丝杆扭矩与推力关系
丝杆电机推力计算公式【秘籍】

一、已知电机与滚珠丝杠参数,如何计算推力? 1.电机扭矩:35NM,额定转速1500转 2.丝杠螺距10mm,直径80.如何得到在丝杠端产生的推力.一位教授要我按照F = 2* M /(d*tan(A+B)) [M:力矩,D2丝杆中径,A为螺蚊升角,B为当量磨擦角]但我计算的结果与机械设计的参数出入很大,不知道哪里有问题,这个公式是正确的吗? 此法不对。
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。
注:目前业内常常将机械效率在受力分析中体现,实为误区,效率是一个过程量,力则是点量,好比电压与电流分别跟电阻的关系。
电机功率 KW百度电机转速 r/min输出电机扭矩 N/M电机丝杆减速比丝杆导程 mm330009.55220110009.55141.5100014.325142100019.1140.410003.82140.220000.9 55130.114000.6821428574520120004.77515120004.775110120004.77515120004.775110120004.77515120004.775120120004.775115120004.77515120004.7751101 20004.775110120004.77515120004.77515120004.7751100.1814001.22785714350 20输出推力 N输出推力 KG效率实际出力N5400.24540.020.84320.190813500.601350.060.810800.47720250.892025.090.816 200.715527001.192700.120.821600.9545400.24540.020.84320.19081800.08180.01 0.71260.055658678.95867.900.86943.1637865400.24540.020.94860.214652700.12 270.010.82160.09545400.24540.020.84320.19082700.12270.010.82160.09545400.2 4540.020.84320.19081350.06135.010.81080.04771800.08180.010.81440.06365400. 24540.020.84320.19082700.12270.010.82160.09542700.12270.010.82160.0954540 0.24540.020.84320.19085400.24540.020.84320.19082700.12270.010.82160.095417 357.911735.790.813886.32757采用一根螺杆和螺母相啮合,采取某种方法防止螺杆螺母相对转动,从而使螺杆轴向移动。
丝杠推力计算总结

丝杠推力计算总结一、已知电机与滚珠丝杠参数,如何计算推力?1.电机扭矩:35nm,额定转速1500转2.丝杠螺距10mm,直径80.如何获得丝杠端产生的推力一位教授要我按照f=2*m/(d*tan(a+b))[m:力矩,d2丝杆中径,a为螺蚊升角,b为当量磨擦角]但我的计算结果与机械设计参数有很大的不同。
我不知道哪里出了问题。
这个公式正确吗?这种方法是错误的。
1.丝杠的中径与转矩-推力关系没有直接关系,只是通过影响螺旋上升角间接受到影响(但在验证过程中,较小的值必须取自计算推力的轴向额定载荷和相应的中径丝杠);2.等效摩擦角只影响滚道的受力状态(参与丝杠副的受力分析),而不影响推力和扭矩之间的关系;3、上例为:f=2πm/p=18692n;(相同扭矩下,推力仅是导程的函数)4.转速对推力没有影响,但考虑到运动过程和机械效率的作用,建议取η=0.85。
注:目前,机械效率往往反映在行业的受力分析中,这实际上是一种误解。
效率是一个过程量,而力是一个点量,例如电压、电流和电阻之间的关系。
祝你成功。
二、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?1、输出扭矩T=0.39x5 57=2.17nmt=fl/2×三点一四一五九二六×零点九f=2.17×6.28×0.9×1000÷4=3066n2、tanρ=0.0025(ρ等效摩擦角)t=f×d×tan(φ+ρ)÷1000÷2f=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;第二种算法是,推力与螺杆直径和螺纹上升角有关(摘自机械设计经典)。
在计算电机所需的扭矩时,应考虑轴承摩擦扭矩和零件惯性。
梯形丝杆扭矩与推力计算【技巧】

30°梯形丝杠螺纹代号用“Tr”及公称直径×螺距表示,左旋螺纹需在尺寸规格之后加注“LH”,右旋则不注出。
例如Tr36×6;Tr44×8LH 等。
各基本尺寸名称,代号及选型计算公式如下:
牙型角α=30°
螺距P 由螺纹标准确定
牙顶间隙ac P=1.5~5 ac=0.25;P=6~12 ac=0.5;P=14~44
ac=1
外螺纹:大径d 公称直径;中径d2=d-0.5P ;小径d1=d-2h3 ;牙高h3=0.5P+ac
内螺纹:大径D4=d+2ac ;中径D2=d2 ;小径D1=d-P ;牙高
H4=h3 ;牙顶宽f=0.366P ;牙槽底宽w=0.366P-0.563ac
螺纹升角ψ tgψ=P/π
非精确等速传动场合可以套用以下公式计算:T1=(Ta+Tpmax+Tu)
其中 T1:等速时的驱动扭矩; Ta=(Fa*I)/(2*3.14*n1); Fa:轴向负载N; Fa=F+μmg F:丝杠的轴向切削力等N; μ:导向面摩擦系数; m:移动物体重量(工作台+工件)kg; g:9.8 Tpmax:丝杠的动态摩擦扭矩上限N.cm; Tu:支撑轴承等的摩擦扭矩N.cm。
滚珠丝杠导程与扭矩推力的关系

