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发表于 2013-5-13 13:37:48
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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%；: O h% T. e' `5 S* d* J3 j
求：P=? f+ ~$ W/ r* L& D5 Y4 n w" 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 s- d! p; ?, F4 ]8 ^% l
可得:F=m×g+f+m×a...............................................................㈠
4 Q9 L% H3 ?) A0 v4 f1 T =140×9.8+140×9.8×0.01+140×3
6 }6 B, r0 G5 u }0 \5 d; {! Z9 v9 [ =1805.72N5 F8 x7 r( v5 v" Q% [ W* \$ A: M) |
由上述，可知最大扭矩发生在等加速上升时
+ }1 z2 \2 S1 `) f$ ^5 O4 ~. c2 @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 / e% N Y+ g, ^* t; A
=（GDs²+GDw²+J2）×2π×1500/4×980×60×0.089 q `9 i9 i: _. G$ o+ e
=[πρ×D4×L/8+W（L/π）²+19.9]×0.52 [$ E) S" C$ C8 P
=（2.977+15.214+19.9）×0.5=19.05kgf·cm=186.64N·cm6 l; E ?3 k5 Q; x% s& ~4 M" M
T1=F×h/2×π×η...........................................................㈢
- k1 I7 C1 ~) y7 X8 Z8 {: M8 S =1805.72×1/2×3.14×0.9
* P; o' y$ G, M- ^- n9 [* _ =319.48N·cm
k$ z' Y6 k- e* K! S2 ^则Tmax=T1+T2=186.64+319.48=506.13N·cm=5.06N·m
; k4 l4 O: H% b" a由P=M×N/9550- q+ _, m, \4 N, t
得P=5.06×1500/9550=0.79KW。, F( [# s- v; z9 ]5 a6 G
由上述计算可得需使用大于0.8KW电机。+ k( m, D( z( a- P+ N0 }
注：1）P=M×n/9550公式由下列推导：
% [: J: n' {. x 由P=F·V
1 F, }2 r' G A& [8 o$ @ M=F·R→F=M/R.......①# ?& F8 m$ d6 U: T* Y
V=2πR×（每秒转速）=πRn(每分转速)/30.........②1 r% G$ I) @3 z0 u+ S
将①②代入P=F·V得M/R×πRn(每分转速)/30，将P换为千瓦，
6 \$ }) O m: y; n! [3 i 则P×1000=π/30·M·n→30000/π·P=M×n→P=M×n/9550
' a- ^ |6 ~, Z, l2 ~ 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。 |
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发表于 2013-5-13 14:49:41
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