起动转矩如何计算?

tbxy108808

如图所示结构,请问如何计算起动转矩?

zll3310737

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%；
求：P=?
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
; u/ q  I! @- R, @* y' e9 C4 q可得:F=m×g+f+m×a...............................................................㈠
$ B' e/ H  U' f3 R     =140×9.8+140×9.8×0.01+140×3
     =1805.72N
由上述，可知最大扭矩发生在等加速上升时
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            
' O8 ]  j5 L, S  J+ Y* F4 h  =（GDs²+GDw²+J2）×2π×1500/4×980×60×0.08
5 R; C0 Y) q7 p+ P& B7 C. V  =[πρ×D4×L/8+W（L/π）²+19.9]×0.5
- D- t* k; q2 G% c7 N$ h1 ]5 b =（2.977+15.214+19.9）×0.5=19.05kgf·cm=186.64N·cm
! B4 D6 c2 ^" Z8 p- Q, ~* D- D: X  T1=F×h/2×π×η...........................................................㈢
* Y/ Z: t9 m9 t( ]0 j0 P　　　=1805.72×1/2×3.14×0.9
　　　=319.48N·cm
则Tmax=T1+T2=186.64+319.48=506.13N·cm=5.06N·m
* I2 E' o! P. ]由P=M×N/9550
4 l3 [# `$ c7 p得P=5.06×1500/9550=0.79KW。
5 [" Q& f3 ~- P8 T/ W由上述计算可得需使用大于0.8KW电机。
注：1）P=M×n/9550公式由下列推导：
% T4 [; i: u1 A( G: l" f　　　由P=F·V       
' `! A" t, M  B6 f' W　　　   M=F·R→F=M/R.......①
: c2 K+ X6 _: c  I9 y1 G# M　　　   V=2πR×（每秒转速）=πRn(每分转速)/30.........②
　　　将①②代入P=F·V得M/R×πRn(每分转速)/30，将P换为千瓦，
: o, A- y8 M9 L8 ^% d　　　则P×1000=π/30·M·n→30000/π·P=M×n→P=M×n/9550
8 P, }; l, c' W        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。

zll3310737

上述为我们机床产品中Z轴（上下运动，靠滚珠丝杆传动）电机功率，扭矩校核过程，楼主可适当参考。注意运动为上下垂直运动。你的图示为水平放置，还需要知道启动时间及启动后的速度。

gaoyns

1  先算出圆盘的惯性力矩T1，T1=J ε         
    式中J为转动惯量，对于圆盘，J=mr^2/2 (其中m为圆盘质量，r为圆盘半径)
8 d: Z/ h2 c4 R# e! N  U3 ^      ε为角加速度，可由启动时间（达到转速n所需用的时间）、正常速度求得。
1 E" r" Z+ E! r1 A4 y4 G% b# T: F2  求出支承的摩擦力矩T2， T2=FR  （F为摩擦力，R为磨擦力作用半径。）
3  启动转扭矩为 T=T1+T2

tbxy108808

多谢指教,我先研究研究!

dachunru

感谢，学习论。