负载惯量J/伺服电机惯量J< 10 单位（xkg.）计算负载惯量后预选电机，计算惯量比4.计算转速N【r/min】。
根据移动距离、加速时间ta、减速时间td、匀速时间tb计算电机转速。
伺服电机和丝杆选型计算
伺服电机和丝杆选型计算1.伺服电机选型计算：伺服电机是一种将电能转化为机械能的装置，它通过电机驱动系统的精确控制，实现对机械位置、转速和力矩的精确控制。
在选型时，需要考虑以下几个方面：1.1额定输出功率：根据机械系统的工作要求和负载要求，确定伺服电机的额定输出功率。
通常，额定输出功率应略大于所需的最大功率。
1.2额定转速：根据工作要求和负载要求，确定伺服电机的额定转速。
通常，额定转速应略大于所需的最大转速。
1.3额定转矩：根据负载的特性和工作要求，确定伺服电机的额定转矩。
通常，额定转矩应略大于所需的最大转矩。
1.4动态响应速度：根据控制系统的要求，确定伺服电机的动态响应速度。
通常，要求动态响应速度能够满足系统的响应时间要求。
1.5额定电压：根据工作环境和电源供应的要求，确定伺服电机的额定电压。
通常，额定电压应与电源供应的电压相匹配。
2.丝杆选型计算：丝杆是一种将旋转运动转化为直线运动的装置，它通常由丝杆和螺母组成。
在选型时，需要考虑以下几个方面：2.1螺距：根据工作要求，确定丝杆的螺距。
螺距是丝杆每转一周所移动的距离，通常用毫米/转表示。
2.2进给速度：根据机械系统的工作要求，确定丝杆的进给速度。
进给速度是丝杆上点的线速度，通常用毫米/秒表示。
2.3进给力：根据工作负载和系统要求，确定丝杆的进给力。
进给力是丝杆在工作过程中所受的力，通常用牛顿表示。
2.4精度等级：根据工作要求，确定丝杆的精度等级。
精度等级决定了丝杆的运动精度，通常用C级、T级等表示。
2.5长度：根据机械系统的工作空间和要求，确定丝杆的长度。
丝杆的长度应能够满足系统的工作范围要求。
伺服电机及丝杠选型计算(自动表格计算)
机械结构参数：皮带与工作物总质量m L =22.45615kg *滑动面摩擦系数μ=0.3*滚筒直径D=0.12m *滚筒质量m 2=0.1kg*传送带和滚筒的机械效率η=0.9*减速机机械效率ηG =0.7减速比i=5*每次定位时间t=2s *每次运动距离L= 1.5m *加减速时间比A=10%*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=0.2s2)电机转速减速机输出轴角加速度β=69.4444rad/s 2减速机输出轴转速N=132.6288rpm电机输出轴角加速度βM =i*β皮带轮间歇运动选型计算表=347.2222rad/s 2电机输出轴转速N M =N*i=663.144rpm3)计算负载转矩减速机轴向负载F==66.02108N减速机轴负载转矩T L= 4.401405Nm电机轴负载转矩T LM == 1.257544Nm4)计算电机轴加速转矩（克服惯量）皮带和工作物的惯量J M1=0.080842kgm 2滚筒的惯量J M2==0.00018kgm 2J M1+2J M2=0.081202kgm 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 Gi ηJ全负载惯量J==0.003648kgm 2电机轴加速转矩T S= 1.809566Nm5）必须转矩必须转矩T M =(T LM +T S )*S= 6.134221Nm6)负荷与电机惯量比惯量比N1==8.120214M J βg=9.8m/s 22.45615克pi=3.1416计算表格电机惯量J M=0.0004kgm2安全系数S=2。
简单滚珠丝杆伺服选型与计算
(1) 电机转速：N=V/PB=5.0/0.01=500(rpm) (2) 克服磨擦力需要的扭矩：
f PB ＝ TL 2η, f －摩擦力 f＝ µMg TL=MgµPB/(2η)=50x9.8x0.3x0.01/(2x0.9)=0.26N.m (3)根据前面的计算公式得出负载惯量为
水平直线运动负载 JLM=M（PB/ 2 )2 =50x(0.01/2 )2 =1.26x10-4(Kg.m2 )
