电机选型计算公式【完整版】

电机选型需要计算工作扭矩、启动扭矩、负载转动惯量，其中工作扭矩和启动扭矩最为重要。

1工作扭矩T b 计算：
首先核算负载重量W ，对于一般线形导轨摩擦系数μ=0.01，计算得到工作力F b 。

水平行走：F b =μW
垂直升降：F b =W
1.1齿轮齿条机构
一般齿轮齿条机构整体构造为电机+减速机+齿轮齿条，电机工作扭矩T b 的计算公式为：
T b =F b ∙D 2
其中D 为齿轮直径。

1.2丝杠螺母机构
一般丝杠螺母机构整体构造为电机+丝杠螺母，电机工作扭矩T b 的计算公式为：
T b =F b ∙BP 2πη
其中BP 为丝杠导程；η为丝杠机械效率（一般取0.9~0.95，参考下式计算）。

η=1−μ′∙tanα
1+μ′tanα
其中α为丝杠导程角；μ’为丝杠摩擦系数（一般取0.003~0.01，参考下式计算）。

μ=tan β
其中β丝杠摩擦角（一般取0.17°~0.57°）。

2启动扭矩T计算：
启动扭矩T为惯性扭矩T a和工作扭矩T b之和。

其中工作扭矩T b通过上一部分求得，惯性扭矩T a由惯性力F a 大小决定：
F a=W∙a
其中a为启动加速度（一般取0.1g~g，依设备要求而定，参考下式计算）。

a=v t
其中v为负载工作速度；t为启动加速时间。

T a计算方法与T b计算方法相同。

3 负载转动惯量J计算：
系统转动惯量J总等于电机转动惯量J M、齿轮转动惯量J G、丝杠转动惯量J S和负载转动惯量J之和。

其中电机转动惯量J M、齿轮转动惯量J G和丝杠转动惯量J S数值较小，可根据具体情况忽略不计。

下面详述负载转动惯量J 的计算过程。

将负载重量换算到电机输出轴上转动惯量，常见传动机构与公式如下：
J=W×(BP
2×103)
2
×(
1
GL
)
2
J：电机输出轴转动惯量（kg·m2）W：可动部分总重量（kg）BP：丝杠螺距（mm）
GL：减速比（≥1，无单位）
J=W×(D
2×103)
2
×(
1
GL
)
2
J：电机输出轴转动惯量（kg·m2）W：可动部分总重量（kg）
D：小齿轮直径（mm）
链轮直径（mm）
GL：减速比（≥1，无单位）
J=(J1+W×(L
103)
2
)×(
1
GL
)
2
J：电机输出轴转动惯量（kg·m2）
J1：转盘的转动惯量（kg·m2）
W：转盘上物体的重量（kg）
L：物体与旋转轴的距离（mm）
GL：减速比（≥1，无单位）
4 电机选型总结
电机选型中需引入安全系数，一般应用场合选取安全系数S=2。

则电机额定扭矩应≥S·T b；电机最大扭矩应≥S·T。

同时满足负载惯量与电机惯量之间的比值≤推荐值。