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%；
# h7 b& [3 i* E- Z6 H) I( Y2 f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
可得:F=m×g+f+m×a...............................................................㈠
     =140×9.8+140×9.8×0.01+140×3
* O1 W8 M( L/ g9 N( P* W     =1805.72N
/ q8 {# Y% v" U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            
) S" V% ]$ Q6 ?" V; K: T  =（GDs²+GDw²+J2）×2π×1500/4×980×60×0.08
6 x- i1 t* N2 C3 B  =[πρ×D4×L/8+W（L/π）²+19.9]×0.5
1 V0 g  I$ ?8 }' r =（2.977+15.214+19.9）×0.5=19.05kgf·cm=186.64N·cm
. e( r. J" h& }* }8 }  ^, V  T1=F×h/2×π×η...........................................................㈢
　　　=1805.72×1/2×3.14×0.9
　　　=319.48N·cm
6 R5 v/ K6 A8 V+ h则Tmax=T1+T2=186.64+319.48=506.13N·cm=5.06N·m
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。
注：1）P=M×n/9550公式由下列推导：
4 U' W8 v; l" w  \# B& }　　　由P=F·V       
- X/ n+ d) O" [8 H7 ?3 m　　　   M=F·R→F=M/R.......①
3 A8 r& G. O; ?4 ~2 G' ?　　　   V=2πR×（每秒转速）=πRn(每分转速)/30.........②
4 c1 G' u/ ~" _# L/ Z, V$ {, @+ |　　　将①②代入P=F·V得M/R×πRn(每分转速)/30，将P换为千瓦，
+ c/ B1 S5 e/ }+ H- D# b  F% w& b% F　　　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         
, K7 y. V) b( o+ R$ i4 e' K$ ?    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)
2 O8 W, s% ?# x4 y8 ^' u/ o) b: c      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。
2  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。）
+ V( Q; X) ]& A1 m- C  V3  启动转扭矩为 T=T1+T2
: I3 G/ }5 k3 Q. P. R9 e

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多谢指教,我先研究研究!

dachunru

感谢，学习论。