|
|
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%；# V* l4 M# r/ {$ W' n& R
求：P=?7 Q7 a3 k; P- X+ X
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
0 C$ a$ t2 [! c# \) r可得:F=m×g+f+m×a...............................................................㈠% K" [: |: U* @" r6 o+ A/ m+ v3 f! C
=140×9.8+140×9.8×0.01+140×3; J! X. s! @3 K- p# V' d
=1805.72N
, r7 D' Q" m6 P" c6 N- I由上述，可知最大扭矩发生在等加速上升时6 U' E) T0 s6 G; J+ g; f7 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 4 M6 d, ^. }. ^' f) z5 s
=（GDs²+GDw²+J2）×2π×1500/4×980×60×0.08
- T% v7 Z; ]8 ? i z9 D) e4 A =[πρ×D4×L/8+W（L/π）²+19.9]×0.5
; @8 ?% g+ d7 [. _ =（2.977+15.214+19.9）×0.5=19.05kgf·cm=186.64N·cm
6 Q" v! C6 t) b. l: R& M" } T1=F×h/2×π×η...........................................................㈢
9 P2 X3 u6 N& n4 l& s, X/ q =1805.72×1/2×3.14×0.9
( l! z/ ~7 l* J0 ` =319.48N·cm8 Y, `0 z8 {5 G
则Tmax=T1+T2=186.64+319.48=506.13N·cm=5.06N·m0 U0 Z9 _: x* j# o7 v% g
由P=M×N/95507 L& P3 t, z4 j. _
得P=5.06×1500/9550=0.79KW。" G. Z# O+ P. {- Q& l$ ?
由上述计算可得需使用大于0.8KW电机。8 ^4 T$ @9 y" Z2 q' U, n5 M/ \
注：1）P=M×n/9550公式由下列推导：* B. V. a4 _+ r( C
由P=F·V + g4 B9 P! K0 y) m |. n* @
M=F·R→F=M/R.......①2 {$ @& ~/ X% _
V=2πR×（每秒转速）=πRn(每分转速)/30.........②3 @+ J' _! Y& Q
将①②代入P=F·V得M/R×πRn(每分转速)/30，将P换为千瓦，
2 O1 k8 U' G) y) Y) g: C! ], C 则P×1000=π/30·M·n→30000/π·P=M×n→P=M×n/95506 G6 F! j* _8 Q2 M4 [6 i: x
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。 |
|
发表于 2013-5-13 14:49:41
楼主