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%；
+ s, v* k/ `' y+ K* U! r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
# n) L8 W7 m# t6 {6 V* i3 g可得:F=m×g+f+m×a...............................................................㈠
. R8 U6 |4 z/ `0 s     =140×9.8+140×9.8×0.01+140×3
# K* b" j% y8 a7 g$ z3 G; B     =1805.72N
+ L+ W7 L  _* |3 J5 W9 e# Z9 y5 h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            
  =（GDs²+GDw²+J2）×2π×1500/4×980×60×0.08
) h3 n+ Q: f! Z. ]' v: T: {  =[πρ×D4×L/8+W（L/π）²+19.9]×0.5
=（2.977+15.214+19.9）×0.5=19.05kgf·cm=186.64N·cm
  T1=F×h/2×π×η...........................................................㈢
　　　=1805.72×1/2×3.14×0.9
5 L5 `5 J9 ~. H7 h" a　　　=319.48N·cm
9 W. r% W6 r& e则Tmax=T1+T2=186.64+319.48=506.13N·cm=5.06N·m
3 N  `" w; L5 k3 y3 n3 Q由P=M×N/9550
得P=5.06×1500/9550=0.79KW。
由上述计算可得需使用大于0.8KW电机。
8 A$ S* E% h+ v: q; c6 V注：1）P=M×n/9550公式由下列推导：
* k1 R! ]* W' k. ]4 u7 A　　　由P=F·V       
　　　   M=F·R→F=M/R.......①
8 A0 @. N3 m' m$ s　　　   V=2πR×（每秒转速）=πRn(每分转速)/30.........②
, K+ e! c  G$ R% b2 m2 ]　　　将①②代入P=F·V得M/R×πRn(每分转速)/30，将P换为千瓦，
　　　则P×1000=π/30·M·n→30000/π·P=M×n→P=M×n/9550
        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)
      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 g- u0 Z: W1 z9 q% C2  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
/ H) \: m2 }0 I" Z$ c  B% ?+ _

tbxy108808

多谢指教,我先研究研究!

dachunru

感谢，学习论。