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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%；1 }+ g% M) |' \! R" }" t: a
求：P=?! g7 R. E3 L5 t) 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=0.08s9 p! R1 T" t- {" A( O
可得:F=m×g+f+m×a...............................................................㈠6 V) O) e& ] t: D# a
=140×9.8+140×9.8×0.01+140×3$ r, J8 H% }) C, i$ z0 {- Z) ?
=1805.72N6 ]. b5 S1 [* V/ L2 d/ U5 c
由上述，可知最大扭矩发生在等加速上升时
; Z: m7 M4 v' j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 + g: |8 {+ q7 V/ _. b: N* g- X
=（GDs²+GDw²+J2）×2π×1500/4×980×60×0.08 |! n2 }, B f$ q' ~* E$ w
=[πρ×D4×L/8+W（L/π）²+19.9]×0.5+ W0 _+ w! h; K T8 b/ H5 Z$ z
=（2.977+15.214+19.9）×0.5=19.05kgf·cm=186.64N·cm6 i/ D5 b; A3 N1 \+ g
T1=F×h/2×π×η...........................................................㈢/ D/ M% F0 w3 O( |( D
=1805.72×1/2×3.14×0.9
; C# O' X! q: y4 R+ s =319.48N·cm9 z0 ]( ?( D2 i$ e! C
则Tmax=T1+T2=186.64+319.48=506.13N·cm=5.06N·m" \0 C5 k8 F( L
由P=M×N/9550
8 h& B0 X5 } @1 {$ W( C得P=5.06×1500/9550=0.79KW。
& W! W I, X; Z/ L- i: \$ d# s8 t+ ~- h/ u由上述计算可得需使用大于0.8KW电机。6 a6 F9 m$ T' ^5 ]$ U
注：1）P=M×n/9550公式由下列推导：' S9 U, S9 s& C4 d: q5 j! H7 {
由P=F·V
' p9 @* R( {5 i% z+ B3 F M=F·R→F=M/R.......①
# B" @" T; Y' Q V=2πR×（每秒转速）=πRn(每分转速)/30.........②- S: {9 q! X* ~9 M# B' \
将①②代入P=F·V得M/R×πRn(每分转速)/30，将P换为千瓦，
' b8 h1 E2 y% }9 [7 v+ \( b 则P×1000=π/30·M·n→30000/π·P=M×n→P=M×n/9550) q- x& P H+ b4 e+ n/ \ X7 V
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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