滚珠丝杠导程与扭矩推力的关系1. 引言1.1 背景介绍滚珠丝杠是一种常用于工程机械设备中的传动元件,它通过滚珠的滚动来实现转动运动和线性运动的转换。
滚珠丝杠具有精度高、扭矩大、效率高等优点,在许多工业领域得到了广泛应用。
而滚珠丝杠导程是指滚珠丝杠螺距的长度,它决定了滚珠丝杠在单位长度内所能实现的线性运动。
对于工程机械设备的设计和使用来说,滚珠丝杠导程的选择与扭矩推力密切相关。
扭矩与推力是影响滚珠丝杠导程选择的重要因素之一。
扭矩是指外力作用在滚珠丝杠上时所产生的旋转力,而推力则是指由扭矩产生的线性推动力。
在实际工程中,扭矩大小和推力方向需要根据具体的使用要求来确定,而滚珠丝杠导程的选择就会直接影响到扭矩与推力之间的关系。
深入研究滚珠丝杠导程与扭矩推力的关系对于工程机械设备的设计和优化具有重要意义。
通过实验研究和数学模型分析,可以更好地理解滚珠丝杠导程与扭矩推力之间的内在联系,为相关领域的进一步研究提供理论支持和实践指导。
1.2 研究目的研究目的是为了深入探究滚珠丝杠导程与扭矩推力之间的关系,从理论和实验两个方面进行分析和研究。
通过本研究,我们希望能够揭示不同导程滚珠丝杠在扭矩施加下的推力表现,为工程设计提供更准确的参考依据。
我们还希望进一步探讨影响滚珠丝杠导程的因素,以及滚珠丝杠导程与扭矩推力之间的数学模型,为相关领域的研究和应用提供理论基础和实践指导。
通过本研究的深入分析,我们希望能够全面了解滚珠丝杠导程与扭矩推力的关系,为优化设计和改进工程效率提供有力支持。
2. 正文2.1 滚珠丝杠导程的定义滚珠丝杠是一种常用的传动元件,具有高效率、高精度、长寿命等优点,在机械领域中应用广泛。
滚珠丝杠导程是指在轴承中心线上,螺杆螺纹的一个回转与螺距之比,通常用毫米表示。
滚珠丝杠导程越大,每转动一圈螺杆就会前进的距离就会变长,这意味着它具有更大的进给速度和快速移动能力。
滚珠丝杠导程的大小直接影响着其工作性能和传动效率。
梯形丝杆扭矩与推力计算【实用版】

我国标准规定30°梯形丝杠螺纹代号用“Tr”及公称直径×螺距表示,左旋螺纹需在尺寸规格之后加注“LH”,右旋则不注出。
例如Tr36×6;Tr44×8LH等。
各基本尺寸名称,代号及选型计算公式如下:
牙型角α=30°
螺距P 由螺纹标准确定
牙顶间隙ac P=1.5~5 ac=0.25;P=6~12 ac=0.5;P=14~44 ac=1
外螺纹:大径d 公称直径;中径d2=d-0.5P ;小径d1=d-2h3 ;牙高h3=0.5P+ac 内螺纹:大径D4=d+2ac ;中径D2=d2 ;小径D1=d-P ;牙高H4=h3 ;牙顶宽
f=0.366P ;牙槽底宽w=0.366P-0.563ac
螺纹升角ψtgψ=P/π
非精确等速传动场合可以套用以下公式计算:T1=(Ta+Tpmax+Tu)
其中T1:等速时的驱动扭矩; Ta=(Fa*I)/(2*3.14*n1); Fa:轴向负载N; Fa=F+μmg F:丝杠的轴向切削力等N; μ:导向面摩擦系数; m:移动物体重量(工作台+工件)kg; g:9.8 Tpmax:丝杠的动态摩擦扭矩上限N.cm; Tu:支撑轴承等的摩擦扭矩N.cm。
丝杠推力和力矩关系