必须扭矩： T= S *Ts(在这里把克服空气阻力略去） S＝2，得出：T=3.14+62.8JM>3.14N.m 取最大惯量电机，惯量JM＝1.1x10-3 kg.m2, JL/JM=46
考虑到惯量比远大于3－5的理想范围，所以，该系统不适合直接驱动，可以 考虑通过减速提高惯量比，选型时也需要注意这点。
四.齿轮传动 JL ：负载的惯量，n：齿轮传动比， JM ：电机转子惯量 JT = JL /n2 + JM
下面结合例子讲解如何计算扭据。
• 滚珠丝杆传动
例子1
物体运动速度要求V=5.0m/min; 滑动部分质量：M=50Kg
丝杆长度 LB=1.4m; 丝杆直径DB=0.012m; 丝杆导程PB=0.01m; 联轴器质量Mc=0.2Kg 联轴器外径DC=0.04m; 磨擦系数：u =0.3 加速时间t0 =0.1s; 机械效率n=0.9则计算过程如下：
(5)最加速度所需扭力： Ts=0.0984+523 .6JM (N.m)
必须扭矩
T=（TL+TS)x S, S为安全系数，一般为2～3 TM= (0.26+0.0984+523.6JM)x2
=(0.36+523.6JM)x2 =(0.36+0.575)x2=1.87(N.m)
伺服电机选型公式-丝杆类
M
滚珠丝杆的长度 BL
M
滚珠丝杆的直径 BD
M
滚珠丝杆的螺距 BP
滚珠丝杆的效率 BN
Kg.m2 联轴器的惯量 JC
摩擦系数
U
N
外力
F
m/s2 重力加速度 g
运行模式
M
移动距离
L
S
加速时间
ta
S
匀速时间
tb
S
减速时间
td
S
循环时间
tc
计算量
Kg 滚珠丝杆的质量 BW
10 7900 2800 8500 0.5 0.02 0.02 0.9 0.00001 0.1 0 9.8
N
1000.00
r/min 减速时转矩 Td 0.672 N.M
移动转矩
Tf 0.069 N.M 移动转矩
Tf 0.035
N.M 确认最大转矩 Tmax
N.M
加速时转矩
Ta 0.175 N.M 加速时转矩 Ta 0.231
N.M 确认有效转矩 Trms 0.236 N.M
减速时转矩
Td 0.036 N.M 减速时转矩 Td 0.162
变化 量 WA PD WP BN JCቤተ መጻሕፍቲ ባይዱU F g
L ta tb td tc
JL
JM
变化量 值 2 0.05 0.5 0.8 0 0.1 0 9.8
单位 Kg M Kg
Kg.m2
N m/s2
1
M
0.1
S
0.8
S
0.1
S
2
S
0.00156 Kg.m2
8.7E-05 Kg.m2
Kg 惯量比
JL/JM 17.9598 倍
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 )
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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
-
U200
30(J
m=
根据
R88M
-
3.9E-01
U200 30的
额定
转矩
Tm=
1.10E-03
0.637
(N.m )
×
[适
1.10E-03
用的 惯量
比
=30]
0.637 N.M
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
250 10 32
3.13 0.1 1
速度 (mm/s)
250 500 1.4 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=
4.01E-04 kg.m2
负载的惯量JW=
1.04E-03 kg.m2
换算到电机轴负载惯量JL=JW
JL=G2x(JW+J2)+J1
1.04E-03 kg.m2
3.45E-05 kg.m2
选定电机的额定转矩×0.8 比换算0.8＞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 ＞ 1.676 N.m
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