|
发表于 2013-5-13 13:37:48
|
显示全部楼层
来自: 中国安徽合肥
已知:物重m=140kg,摩擦系数μ=0.01,电机转速n=1500rpm,加速度a=3m/s²,物体速度15m/min,滚珠丝杠导程h=10mm,长度L=500mm,直径D=21mm,传动效率η=90%;
1 e7 K2 c3 [1 O. |+ b求:P=?
2 A U; w6 o; b1 \* |, T3 V解:由Z轴运动特点可知,最大轴向力F发生在加速上升段,及从速度0上升至15m/min时间段,其加速度为a=3m/s²,则加速时间t=0.08s
, V3 M3 A. n* e可得:F=m×g+f+m×a...............................................................㈠
& H" r# O$ P, Z$ F =140×9.8+140×9.8×0.01+140×38 O: Z$ B: D+ D5 l9 Z0 ]# @; A8 m- F1 J
=1805.72N
5 r0 y( @+ G7 l+ Q6 k0 ], O由上述,可知最大扭矩发生在等加速上升时) I- P1 Z) y' w t+ i. k8 q
及Tmax=T1+T2 其中T1为等加速上升扭矩,T2为角加速度造成的 惯性扭矩,具体T2=J×ω=(J1+J2)×/60×0.08...................㈡ ( [9 f* W8 ~: i1 j9 V1 E# X
=(GDs²+GDw²+J2)×2π×1500/4×980×60×0.08# {3 F0 f/ e, W, S' G& }' p
=[πρ×D4×L/8+W(L/π)²+19.9]×0.53 P9 r6 m; y R) _6 U; [4 L
=(2.977+15.214+19.9)×0.5=19.05kgf·cm=186.64N·cm) B" |! R: x! o2 J. j! W/ L
T1=F×h/2×π×η...........................................................㈢, ~' W' c2 k/ ]" j
=1805.72×1/2×3.14×0.9
, N9 p( n6 Z( U9 r3 I3 Q2 H =319.48N·cm/ f7 Z/ d' M! [( w/ [' S4 k
则Tmax=T1+T2=186.64+319.48=506.13N·cm=5.06N·m0 b: k3 i$ p6 V- n* x2 x
由P=M×N/9550
7 s+ Z( T) a4 q+ g: p7 Z得P=5.06×1500/9550=0.79KW。
8 R) Q; c+ |# K9 U* K* M8 Q9 L+ y由上述计算可得需使用大于0.8KW电机。1 M" `) ?5 I, z0 y e
注:1)P=M×n/9550公式由下列推导:4 L3 g2 W% g6 x' b. r8 o1 ~: f
由P=F·V
3 m* \, {0 o2 D6 ?* n' `3 J M=F·R→F=M/R.......①
' R7 L D) l3 @& K: W8 } V=2πR×(每秒转速)=πRn(每分转速)/30.........②
+ L3 g, v+ a+ r9 ?& i1 _ e/ ]1 b 将①②代入P=F·V得M/R×πRn(每分转速)/30,将P换为千瓦,
- J3 \3 y; ]% ^ 则P×1000=π/30·M·n→30000/π·P=M×n→P=M×n/9550
, e9 l4 I) L& F6 Y+ G: \ ㈡式中J1为系统惯性矩,J2为预选电机惯性矩,GDs螺杆轴惯性矩,GDw为可动部惯性矩。 |
|