丝杠推力和力矩关系嘿,朋友!咱们今天来聊聊丝杠推力和力矩这对“神秘伙伴”的关系。
你想啊,丝杠就像一个勤劳的小工人,在各种机器里默默工作着。
而推力和力矩呢,就像是这个小工人的两只手,都在发挥着重要作用。
咱们先来说说推力。
这推力啊,就好比是你用力推一个大箱子,使箱子向前移动的那个劲儿。
在丝杠的世界里,推力就是让物体沿着丝杠的方向前进的力量。
要是推力大,那推动的东西就多,走得就快;要是推力小,那可能就只能推动一点点东西,或者走得慢吞吞的。
再看看力矩。
力矩呢,就像是你拧开一个很紧的瓶盖时用的力。
它不仅和力的大小有关,还和力作用的距离有关系。
对于丝杠来说,力矩决定了丝杠转动的难易程度。
力矩大,丝杠转起来就轻松;力矩小,那可就费劲啦!比如说,你在骑自行车的时候,脚蹬子给链条的力就类似丝杠的推力,而你用力蹬的那个距离和力的大小结合起来,就像是力矩。
如果你的力气很大,但是脚蹬子很短,那可能骑车也不轻松;反过来,力气小但是脚蹬子长,说不定也能比较省力地前进。
丝杠的推力和力矩的关系,就像是跷跷板的两端。
如果力矩增大了,那么在一定条件下,推力也会跟着增大;反过来,如果力矩减小了,推力可能也会变小。
你想想,要是一个丝杠的力矩很小,那它能产生的推力能大吗?肯定不行啊!就像一个虚弱的人,怎么可能扛起很重的东西呢?又比如说,在工厂的生产线上,要是丝杠的力矩设计不合理,那生产效率能高吗?机器能稳定运行吗?这可都是大问题!所以啊,搞清楚丝杠推力和力矩的关系,那可太重要啦!无论是设计机器,还是维修设备,都得把这对“小伙伴”的关系摸得透透的。
总之,丝杠推力和力矩的关系紧密相连,缺一不可。
只有深入了解它们,才能让丝杠在各种设备中发挥出最大的作用,为我们的生活和工作带来更多的便利和效率!。
丝杆螺母扭矩推力计算公式
丝杆螺母扭矩推力计算公式在机械工程中,丝杆螺母是一种常见的传动元件,用于将旋转运动转换为直线运动或者反之。
在实际应用中,我们经常需要计算丝杆螺母的扭矩和推力,以确保系统的稳定性和安全性。
本文将介绍丝杆螺母扭矩推力计算公式,帮助读者更好地理解和应用这一重要的工程知识。
首先,让我们来了解一下丝杆螺母的基本结构和工作原理。
丝杆螺母由螺纹丝杆和螺母两部分组成,螺纹丝杆上的螺纹与螺母的螺纹相配合,通过旋转螺杆来实现螺母的直线运动。
在这个过程中,螺杆施加在螺母上的扭矩会产生推力,推动负载进行直线运动。
接下来,我们将介绍丝杆螺母扭矩推力计算公式的推导过程。
假设螺杆的螺距为P,螺母的摩擦系数为μ,负载的推力为F,螺母的直径为D,螺杆的扭矩为T。
根据力的平衡条件,可以得到以下公式:F = T / P。
其中,F表示推力,T表示扭矩,P表示螺距。
这个公式告诉我们,推力和扭矩之间的关系是通过螺距来联系的,螺距越大,相同的扭矩就可以产生更大的推力。
接下来,我们来看一下丝杆螺母扭矩的计算公式。
根据力矩的定义,可以得到以下公式:T = F D / (2 μ)。
其中,D表示螺母的直径,μ表示摩擦系数。
这个公式告诉我们,扭矩和推力之间的关系是通过螺母直径和摩擦系数来联系的,螺母直径越大,摩擦系数越小,相同的推力就需要更小的扭矩来实现。
综合以上两个公式,可以得到丝杆螺母扭矩推力计算公式:T = F D / (2 μ P)。
这个公式将推力、扭矩、螺母直径、摩擦系数和螺距之间的关系完整地表达了出来。
通过这个公式,我们可以方便地计算出丝杆螺母在不同工况下的扭矩和推力,为工程设计和实际应用提供了重要的参考依据。
除了上面介绍的基本公式,丝杆螺母的扭矩和推力还受到一些其他因素的影响,比如螺纹的精度、润滑情况、负载的惯性等。
在实际应用中,为了更准确地计算扭矩和推力,还需要考虑这些因素的影响,并进行相应的修正和调整。
总之,丝杆螺母扭矩推力计算公式是机械工程中非常重要的知识,它关系到机械系统的稳定性、安全性和性能。
丝杆导程与推力关系
丝杆导程与推力关系
丝杆的导程与推力之间存在一定的关系。
丝杆的导程是指丝杆旋转一周,螺母直线运动的距离。
推力是指丝杆传递的力,通常用单位长度(例如牛顿/米)来表示。
丝杆的推力与导程、电机扭矩以及传动效率有关。
具体来说,推力F可以由以下公式计算:F=(2πTn)/i,其中F代表丝杆推力(单位:N),T代表电机提供的扭矩(单位:N·m),n代表传动效率(滚珠丝杆的传动效率一般为85%\~95%),i代表导程(单位:m)。
根据该公式,当电机扭矩和传动效率一定时,丝杆的推力与导程成反比关系,即导程越大,丝杆每转推进的距离越长,但推力会相应减小。
因此,在选择丝杆时,需要根据实际需求和工况综合考虑导程和推力的要求。
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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=9.8*5/5.9032≈8.3kgf.mm=0.083N.M
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