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%；
# q( W# G4 |9 g3 Z0 k4 Z4 Y求：P=?
- t5 B2 S$ j2 s0 F/ V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
9 h. J- @0 J& O1 D     =140×9.8+140×9.8×0.01+140×3
     =1805.72N
7 f# d. s  Z9 Q. |由上述，可知最大扭矩发生在等加速上升时
9 b! r& U: V: |/ P) E9 P2 F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            
; ^& |7 W8 ^5 R  =（GDs²+GDw²+J2）×2π×1500/4×980×60×0.08
  =[πρ×D4×L/8+W（L/π）²+19.9]×0.5
# x( U7 E% ]" P# P0 q7 T =（2.977+15.214+19.9）×0.5=19.05kgf·cm=186.64N·cm
3 {. b. c. `% j" m- b  T1=F×h/2×π×η...........................................................㈢
　　　=1805.72×1/2×3.14×0.9
　　　=319.48N·cm
3 R; V' V6 d, l. [& n4 W则Tmax=T1+T2=186.64+319.48=506.13N·cm=5.06N·m
由P=M×N/9550
8 a( v" M% ?2 E6 I* \2 s/ G7 A得P=5.06×1500/9550=0.79KW。
由上述计算可得需使用大于0.8KW电机。
5 C7 e# w8 s/ u1 M; B注：1）P=M×n/9550公式由下列推导：
　　　由P=F·V       
　　　   M=F·R→F=M/R.......①
7 Y* X6 x) X% O9 @- `7 z; I9 p7 Z' c　　　   V=2πR×（每秒转速）=πRn(每分转速)/30.........②
　　　将①②代入P=F·V得M/R×πRn(每分转速)/30，将P换为千瓦，
. k3 @4 {/ W& g0 ~" p4 r　　　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。
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。）
3  启动转扭矩为 T=T1+T2

tbxy108808

多谢指教,我先研究研究!

dachunru

感谢，学习论。